• Probleme mit der Luftbindung verstehen und den Ausfall einer Kreiselpumpe verhindern

Kreiselpumpen werden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt, unter anderemWasserversorgungssysteme, chemische Verarbeitung, Bergbau, Stromerzeugung, Öl und Gas, Kesselspeisewassersysteme und industrielle Zirkulationssysteme.

Während des Betriebs können Benutzer jedoch auf ein häufiges Problem stoßen:

Der Motor läuft normal;

Die Pumpenwelle dreht sich ordnungsgemäß;

Aus dem Auslass tritt jedoch keine Flüssigkeit aus;

Die Durchflussrate nimmt deutlich ab;

Die Pumpe erzeugt ungewöhnliche Geräusche oder Vibrationen.

In vielen Fällen wird dieses Problem verursacht durchLuftbindung in der Kreiselpumpe.

Luftbindung ist eines der häufigsten Betriebsprobleme bei Kreiselpumpen, insbesondere beihorizontale Kreiselpumpen, mehrstufige Kreiselpumpen, Pumpen mit geteiltem Gehäuse und andere nicht-selbstansaugende-Pumpenkonstruktionen.

 

 

1. Was ist Luftbindung in einer Kreiselpumpe?

Luftbindungbezieht sich auf einen Zustand, bei dem Luft oder Gas im Pumpengehäuse, im Laufradbereich oder in der Saugleitung eingeschlossen wird und die Kreiselpumpe nicht in der Lage ist, einen normalen Durchfluss und Druck aufzubauen.

Eine Kreiselpumpe nutzt das rotierende Laufrad, um Energie auf die Flüssigkeit zu übertragen. Wenn Flüssigkeit in das Laufradauge eindringt, wird sie durch die Zentrifugalkraft zum Laufradauslass gedrückt, wodurch Druck und kontinuierlicher Fluss entstehen.

Wenn jedoch Luft die Pumpenkammer füllt:

Luft hat eine viel geringere Dichte als Flüssigkeit;

Das Laufrad kann Energie nicht effektiv an die Luft übertragen;

Die erforderliche Druckdifferenz kann nicht erzeugt werden;

Flüssigkeit kann nicht richtig in die Pumpe gelangen.

Dadurch kann es sein, dass die Pumpe mechanisch weiterläuft, aber keine Flüssigkeit fördert.

Typische Symptome sind:

Pumpe läuft ohne Wasserabfluss;

Reduzierter Durchfluss und Druck;

Instabiler Betrieb;

Übermäßige Vibration oder Lärm.

 

2. Hauptursachen für Luftbindung in Kreiselpumpen

2.1 Unzureichende Ansaugung vor dem Pumpenstart

Die häufigste Ursache

Die meisten herkömmlichen Kreiselpumpen sindnicht selbst-ansaugendund muss vor dem Start vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sein.

Vor dem Betrieb müssen folgende Bedingungen sichergestellt sein:

Das Pumpengehäuse ist vollständig mit Flüssigkeit gefüllt;

Die Saugleitung ist mit Flüssigkeit gefüllt;

Sämtliche eingeschlossene Luft wird entfernt.

Wenn Luft in der Pumpe verbleibt, zirkuliert das Laufrad nur Luft, anstatt Flüssigkeit zu pumpen.

Zu den häufigsten Situationen gehören:

Die Pumpe wird zum ersten Mal ohne ordnungsgemäße Ansaugung gestartet.

Die Pumpe verliert nach längerem Stillstand Flüssigkeit;

Das Fußventil versagt und Flüssigkeit fließt zurück;

Die Luft wird beim Start nicht vollständig entlüftet.

 

2.2 Luftleckage in der Saugleitung

Die Saugseite einer Kreiselpumpe arbeitet üblicherweise unter Unterdruck.

Daher kann selbst eine kleine Leckage in der Saugleitung dazu führen, dass Außenluft in die Pumpe eindringt, ohne dass es zu einem offensichtlichen Wasseraustritt kommt.

Zu den häufigsten Luftleckstellen gehören:

Flanschverbindungen;

Beschädigte Dichtungen;

Lose Schraubverbindungen;

Ventilpackungsbereiche;

Risse in den Saugrohren.

Sobald Luft in die Pumpe gelangt, kann sie sich im Gehäuse ansammeln und die Pumpenleistung verringern.

