Die Ansaugung einer Kreiselpumpe entfernt Luft und Dampf aus dem Gehäuse und der Saugleitung, sodass das Laufrad mit einem kontinuierlichen Flüssigkeitsstrahl anläuft. In chemischen Hochtemperaturanwendungen schützt dieser einfache Schritt die Förderstabilität, die Gleitringdichtungen, die Lager und die hydraulischen Oberflächen, die für ein vorhersehbares Pumpenverhalten sorgen. Bei unzureichender Ansaugung kann die Pumpe ohne ausreichende Fördermenge laufen, an den Dichtflächen überhitzen, vibrieren oder Kavitation entwickeln, bevor der Bediener einen stabilen Förderstrom abliest.
In Raffinerien, petrochemischen Anlagen, Kohlekraftwerken und Umweltsystemen gewinnt das Thema zunehmend an Bedeutung, da die geförderte Flüssigkeit heiß, korrosiv, flüchtig oder nur empfindlich gegenüber Lufteinschlüssen sein kann. Longgang Pumps konzentriert sich auf API-Chemikalien-Kreiselpumpen für diese anspruchsvollen Anwendungen. Daher ist das Ansaugen keine nebensächliche Maßnahme beim Anfahren, sondern dient dem Schutz der Pumpe, der Prozessanlage und der Mitarbeiter.
Warum das Ansaugen von Kreiselpumpen vor der Inbetriebnahme wichtig ist
Eine Kreiselpumpe erzeugt keinen Sog wie eine Verdrängerpumpe. Das Laufrad überträgt Energie auf die Flüssigkeit; ist das Gehäuse mit Luft gefüllt, verhindert deren geringe Dichte, dass das Laufrad den nötigen Druckunterschied erzeugt, um Flüssigkeit in die Pumpe zu saugen. Dies kann den Anschein einer defekten Pumpe erwecken, obwohl die eigentliche Ursache ein unvollständiger Ansaugvorgang ist.
In chemischen Anlagen sind die Folgen gravierender. Heiße Kohlenwasserstoffe, Kühlwasser, magere oder fette Flüssigkeiten, Bodenöl oder korrosive Medien können verdampfen, Gase freisetzen oder Dampfblasen an den höchsten Stellen des Saugwegs hinterlassen. Eine Checkliste für die Inbetriebnahme sollte daher die Ansaugung von Kreiselpumpen als zu bestätigende hydraulische Bedingung und nicht nur als Ventilöffnungsschritt behandeln.
Welche Funktion hat die Luft im Inneren einer Prozesspumpe?
Trockenlauf der Gleitringdichtung
Gleitringdichtungen benötigen Kühl- und Schmierflüssigkeit im Dichtungsraum. Ist das Gehäuse nicht vollständig mit Flüssigkeit gefüllt, kann es in den ersten Betriebssekunden zu Trockenlauf der Dichtflächen kommen. Selbst ein kurzzeitiges Trockenlaufen kann die Temperatur der Dichtflächen erhöhen, diese verformen und das Leckagerisiko steigern, nachdem sich die Pumpe scheinbar stabilisiert hat.
Longgang-Pumpenprozesse werden üblicherweise nach API-Dichtungsnormen konstruiert. Beispielsweise verwenden die Produktfamilien BB2 und OH1 Dichtungskammerabmessungen, die den Anforderungen von API 682 entsprechen. Dadurch lassen sich Dichtungs-, Spül- und Kühlsysteme an verschiedene Medien anpassen. Eine gute Ansaugung sorgt dafür, dass diese Systeme die benötigte Flüssigkeitsumgebung vor Belastungen durch Wellendrehzahl und Prozesstemperatur erhalten.
Kavitation, Vibration und instabile Strömung
Luftreste in der Saugleitung reduzieren die verfügbare Saugenergie und können zu kavitationsähnlichen Symptomen an der Pumpe führen. Bediener können Geräusche hören, Druckschwankungen feststellen oder Vibrationen beobachten, da Dampf und Flüssigkeit ungleichmäßig durch das Laufrad strömen. In schweren Fällen kann die Pumpe den normalen Förderstrom nie erreichen, insbesondere wenn sich die Saugquelle unterhalb der Pumpenachse befindet oder wenn die Temperatur der Flüssigkeit nahe ihrem Dampfdruck liegt.
Der Schadensmechanismus ist nicht ausschließlich hydraulischer Natur. Vibrationen können Lager, Kupplungen, Dichtungen und Rohrhalterungen belasten. Bei hochwertigen petrochemischen Pumpen ist die Vermeidung eines instabilen Anlaufs oft kostengünstiger als die Behebung der Folgeschäden eines überhasteten Anlaufs.
