Als professionelle Marke in der FlüssigkeitstransferbrancheTeffikokonzentriert sich seit jeher auf den effizienten Betrieb von Industriepumpen. Im Bereich des industriellen Flüssigkeitstransfersmehrstufige Kreiselpumpenwerden wegen ihrer Fähigkeit, eine hohe Förderhöhe und einen hohen Wirkungsgrad bereitzustellen, bevorzugt und ihr Funktionsprinzip folgt den allgemeinen Gesetzen von Kreiselpumpen. Viele Betreiber vor Ort haben jedoch häufig Fragen: Warum muss vor dem Starten einer mehrstufigen Pumpe unbedingt Luft entlüftet werden? Welche Risiken bestehen, wenn dieser Schritt übersprungen wird?
Ich werde diese scheinbar einfache, aber entscheidende Betriebsspezifikation anhand von vier Dimensionen eingehend analysieren: physischer Mechanismus, Gerätestruktur, Betriebssicherheit und tatsächliche Arbeitsbedingungen.
Die Arbeitsgrundlage einer Kreiselpumpe ist die Zentrifugalkraft. Wenn sich das Laufrad mit hoher Geschwindigkeit dreht, treibt es das Medium im Pumpenhohlraum an, um eine Zentrifugalbewegung zu erzeugen, wodurch in der Mitte des Laufrads eine Niederdruckzone entsteht, die unter Ausnutzung des atmosphärischen Drucks Flüssigkeit ansaugt.
Luftbindung: Das spezifische Gewicht der Luft ist viel kleiner als das des zu transportierenden Mediums (ca. 1/800 des Wassers). Gemäß der Zentrifugalkraftformel F=mω2r ist bei gleicher Drehzahl die von der Luft erzeugte Zentrifugalkraft vernachlässigbar. Wenn sich Luft im Pumpenhohlraum ansammelt, reicht das in der Mitte des Laufrads erzeugte Vakuum nicht aus, um Flüssigkeit anzusaugen, und die Pumpe befindet sich im „Leerlauf“, kann die Förderaufgabe nicht erfüllen und verliert somit ihre Pumpfunktion.
Dieses Phänomen, bei dem die Pumpe aufgrund der vorhandenen Luft im Inneren keine Flüssigkeit ansaugen kann, wird in der Industrie als „Luftbindung“ bezeichnet. Bei mehrstufigen Kreiselpumpen ist es aufgrund ihrer langen internen Strömungskanäle und mehreren Stufen wahrscheinlicher, dass Luft zwischen den Laufrädern jeder Stufe eingeschlossen wird. Eine unvollständige Entlüftung führt direkt dazu, dass die Pumpe nicht startet und der Nenndruck und die Nennfördermenge nicht erreicht werden.
Es ist erwähnenswert, dass es in der Industrie neben den üblichen mehrstufigen Kreiselpumpen auch rotierende Verdrängervakuumpumpen gibt, die Öl verwenden, um die Lücken zwischen beweglichen Teilen abzudichten und schädlichen Raum zu reduzieren. Solche mehrstufigen Pumpen sind in der Regel mit einer Gasballastvorrichtung ausgestattet, um die Integrität beim Fördern von Materialien oder beim Erhöhen des Drucks sicherzustellen. In diesem Artikel wird jedoch hauptsächlich das Problem der Luftentlüftung mehrstufiger Kreiselpumpen vor dem Start erörtert, dessen Kern darin besteht, die „Luftbindung“ zu überwinden, um einen Flüssigkeitstransfer zu erreichen.
Das erzwungene Anlaufen einer mehrstufigen Kreiselpumpe ohne Entlüften führt nicht nur zum Scheitern des Mediumtransports, sondern führt auch zu irreversiblen Schäden an den Präzisionsteilen im Pumpenkörper.
Die Gleitringdichtung einer mehrstufigen Pumpe ist zur Kühlung und Schmierung auf das geförderte Medium angewiesen. Wenn die Pumpe mit Luft gefüllt ist, befinden sich die Dichtflächen bei hoher Rotationsgeschwindigkeit in einem Zustand trockener Reibung. Die augenblicklich hohe Temperatur führt zum Durchbrennen der dynamischen und statischen Ringe, zum Versagen der Dichtung und sogar zum Risiko einer Mediumleckage.