Für industrielle Pumpsysteme:

Die Luftdichtheit der Saugleitung ist ebenso wichtig wie die Festigkeit der Druckleitung.

 

2.3 Unsachgemäßes Design der Saugleitung

Ein ordnungsgemäß ausgelegtes Saugsystem ist für den zuverlässigen Betrieb einer Kreiselpumpe unerlässlich.

Zu den Problemen, die zu Luftansammlungen führen können, gehören:

Höhepunkte im Saugrohr

Luft sammelt sich tendenziell am höchsten Punkt der Rohrleitung.

Unterdimensioniertes Saugrohr

Ein Saugrohr mit zu geringem Durchmesser kann Folgendes verursachen:

Höhere Strömungsgeschwindigkeit;

Erhöhter Reibungsverlust;

Niedrigerer Druck am Pumpeneinlass;

Höhere Gefahr, dass Luft in das System eindringt.

Zu viele Rohrbögen

Zu viele Bögen oder komplizierte Rohrleitungsanordnungen können zu Folgendem führen:

Hydraulische Verluste;

Saugwiderstand;

Möglichkeit der Luftansammlung.

 

2.4 Niedriger Flüssigkeitsstand und Lufteinlass

Wenn der Flüssigkeitsstand in einem Tank oder Behälter zu niedrig wird:

Der Saugeinlass kann sich nahe der Flüssigkeitsoberfläche befinden;

Es kann zu Wirbelbildung kommen;

In das Saugrohr kann Luft angesaugt werden.

Dieses Problem tritt häufig auf bei:

Wasseraufbereitungssysteme;

Entwässerungsanwendungen;

Kühlwasserzirkulationssysteme.

Die Aufrechterhaltung einer ausreichenden Eintauchtiefe ist wichtig, um Lufteinschlüsse zu verhindern.

 

2.5 Aus der gepumpten Flüssigkeit freigesetztes Gas

Einige Flüssigkeiten enthalten gelöste Gase.

Unter bestimmten Bedingungen, wie zum Beispiel:

Druckreduzierung;

Temperaturanstieg;

Strömungsturbulenzen;

Gelöstes Gas kann sich aus der Flüssigkeit lösen und Blasen bilden.

Diese Blasen können sich in der Nähe des Laufradeinlasses ansammeln und die Pumpenleistung beeinträchtigen.

 

3. Häufige Symptome einer Luftbindung

3.1 Pumpe läuft, fördert aber keine Flüssigkeit

Dies ist das typischste Symptom.

Der Motor läuft normal, aber:

Es kommt kein Wasser heraus;

Der Förderdruck bleibt niedrig;

Die Pumpe kann den vorgesehenen Betriebspunkt nicht erreichen.

 

3.2 Reduzierter Durchfluss und Druck

Weil das Laufrad die Energie nicht effektiv auf die Flüssigkeit übertragen kann:

Die Durchflussrate nimmt ab;

Pumpenkopf sinkt;

Die Systemleistung wird instabil.

 

3.3 Ungewöhnliche Geräusche und Vibrationen

Luft, die in den Laufradbereich eindringt, stört den kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom.

Mögliche Ergebnisse:

Erhöhte Vibration;

Instabiler Betrieb;

Ungewöhnliches Betriebsgeräusch.

 

4. So verhindern und lösen Sie Luftbindungsprobleme

 

4.1 Richtiges Ansaugen der Pumpe und Luftentfernung

Die effektivste Lösung ist eine ordnungsgemäße Grundierung vor der Inbetriebnahme.

Empfohlenes Vorgehen:

Öffnen Sie das Entlüftungsventil.

Füllen Sie das Pumpengehäuse mit der Förderflüssigkeit;

Stellen Sie sicher, dass die Pumpenkammer vollständig gefüllt ist.

Entfernen Sie die gesamte eingeschlossene Luft.

Schließen Sie das Entlüftungsventil.

Starten Sie die Pumpe.

Die richtige Grundierung ist besonders wichtig für:

Horizontale mehrstufige Pumpen;

Kesselspeisewasserpumpen;

Hochdruck-Kreiselpumpen;

Split-Case-Pumpen.

