Lucht in een pompsysteem veroorzaakt directe schade aan de mechanical seal, leidt tot cavitatie en kan de pomp volledig laten uitvallen. Dit geldt voor vrijwel elk type pomp dat vloeistoffen verplaatst in industriële processen. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over luchtinsluiting in pompsystemen, van oorzaken tot oplossingen.
Hoe komt lucht in een pompsysteem terecht?
Lucht komt een pompsysteem binnen via lekken aan de zuigzijde, een te lage vloeistofstand in het reservoir of een onjuiste inbedrijfstelling waarbij het systeem niet volledig gevuld is. Ook beschadigde afdichtingen, losse flenzen of een verkeerd geplaatste zuigleiding kunnen tijdens bedrijf lucht aanzuigen.
De meest voorkomende oorzaken zijn:
- Lekken aan de zuigzijde: Kleine scheuren of losse verbindingen in de zuigleiding laten lucht naar binnen, zelfs als er geen vloeistof naar buiten lekt.
- Te lage vloeistofstand: Als het vloeistofniveau in het reservoir te laag wordt, zuigt de pomp lucht aan samen met de vloeistof.
- Onvoldoende ontluchting bij opstarten: Een pomp die niet volledig gevuld is voor het opstarten, trekt luchtbellen mee het systeem in.
- Beschadigde afdichtingen: Een versleten of defecte mechanical seal aan de zuigzijde laat lucht toe in het pomphuis.
- Wervelvorming: Bij hoge doorstroomsnelheden kan wervelvorming aan de inlaat lucht meezuigen vanaf de vloeistofoppervlakte.
Wat doet lucht met de mechanical seal van een pomp?
Lucht in een pompsysteem beschadigt de mechanical seal van industriële pompen doordat de smerende vloeistoffilm tussen de loopvlakken wegvalt. De mechanical seal is afhankelijk van een dunne vloeistoflaag om wrijving en warmte te beheersen. Zonder die smering lopen de loopvlakken droog, wat leidt tot oververhitting, slijtage en uiteindelijk falen van de seal.
Wanneer luchtbellen de seal bereiken, ontstaan er korte periodes van droogloop. Zelfs een paar seconden droogloop is genoeg om de loopvlakken blijvend te beschadigen. Koolstof- en keramische loopvlakken zijn bijzonder gevoelig voor thermische schokken die ontstaan als lucht de koelende vloeistof tijdelijk vervangt.
De gevolgen voor de mechanical seal zijn concreet:
- Microscheuren in de loopvlakken door thermische spanning
- Verhoogde leksnelheid doordat de vlakheid van de loopvlakken verloren gaat
- Versnelde slijtage van O-ringen en secundaire afdichtingen
- Vroegtijdig falen van de seal, wat leidt tot ongeplande stilstand
Waarom veroorzaakt lucht in een pomp cavitatie?
Lucht in een pompsysteem vergroot de kans op cavitatie doordat het de drukopbouw in de pomp verstoort. Cavitatie ontstaat wanneer de lokale druk in de pomp daalt onder de dampdruk van de vloeistof, waardoor dampbellen ontstaan die vervolgens imploderen. Luchtbellen versterken dit effect en maken de drukfluctuaties heviger.
Cavitatie is schadelijk omdat de imploderende bellen microscopisch kleine schokgolven produceren. Die schokgolven tasten het pompwiel, het pomphuis en de mechanical seal aan. Het geluid dat hierbij vrijkomt, lijkt op het rollen van kiezelstenen door de pomp, wat een betrouwbaar waarschuwingssignaal is.
Lucht versterkt cavitatie op twee manieren. Ten eerste verlaagt lucht de effectieve vloeistofdruk aan de zuigzijde, waardoor de pomp sneller in het cavitatiebereik terechtkomt. Ten tweede zorgen luchtbellen zelf voor plotselinge drukwisselingen die het implosieproces versnellen. Het resultaat is een pomp die harder werkt, minder presteert en sneller slijt.
Welke andere schade kan lucht in een pompsysteem veroorzaken?
Naast schade aan de mechanical seal en cavitatie veroorzaakt lucht in een pompsysteem ook trillingen, verminderd rendement, corrosie en in ernstige gevallen volledige pompuitval. De schade beperkt zich niet tot één component, maar verspreidt zich door het hele systeem.
Trillingen zijn een direct gevolg van luchtbellen die ongelijkmatig door de pomp stromen. Die trillingen belasten lagers, assen en verbindingen extra, wat de levensduur van het hele aggregaat verkort. Lagers die normaal jaren meegaan, kunnen binnen enkele weken falen als trillingen structureel aanwezig zijn.
Verminderd rendement is een ander concreet gevolg. Een pomp die lucht verplaatst in plaats van vloeistof, levert minder debiet en druk bij hetzelfde energieverbruik. Dit verhoogt de operationele kosten zonder dat de productie op peil blijft.
