Wat is pompcavitatie en hoe kan deze worden voorkomen?

Cavitatie is een veelvoorkomend probleem bij pompen, met name bij centrifugaalpompen, omdat deze toestand direct verband houdt met de werking van de pompwaaier. Zoals u wellicht al weet, vertrouwen centrifugaalpompen op een waaier om de vloeistoffen van de invoer naar de uitvoer te verplaatsen. 

Een waaier is een rotor die een zuigkracht produceert, de druk verhoogt en het debiet in een pomp creëert. Omgekeerd is een schroef een ventilator met schoepen die stuwkracht creëert door tegen een vloeistof te duwen. Ze verplaatsen allebei vloeistof, maar voor een ander doel. Ze staan echter allebei voor dezelfde uitdaging en kunnen dezelfde schade oplopen.

Cavitatie in centrifugaalpompen wordt meestal veroorzaakt door onvoldoende NPSH-energie (netto positieve aanzuighoogte) aan de invoerzijde van de pomp. NPSH is de energie die nodig is om de vloeistof in de pomp te duwen. Een te lage NPSH kan het gevolg zijn van verschillende omstandigheden: de pomp draait te snel, er wordt een te kleine aanzuigslang gebruikt of de pomp is te ver of te hoog van de vloeistofbron geplaatst.

Als uw centrifugaalpomp te maken heeft met een van deze situaties, gebeurt het volgende. Centrifugaalpompen werken door lage druk te creëren aan de ene kant van de waaier en hoge druk aan de andere kant. Ondertussen leert de wetenschap ons dat als een vloeistof op een willekeurige snelheid wordt verplaatst, er een drukverandering is en de kans bestaat dat de vloeistof onder de dampdruk daalt.

Als de druk van de vloeistof daalt tot onder de dampdruk, ontstaan er dampbellen, omdat de vloeistof kookt op een niet-gebruikelijke temperatuur. U kunt water laten koken bij 21 ºC (70 ºF).

Als de kokende vloeistof aan de uitvoerzijde uit de waaier stroomt, zorgt de hogere druk aan die zijde ervoor dat de bellen barsten. Deze kleine explosies kunnen de pompcapaciteit van de machine verminderen en de interne pompen, met name het pompwiel, beschadigen. De inklappende dampbellen veroorzaken dan overmatige trillingen, waardoor draaiende onderdelen zoals het pompwiel in contact komen met niet-roterende onderdelen zoals de slijtplaten of slijtringen.

Overmatige trillingen kunnen ook leiden tot voortijdige defecten in mechanische afdichtingen en lagers. In deze gevallen kan de energie die vrijkomt wanneer de dampbellen barsten, ertoe leiden dat stukjes metaal afbreken en andere bewegende delen raken. Meestal wordt daarbij de waaier beschadigd en de schade kan variëren van putjes, scheuren en splinters. De beschadigde waaier veroorzaakt vervolgens grotere en duurdere schade aan de pomp.

Wanneer u te maken krijgt met een cavitatieprobleem, hoort u dat meestal aan het geluid. Het klinkt alsof er steentjes worden gepompt terwijl die er niet zijn of u hoort trillingen. Daarnaast kunnen de prestaties slechter zijn. Een combinatie van deze drie is ook mogelijk. Schakel de pomp onmiddellijk uit zodra een van de bovenstaande symptomen zich voordoen.

Verlaag het toerental van de motor, zodat het debiet wordt verminderd. Door het toerental te verlagen, komt er minder volume in de pomp en dat verlaagt het debiet tot een aanvaardbaar niveau waar de vorming van cavitatie op effectieve wijze wordt voorkomen. Vaak genoeg zorgt dit lagere debiet er uiteindelijk voor dat er meer wordt gepompt, omdat de vorming van cavitatie is voorkomen.

Controleer alle specificaties van uw pomp opnieuw en vergelijk deze met de vereisten van uw toepassing. Bevindt de pomp zich op een te grote afstand boven de vloeistofbron? Zijn de diameters van uw leidingen correct? Draait de pomp te snel? Kortom, zorg ervoor dat u niet meer verlangt van uw pomp dan mogelijk.

Wat is het beste advies dat we kunnen geven, rekening houdende met al het bovenstaande? Vraag professionele hulp bij het kiezen van een pomp. Zo weet u zeker dat de apparatuur die u gebruikt, voldoet aan alle vereisten van uw toepassing.