Wormpompen Onderdelen

De PCP-pomp is een progressieve cavity pomp, ook excentrische wormpomp. Deze naam verklaart hoe het werkt.

Tussen de stator en de rotor is er een vrije ruimte (holte of cavity) die zich tijdens de rotatie van de rotor voortplant vanaf de zuigkracht van de pomp naar zijn uitlaat. De cavity bewegt door zich rond de rotor te wikkelen en geleidelijk naar de uitgang bewegt. Deze holte bevat de verpompte vloeistof.

Wanneer de stator verslijt, is de rotor minder strak in de stator. Wanneer de vloeistof de uitlaat van de pomp bereikt, moet deze de persdruk van het circuit overwinnen. De vloeistof zal daarom de weg van de minste weerstand zoeken. Als de minste weerstand de afdichting tussen de stator en de rotor is, zal een deel van de vloeistof naar de vorige holte lekken. Hoe groter de slijtage van de stator, hoe meer dit lek belangrijk zal zijn. Dit lek is de oorzaak van de afname van het debiet van de pomp.

De pomp is nog steeds een verdringerpomp, het volume is niet veranderd, maar een deel van de stroom is “gelekt” naar de binnenkant van de pomp.

De keuze van het materiaal hangt in wezen af van 2 factoren, de chemische compatibiliteit en de weerstand tegen slijtage.

• Chemische compatibiliteit: als we werken met chemisch agressieve producten, werken we met roestvrij staal en hangt het kwaliteitsniveau van het roestvrij staal (304, 316, duplex) af van het te verpompen product.
  Voedseltoepassingen vereisen het gebruik van roestvrij staal.

 

• Slijtvastheid: Er zijn 2 manieren om de slijtvastheid te verbeteren, hetzij door te werken met een harder materiaal zoals gehard gereedschapsstaal (1.2436), hetzij door een laag chroom op de rotor aan te brengen.
  De chroomlaag kan op elk staal worden toegevoegd, maar het risico bestaat dat deze op een rotor wordt geplaatst die niet van roestvrij staal is gemaakt.
  Als de chroomlaag op één plek mechanisch wordt geëtst en het staal kan corroderen, zal de corrosie zich onder het chroom verspreiden en na verloop van tijd afpellen.
  Met als resultaat dat de stator zeer snel zal beschadigt worden.

Kies een wormpomp met meer trappen om de toegestane uitlaatdruk te verhogen.

In de praktijk: dit betekent dat het aantal opeenvolgende holtes in de pomp toeneemt.
Dit verhoogt het aantal stator / rotor-afdichtingen tussen de pompinlaat en de afvoer.

Het verhogen van het aantal afdichtingen vermindert de leksnelheid van de pomp bij een bepaalde druk.
Hiermee kunt u bij hogere drukken pompen terwijl u de leksnelheid onder controle houdt.

Wanneer de vloeistof de pompuitlaat bereikt, moet deze de persdruk van het circuit overwinnen.
De vloeistof zal daarom de weg van de minste weerstand zoeken.
Als de minste weerstand de afdichting tussen de stator en de rotor is, zal een deel van de vloeistof naar de vorige holte lekken.

Hoe groter de slijtage, hoe groter de lekkage.
Dit lek is de oorzaak van de afname van het debiet van de pomp.

Boven een bepaalde druk, zal de vloeistof naar de inlaat lekken daar de afdichting tussen de stator en de rotor niet meer verzekert is.
Het uitgaande debiet wordt lager en lager, tot dat het eindelijk nul wordt.

Ja, de wormpomp kan worden gebruikt voor dosering, zijnde een verdringerpomp.

Het aantal rotaties van de rotor bepaalt zeer precies het geleverde volume, voor een bepaalde druk.
Het is ook een opmerkelijke doseerpomp omdat de stroming constant is en geen pulsatie heeft, in tegenstelling tot membraanpompen of pistonpompen.

Omdat de pomp waterdicht is, kan hij ook worden gebruikt als afsluiter.
Het is daarom zeer eenvoudig om een relatief nauwkeurige dosering te verkrijgen, zonder pulsaties en zonder de noodzaak om een klep toe te voegen, maar alleen door de rotatiesnelheid van de motor te regelen.

Door de snelheid te verhogen, kunt u de debiet van een wormpomp verhogen.
De wormpomp is volumetrisch en heeft een gegeven capaciteit die gerelateerd is aan zijn geometrie.
Elke rotoromwenteling komt overeen met een verplaatst volume.
De debietscurve is dus eigenlijk een rechte lijn die recht evenredig is met de rotatiesnelheid.