Pumpendetails, die das Ansaugverhalten verändern
LBD(BB2) Radial geteilte Prozesspumpe
Der LBD(BB2) radial geteilte Prozesspumpe Es handelt sich um eine horizontale, radial geteilte Zwischenlagerpumpe für anspruchsvolle petrochemische Prozessanwendungen. Sie ist als ein-, zwei- oder dreistufige Ausführung mit Spiralgehäuse und zentraler Lagerung erhältlich. Ihr Betriebsbereich umfasst Fördermengen von 10 bis 4000 m³/h, Förderhöhen bis zu ca. 600 m, Betriebsdrücke bis zu ca. 15 MPa und Betriebstemperaturen von -80 °C bis +450 °C.
Diese Bedingungen erklären, warum die korrekte Befüllung so wichtig ist. Hohe Temperaturen verändern das Wärmeausdehnungsverhalten und können die Ausrichtung beim Anfahren beeinträchtigen. Korrosive oder leicht verdampfende Medien machen eingeschlossenes Gas ebenfalls empfindlicher. Die BB2-Konstruktion nutzt Merkmale wie eine spiralförmig gewickelte Metalldichtung zwischen den Gehäuseteilen, ein Doppelspiralgehäuse bei größeren Auslassgrößen und eine starre Wellenkonstruktion unterhalb der ersten kritischen Drehzahl, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Dennoch benötigt die Pumpe ein flüssigkeitsgefülltes Gehäuse, um ihre vorgesehene Funktion zu erfüllen.
LZA(OH1) Einstufige Auslegerpumpe
Der LZA(OH1) einstufige Auslegerpumpe Es handelt sich um eine fußmontierte, einstufige Kragarm-Kreiselpumpe für saubere Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten mit Spurenpartikeln, einschließlich neutraler oder stark korrosiver Medien, in niedrigen oder hohen Temperaturbereichen. Ihr Betriebsbereich umfasst Fördermengen von 5,5 bis 2600 m³/h, Förderhöhen von 16 bis 250 m, Betriebsdrücke bis zu ca. 15 MPa und Betriebstemperaturen von -80 bis +450 °C.
Bei OH1-Anlagen hängt die Ansaugung der Kreiselpumpe eng mit der Saugleitung und dem Dichtungsschutz zusammen. Das Pumpengehäuse ist als Spiralgehäuse ausgeführt, und bei Abgängen ab DN80 kommt eine Doppelspiralgehäuse-Hydraulikkonstruktion zum Einsatz, um die Radialkräfte auszugleichen. Die herausziehbare Konstruktion ermöglicht Inspektion und Wartung, ohne die Zu- und Ablaufleitungen bewegen zu müssen. Diese Wartungsfreundlichkeit ersetzt jedoch nicht die sorgfältige Vorbereitung der Inbetriebnahme.
Praktische Inbetriebnahmeprüfungen für chemische und petrochemische Anlagen
Zunächst ist zu prüfen, ob die Saugquelle die Pumpe vor dem Start ausreichend mit Flüssigkeit versorgen kann. Liegt der Flüssigkeitsstand über der Pumpenachse, hilft die Schwerkraft beim Entlüften; Entlüftungsöffnungen an den höchsten Stellen können jedoch weiterhin erforderlich sein. Befindet sich die Saugquelle unterhalb der Pumpe, kann ein Vorfüllbehälter, eine Vakuumpumpe oder eine andere geeignete Vorfüllmethode notwendig sein, um eine kontinuierliche Flüssigkeitssäule zu erzeugen.
Der zweite Prüfpunkt betrifft die Entlüftung. Die Bediener sollten sicherstellen, dass die Gehäuseentlüftungen, die Entlüftungen der Dichtungskammer und die höchsten Stellen der Saugleitung gemäß der Anlagenplanung ordnungsgemäß funktionieren. Wird die Entlüftung zu früh geschlossen, kann Luft im Gehäuse eingeschlossen bleiben; bleibt sie zu lange offen, kann dies bei chemischen Anlagen zu Problemen mit der Exposition oder der Prozesskontrolle führen.
Die dritte Prüfung betrifft Temperatur und Dampfdruck. Eine unter Umgebungsbedingungen stabile Flüssigkeit kann in der Nähe der Betriebstemperatur Dampf freisetzen. Bei Heißöl, leichten Kohlenwasserstoffen, Ammoniak-haltigen Medien oder ähnlichen Medien sollte die Vorfüllung mit einer NPSH-Überprüfung, Aufwärmprozeduren und einer Bestätigung der Dichtungsspülung kombiniert werden.