 

4.2 Überprüfen und reparieren Sie Lecks in der Saugleitung

Überprüfen Sie regelmäßig:

Flanschverbindungen;

Dichtungen;

Ventile;

Rohrverbindungen;

Dichtungskomponenten.

Eventuelle Luftlecks sollten sofort repariert werden, um einen stabilen Pumpenbetrieb zu gewährleisten.

 

4.3 Installieren Sie Luftablassgeräte

Erwägen Sie bei Systemen mit häufiger Luftansammlung die Installation von:

Automatische Entlüftungsventile;

Entlüftungsleitungen;

Vakuum-unterstützte Ansaugsysteme.

Diese Geräte helfen dabei, eingeschlossene Luft zu entfernen und die Startzuverlässigkeit zu verbessern.

 

4.4 Optimieren Sie die Installationsbedingungen der Pumpe

Um das Risiko einer Luftbindung zu verringern:

✔ Saugleitungen so kurz wie möglich halten;
✔ Verwenden Sie den richtigen Saugrohrdurchmesser;
✔ Minimieren Sie unnötige Ellbogen;
✔ Vermeiden Sie hohe Stellen, an denen sich Luft ansammeln kann.
✔ Sorgen Sie für einen ausreichenden Flüssigkeitsstand über der Ansaugöffnung.

 

4.5 Wählen Sie den richtigen Pumpentyp

Wenn der Antrag Folgendes beinhaltet:

Pumpeneinbau oberhalb des Flüssigkeitsspiegels;

Häufiges Starten und Herunterfahren;

Schwierige Vorbereitungsbedingungen;

Erwägen Sie die Verwendung von:

Selbstansaugende Pumpen;

Tauchpumpen;

Vakuum-unterstützte Pumpsysteme.

Die Auswahl des richtigen Pumpendesigns kann die Systemzuverlässigkeit erheblich verbessern.

 

5. Luftbindung vs. Kavitation: Was ist der Unterschied?

Luftbindung und Kavitation werden manchmal verwechselt, da es sich bei beiden um Gasblasen im Pumpeninneren handelt. Es handelt sich jedoch um unterschiedliche Phänomene.

Artikel	Luftbindung	Kavitation
Hauptursache	Luft dringt in die Pumpe ein und sammelt sich dort an	Flüssigkeitsverdampfung aufgrund von Unterdruck
Gasquelle	Außenluft oder freigesetztes Gas	Flüssigkeitsdampf
Typisches Vorkommnis	Start oder nachdem Luft in das System gelangt ist	Im Dauerbetrieb
Haupteffekt	Pumpe kann keine Flüssigkeit fördern	Beschädigung des Laufrads und Leistungsverlust
Lösung	Grundierung und Luftentfernung	Verbessern Sie NPSH und reduzieren Sie Saugverluste

Luftbindung wird hauptsächlich verursacht durchLuft verhindert, dass die Pumpe einen kontinuierlichen Flüssigkeitsfluss aufbaut, während Kavitation verursacht wird durchlokale Flüssigkeitsverdampfung aufgrund unzureichenden Drucks.

 

6. Fazit

Luftbindung ist ein häufiges Betriebsproblem, das die Leistung und Zuverlässigkeit von Kreiselpumpen erheblich beeinträchtigen kann.

Zu den Hauptursachen gehören:

Unsachgemäßes Ansaugen vor dem Start;

Luftleckage in Saugleitungen;

Schlechtes Design des Saugsystems;

Niedriger Flüssigkeitsstand verursacht Luftansaugung;

Gasansammlung in der Pumpe.

Um Luftbindung zu verhindern:

✔ Entlüften Sie die Pumpe immer vor dem Start;
✔ Sorgen Sie für ein ordnungsgemäß abgedichtetes Saugsystem;
✔ Saugleitungen richtig auslegen;
✔ Eingeschlossene Luft effektiv entfernen;
✔ Wählen Sie den richtigen Pumpentyp für die Anwendung.

 

Insbesondere für industrielle Kreiselpumpenhorizontale mehrstufige Pumpen, Kesselspeisewasserpumpen, Pumpen mit geteiltem Gehäuse und HochdruckpumpenDie Vermeidung von Luftbindung ist für die Verbesserung der Betriebseffizienz, die Verlängerung der Lebensdauer und die Reduzierung der Wartungskosten von entscheidender Bedeutung.