Let op: Als de uitlaatdruk toeneemt of de stator versleten is, neemt de lekdebiet in de pomp toe, met als consequentie dat de totale debiet gaat vermindert worden, en dus lager dan de theoretische debiet worden.

In de overgrote meerderheid van de gevallen is de snelle vernietiging van de stator gerelateerd aan een drooglopen van de pomp (Pump Dry Run).
Dat wil zeggen dat er geen vloeistof in de pomp stroomde.

Merk op dat in een excentrische wormpomp de stator continu op de rotor wrijft.
Het is een elastomeer (meestal een soort rubber) in contact met de metaal van de rotor.
Als het contact direct is, zonder vloeistof om het contact te smeren, is de wrijving belangrijk en neemt de stator- en rotortemperatuur snel toe.

Geen elastomeer is bestand tegen zeer hoge temperaturen (zie welke temperatuur voor welk elastomeer?).
Buiten zijn temperatuurlimiet de stator wordt mechanisch beschadigd, met als resultaat dat er geen afdichting meer is in de holten van de wormpomp, en pompt de pomp niet meer.

De andere zeldzamere gevallen van snelle vernietiging zijn: de chemische of mechanische aanval van de pomp.
Als de verpompte vloeistof plotseling van samenstelling verandert, of een nieuwe vloeistof wordt gepompt, kan snelle slijtage optreden.

Voorbeelden: Ongebruikelijke aanwezigheid van zand in proceswater of nieuw reinigingsproduct voor voedselbuizen, zijn typische gevallen.

Ja en nee.
Omdat de holtes tussen de rotor en de stator zijn afgedicht, kan de pomp de lucht uit een zuigleiding legen, dus deze is wel zelfaanzuigend.
 
Maar de wormpomp heeft een hekel aan drooglopen.
Dit verslechtert zeer snel de stator.
Dus als u een droge pomp start, bereikt u het gewenste effect ten koste van een abnormale slijtage van de wormpomp.

Maar als u gewoonlijk olie of brandstof pompt en de stator blijft vet tussen de bewerkingen door, dan zal de wormpomp op een duurzame manier zelfaanzuigend zijn.

Een wormpomp is omkeerbaar, maar heeft een voorkeursrichting, namelijk met de afvoer door het vrije uiteinde van de rotor, de tegenovergestelde zijde van de motor.

Door de motor in de andere richting te draaien, zuigt de pomp aan het einde en pompt de vloeistof terug door het pomplichaam.
Dit kan best voor lage uitlaatdruk toepassingen.
In deze configuratie wordt inderdaad de uitlaatdruk uitgeoefend op de afdichting van de pomp.
Dit kan tot verkorte levensduur van de afdichting leiden.

De keuze van elastomeer materiaal is afhankelijk van een combinatie van factoren die specifiek zijn voor uw toepassing:

• De temperatuur van de getransporteerde vloeistof
  Tussen 0 en 60°C, alle werkzaamheden.

 

• Compatibiliteit met levensmiddelen
  Er is een groot aantal rubbers dat compatibel zijn met voedselnormen, namelijk NBR, EPDM en sommige Viton®.
  Ze kunnen ook in zwart of wit voorkomen.

 

• Chemische compatibiliteit
  Het moet vaak geval per geval worden gecontroleerd.

 

• Voor niet-agressieve toepassingen (biogas, waterbehandeling, voedselproducten …) is Nitril het referentiemateriaal dat wordt gebruikt voor stators, het is alleen al goed voor 80% van de markt.

 

• Voor toepassingen bij lage temperaturen (onder 0°C) of lichte zuren en basen is EPDM over het algemeen een goede keuze.
  Aan de andere kant is het volledig verboden in aanwezigheid van minerale oliën.

 

• Voor agressieve chemische toepassingen of bij hoge temperaturen zal de Viton in de meeste gevallen worden gewaardeerd voor zijn outfit.
  Maar het heeft zijn grenzen, zoals lage weerstand tegen waterdamp en bijtende soda (NaOH).

 

• De fysieke eigenschappen van het materiaal en de vloeistof
  Bijvoorbeeld slijtvastheid, waar de Viton niet van toepassing zijn, is de NBR meestal een goed compromis, en voor extreme gevallen is polybutadieen (Buna CD) aanbevolen.

In alle gevallen is een analyse vereist en wij staan​klaar om u daarmee te helpen.

De maximale uitgangsdruk is afhankelijk van het aantal steps van de pomp

Voor de meeste fabrikanten is een pomptrap 5 tot 6 bar maximale druk. Een tweetrapspomp kan dus 10 tot 12 bar bereiken.
Dit zijn theoretische waarden die worden gemeten met water en een nieuwe stator.
Als de pomp niet de vereiste netwerkdruk bereikt, is dit meestal een teken dat de stator versleten is.