Corrosie treedt op wanneer lucht zuurstof meebrengt die reageert met metaaloppervlakken in het pomphuis en de leidingen. In combinatie met vocht en proceschemicaliën versnelt dit de aantasting van materialen die normaal bestand zijn tegen de procesomstandigheden.
Hoe herken je luchtinsluiting in een pompsysteem?
Luchtinsluiting in een pompsysteem herken je aan een combinatie van onregelmatig geluid, trillingen, wisselend debiet en een verhoogde temperatuur bij de mechanical seal. Deze signalen treden vaak tegelijk op en worden erger naarmate de luchtinsluiting toeneemt.
Concrete signalen om op te letten:
- Gorgelend of ratelend geluid: Luchtbellen die door de pomp stromen, produceren een onregelmatig, gorgelend geluid dat afwijkt van het normale pompgeluid.
- Wisselend debiet of druk: De uitvoerdruk schommelt zonder dat de procesomstandigheden veranderd zijn.
- Verhoogde temperatuur: De mechanical seal of het pomphuis wordt warmer dan normaal, wat wijst op verminderde smering of koeling.
- Zichtbare luchtbellen: In transparante leidingen of bij ontluchtingspunten zijn luchtbellen zichtbaar in de vloeistofstroom.
- Verhoogde leksnelheid bij de seal: Als de mechanical seal meer lekt dan gebruikelijk, kan droogloop door lucht de oorzaak zijn.
- Trillingen in het frame: Voelbare trillingen in het pompframe of de leidingen die niet aanwezig waren bij normaal bedrijf.
Vroegtijdige herkenning van deze signalen voorkomt dat kleine luchtinsluiting uitgroeit tot ernstige mechanische schade. Regelmatige inspectie van de zuigleidingen, vloeistofstanden en afdichtingen helpt je problemen te signaleren voordat ze leiden tot ongeplande stilstand.
Wat is de beste manier om lucht uit een pompsysteem te verwijderen?
De beste manier om lucht uit een pompsysteem te verwijderen is het systeem volledig te vullen voor het opstarten, ontluchtingspunten op de hoogste punten van het systeem te openen en de zuigleidingen te controleren op lekken. Preventie is effectiever dan herstel nadat lucht al in het systeem zit.
Volg deze stappen voor een effectieve ontluchting:
- Vul het systeem volledig: Zorg dat het pomphuis en de zuigleiding volledig gevuld zijn met vloeistof voor het opstarten. Gebruik de ontluchtingsschroef op het pomphuis om lucht te laten ontsnappen.
- Open ontluchtingspunten: Installeer ontluchtingspunten op de hoogste punten van het leidingwerk en open deze bij het vullen zodat lucht een uitweg heeft.
- Controleer de zuigleiding: Inspecteer alle verbindingen, flenzen en afdichtingen aan de zuigzijde op lekken. Zelfs kleine lekken laten lucht binnen.
- Controleer de vloeistofstand: Zorg dat het reservoir altijd boven het minimumniveau blijft om wervelvorming en luchtaanzuiging te voorkomen.
- Start de pomp langzaam op: Bij het opstarten op lage snelheid heeft lucht meer tijd om via de ontluchtingspunten te ontsnappen voordat de pomp op volledig toerental komt.
Als luchtinsluiting structureel terugkeert, is het verstandig de zuigleidinggeometrie te beoordelen. Een te lange of te steil oplopende zuigleiding vergroot de kans op structurele luchtinsluiting.
Hoe wij helpen bij schade door lucht in een pompsysteem
Wanneer lucht in een pompsysteem de mechanical seal heeft beschadigd, bieden wij een complete oplossing, van diagnose tot revisie en terugplaatsing. Met meer dan 20 jaar ervaring in industriële afdichtingen weten we precies welke schade droogloop en cavitatie aanrichten en hoe we die het meest efficiënt herstellen.
Wat we voor je doen:
- Revisie van beschadigde mechanical seals: We reviseren nagenoeg alle voorkomende mechanical seals, ongeacht merk of type, inclusief het leppen van loopvlakken en het vervangen van secundaire afdichtingen.
- Maatwerk en engineering: Als de originele seal niet meer leverbaar is of de toepassing een betere oplossing vraagt, engineeren we een seal op maat.
- Snelle levering uit voorraad: Met meer dan 200.000 producten op voorraad leveren we snel, zodat jouw stilstand zo kort mogelijk duurt.
- Advies over oorzaak en preventie: We kijken niet alleen naar de seal zelf, maar helpen je ook de oorzaak van de luchtinsluiting te achterhalen zodat het probleem niet terugkeert.
- Begeleiding bij montage: Ons team begeleidt je van aanschaf tot en met het montageproces, zodat de seal correct geplaatst wordt en direct goed functioneert.
Heb je te maken met een beschadigde mechanical seal of wil je advies over luchtinsluiting in jouw pompsysteem? Neem contact met ons op en we zoeken samen naar de meest efficiënte oplossing voor jouw situatie.