Die vierte Prüfung betrifft die Förderbegrenzung. Kreiselpumpen werden häufig mit kontrolliertem Förderdruck angefahren, die genaue Ventilstellung hängt jedoch vom Pumpentyp, dem Antrieb, dem Prozess und dem Betriebsablauf ab. Es empfiehlt sich, die vorgegebene Anfahrsequenz zu befolgen, anstatt alle Kreiselpumpen gleich zu behandeln.
Einsatzgebiete der Longgang-Pumpe in Systemen mit hoher Ansaugempfindlichkeit
Longgang Pump fertigt chemische Kreiselpumpen der Serien BB, OH und VS für Anwendungen in der Erdöl-, Petrochemie-, Kohlechemie-, Basischemie-, Umweltschutz- und Wasseraufbereitungsindustrie. Das Produktportfolio des Unternehmens ist für die Diskussion um die Ansaugung relevant, da viele dieser Pumpen in Umgebungen eingesetzt werden, in denen Temperatur, Druck, Korrosion und Dampfkontrolle gleichzeitig eine wichtige Rolle spielen.
Für Anlagen, die Pumpentypen vergleichen, ist nicht nur die Frage nach der Ansaugung einer Kreiselpumpe relevant, sondern auch, wie die Pumpengeometrie einen zuverlässigen Betrieb nach der Ansaugung gewährleistet. Eine zwischengelagerte BB2-Pumpe eignet sich beispielsweise für anspruchsvolle Hochtemperatur-Prozessanwendungen, während eine OH1-Auslegerpumpe für viele einstufige Anwendungen in Raffinerien, Chemieanlagen, Kraftwerken und im Umweltbereich geeignet ist. Ansaugmethode, Sauganschluss, Dichtungskonzept und Wartungszugänglichkeit sollten gemeinsam betrachtet werden.
Abschluss
Das Ansaugen von Kreiselpumpen ist nur bei einfachen Anwendungen ein geringfügiger Schritt. In Hochtemperatur-Chemikalienanwendungen wird es jedoch zu einem wichtigen Kontrollpunkt für die Zuverlässigkeit, der die Dichtungskammer schützt, die hydraulische Leistung stabilisiert und das Risiko von Vibrationen, Überhitzung oder Anlaufstörungen verringert. Auch Pumpen für anspruchsvolle Einsatzbedingungen benötigen eine sorgfältige Installation und einen ordnungsgemäßen Betrieb, um ihre volle Leistungsfähigkeit zu erbringen.
Rezension Chemische Kreiselpumpen von Longgang Pump um die Anlaufanforderungen mit der Pumpenstruktur, der Dichtungskonfiguration und den Prozessbedingungen in Einklang zu bringen.
Häufig gestellte Fragen
F: Warum ist das Ansaugen von Kreiselpumpen notwendig?
A: Der Grund für das Ansaugen einer Kreiselpumpe liegt darin, dass das Laufrad die Bewegung der Flüssigkeit und nicht der Luft benötigt, um Druck zu erzeugen. Durch die Anwesenheit von Luft kann die Pumpe keine Förderhöhe aufbauen, an den Dichtungsflächen überhitzen, vibrieren oder Kavitation riskieren.
F: Müssen alle Kreiselpumpen entlüftet werden?
A: Die meisten Kreiselpumpen benötigen vor der Inbetriebnahme ein mit Flüssigkeit gefülltes Pumpengehäuse, abhängig von der Installationsart. Bei Anlagen mit überflutetem Ansaugsystem kann das Pumpengehäuse jedoch von Natur aus gefüllt bleiben. Anlagen mit Unterdruckansaugung erfordern unter Umständen Vorfüllbehälter, Vakuumsysteme, Fußventile usw.
F: Wie kann man eine chemische Prozesspumpe am sichersten entlüften?
A: Die sichere Vorgehensweise wird anhand der Flüssigkeit, des Drucks, der Temperatur und der vor Ort geltenden Verfahren festgelegt. Bei chemischen Anwendungen muss das Personal vor Beginn des Prozesses die Saugabsperrung, die Entlüftung, die Spülung der Dichtungen, die Gehäusebefüllung und die Ableitung überprüfen. Flüchtige oder toxische Flüssigkeiten erfordern eine ordnungsgemäße Entlüftung.
F: Kann eine mangelhafte Vorfüllung eine Gleitringdichtung beschädigen?
A: Ja. Die Gleitringdichtung kann durch unzureichende Flüssigkeitszufuhr in der Dichtungskammer beim Anlauf beschädigt werden. Durch Trockenlauf steigt die Temperatur der Dichtflächen rapide an, und aufgrund des mangelhaften Durchflusses können Vibrationen auftreten.