NB: Stators met constante dikte bereiken een hogere druk (tot 12 bar per step).

Over het algemeen is het niet nodig om de rotor te vervangen telkens wanneer de stator wordt vervangen.

Met uitzondering van zeer schurende toepassingen, moet de rotor worden vervangen na 3 of 4 statorvervangingen.

Toch is het noodzakelijk om de rotor te vervangen zodra diepe markeringen te zien zijn,
of als zijn sectie niet langer cirkelvormig is,
in dit geval vermindert de slijtage de prestaties van de pomp of kan de stator voortijdig verslijten.

De stator van een PCP-pomp kan te snel verslijten vanwege twee dingen: snelheid en verpompt vloeistof.

Hoe sneller we een schurend materiaal pompen, hoe sneller de stator verslijt.
Dus, afhankelijk van het materiaal dat u pompt, moet u de ideale rotatiesnelheid van de rotor vinden.

Als de rotatiesnelheid van de rotor wordt verhoogd, zal de stator sneller slijten.

Voor elke verpompte vloeistof is het belangrijk om de juiste snelheid te schatten.
Vraag ons gerust meer over dit onderwerp.

Als voorbeeld moet 180 tpm worden beschouwd als een maximale draaisnelheid voor slib en schurende materialen.

In sommige gevallen is het raadzaam om een grotere pomp te kopen die op lagere snelheid draait.
Het verschil tussen de meerdere stator vervangingenskosen en inkoopprijs van de nieuwe pomp wordt inderdaad ten voordeel van het inkopen van en wat grotere pomp.

De NPSH begrijpen is absoluut noodzakelijk bij het kiezen van een pomp.

De NPSH is de afkorting van Net Positive Suction Head.
Met andere woorden, het is het vereiste waterniveau (of druk) door de pomp om cavitatie te voorkomen (implosie stoombellen).

Om een pomp goed te laten werken, moet deze bij de inlaat een bepaalde druk hebben, wat ook een functie is van het pompmodel.
Deze minimaal vereiste druk is de vereiste NPSH.
Raadpleeg de pompcurves om de NPSHr van een pomp te kennen.
Merk op dat de NPSHr varieert afhankelijk van de debiet.
Controleer het gebruikspunt van uw pomp en plan voor veiligheid.

Het leidingsysteem dat de pomp voedt, biedt een beschikbare NPSH of NPSHa.
Het moet hoger zijn in het gehele toepassingsgebied van de pomp, de NPSHr.
Een goede aanpak is om een reserve van minimaal 10% tussen de NPSHr en de NPSHa te garanderen, met een minimum van 1 meter.

Om de NPSHa te berekenen, moet rekening worden gehouden met de atmosferische druk (die varieert afhankelijk van de hoogte), de dichtheid van de verpompte vloeistof, de drukval bij de maximale debiet voorspeld in de toevoerleidingen uit de opslagtank, evenals de dampdruk.

De juiste werking van een pompsysteem vereist nauwkeurige berekening.
Aarzel niet om advies te vragen voordat u uw keuze maakt.

Meer over de NPSH op Wikipedia

Er is geen druk aan de pompuitlaat omdat de pomp geen druk produceert, maar eerder debiet.
Het bestrijdt de drukval en tegendruk van afwaarts circuit.

Als de pomp is aangesloten op een complete open kraan, zal de druk bij de pompuitlaat nul zijn.
Integendeel, als de klep gesloten is, wordt de druk de maximale waarde die de pomp kan leveren.

Bij voorbeeld, als er niet voldoende druk in een injector levert, is dit omdat de injector of te groot is of er te veel injectoren zijn, leidend tot te hoge debiet, dus lagere druk.
Er is niet voldoende opvoerhoogte in het circuit, met als resultaat dat de druk niet stijgt.

Op een gesloten pomp, geeft de verhouding tussen de lengte van de stator en zijn diameter een indicatie: als deze tussen 2 en 2,5 , zal het waarschijnlijk een enkeltrap zijn.
Indien de verhouding tussen 3,5 en 5 ligt, zal het een tweetrappen zijn.

Er zijn toch enkele uitzonderingen bij voorbeeld voor doseerpompen.
Er bestaat ook verlengde enkeltraps pompen waar de verhouding tussen stator lengte en doorsnee, verwarrend is.
In dit geval, de einige manier om het aantal trappen van de wormpomp te bepalen is door het openen en de holtes te tellen.

Eén trap komt overeen met 2 complete sinusoïden of 2 holtes (een holte en een bult).