Eine mehrstufige Pumpe erzeugt im Betrieb einen enormen Axialschub. Um diesen Schub auszugleichen, umfasst die Konstruktion normalerweise eine Ausgleichsscheibe oder eine Ausgleichstrommel. Der Betrieb dieser Geräte hängt vollständig von der Druckunterstützung der Flüssigkeit in der Pumpe ab. Das Vorhandensein von Luft führt zu einem Ungleichgewicht im Ausgleichsdrehmoment, was zu starken axialen Bewegungen der Rotorkomponenten und damit zu Kollisionen und Verschleiß zwischen Laufrad und Leitschaufel führt.
Wenn zusammen mit der Flüssigkeit Restluft in die Hochdruckzone gelangt, kollabiert diese aufgrund des plötzlichen Druckanstiegs schnell. Diese mikroskopisch kleine „Implosion“ erzeugt einen extrem hohen Aufpralldruck, der die Oberfläche des Laufrads erodiert und Kavitation erzeugt. Die damit einhergehenden starken Vibrationen und Geräusche beschleunigen die Lagerermüdung und verkürzen die Lebensdauer der gesamten Maschine.
Aus Sicht des Betriebs- und Wartungsmanagements sowie des Informationsabrufs können standardisierte Betriebsabläufe nicht nur die Ausrüstung schützen, sondern auch einen wichtigen Teil der technischen Niederschlagung des Unternehmens darstellen. Nachfolgend finden Sie eine Vergleichstabelle der Kernschritte zur Entlüftung mehrstufiger Pumpen:
| Operationsphase | Schlüsselaktionen | Zweck |
|---|---|---|
| Ansaugphase der Pumpe | Öffnen Sie das Einlassventil und führen Sie Wasser über den Flüssigkeitsspiegelunterschied oder eine Vakuumpumpe ein | Entfernen Sie den größten Teil der Luft aus dem Pumpengehäuse |
| Entlüftungsphase | Öffnen Sie nach und nach das Entlüftungsventil (Entlüftungsstopfen) am oberen Teil des Pumpenkörpers | Beseitigen Sie Lufteinschlüsse in toten Ecken der mehrstufigen Strömungskanäle |
| Konfirmationsphase | Beobachten Sie die Auslassöffnung, um einen kontinuierlichen, blasenfreien Flüssigkeitsfluss zu gewährleisten | Stellen Sie sicher, dass der Pumpenhohlraum vollständig mit dem Medium gefüllt ist |
| Wendebühne | Drehen Sie den Rotor manuell 3-5 Mal | Auf Blockierungen prüfen und beim Ablassen der Restluft helfen |
Es ist erwähnenswert, dass nicht alle mehrstufigen Pumpen vor dem Start eine aktive Ansaugung und Entlüftung benötigen. Befindet sich die mehrstufige Pumpe unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Tank, also in einem überfluteten Saugsystem, fließt das Medium unter Einwirkung der Schwerkraft auf natürliche Weise in den Pumpenkörper und hält ihn jederzeit mit Flüssigkeit gefüllt. In diesem Fall ist eine zusätzliche Grundierung während der Inbetriebnahme in der Regel nicht erforderlich. Selbst bei überfluteten Saugsystemen empfiehlt es sich jedoch, nach der Erstinstallation oder einer längeren Stilllegung zu prüfen und sicherzustellen, dass sich keine Luft im Pumpenhohlraum befindet, um Unfälle zu vermeiden.
Ob durch aktives Ansaugen oder die Nutzung der natürlichen Vorteile eines gefluteten Saugsystems: Die Sicherstellung, dass der Pumpenhohlraum vor dem Starten einer mehrstufigen Pumpe vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, ist der Grundstein für den sicheren und effizienten Betrieb mehrstufiger Kreiselpumpen.
Wenn Sie weitere Fragen zur Auswahl, zum Betrieb und zur Wartung von Industriepumpen oder zur Optimierung von Flüssigkeitssystemen haben, folgen Sie gerne unserer technischen Kolumne. Wir werden Ihnen weiterhin Datenunterstützung und praktische Erfahrungen auf der Grundlage wissenschaftlicher Spitzenforschung bieten, damit Ihr Flüssigkeitstransfersystem stabiler und effizienter funktioniert. WählenTeffiko, wählen Sie Professionalität und Vertrauen!
