PARTNERINFO
Maintenance Magazine 145 – oktober 2019

‘Een beetje vuil kan geen kwaad’

Mogelijke oorzaken en voorstellen in geval van een storing bij boiler-feed waterpompen

Over het algemeen wordt een voedingswaterpomp beschermd door een zuigfilter om de meeste vaste deeltjes weg te houden uit de pomp. Afhankelijk van de maximale toegestane drukval in de zeef zijn verschillende maaswijdtes mogelijk. Volgens de normen TRD 611 (Technische Regeln für Dampfkessel) moet het voedingswater helder, kleurloos en vrij van vaste deeltjes zijn. De voorschriften voor het voedingswater worden echter vaak niet nageleefd tijdens de inbedrijfstelling en levensduur van de pomp. Zo passeren er kleine deeltjes de filterzeef. Om de pomp te beschermen tegen alle vaste stoffen, zouden zeer fijne mazen nodig zijn. Dat zou echter leiden tot enorme filteroppervlaktes en onmogelijke afmetingen, want de drukval moet minimaal zijn. Wat ons vanzelf in een tweestrijd brengt … Een beetje vuil dan maar?

Werkcondities van de pomp

Een nieuwe meertrapsvoedingswaterpomp heeft spelingen (gemiddeld) van 0,25 tot 0,5 mm, afhankelijk van de grootte en het materiaal van de pomp. Daarom brengen alle deeltjes van 0 mm tot 0,5 mm de pomp en al haar voorzieningen in gevaar. Als gevolg van het ronddraaien van de rotor hebben centrifugale krachten invloed op de vaste delen in de pomp. Het spreekt vanzelf dat de deeltjes met hogere dichtheid (zwaardere vaste stoffen dus) in tegenstelling tot het zuivere water naar het gebied van de buitendiameter gedreven worden. Op weg naar de perszijde passeren de deeltjes verschillende drukgebieden, die bijvoorbeeld de vaste stoffen transporteren naar de zijopeningen van de waaier. Aan de voorzijde van de waaier bevindt zich een drukzone in de richting van de slijtring. Door speling tussen waaier en diffuser worden vaste deeltjes tot 0,5 mm in de zijopening van de waaier gebracht. Als de pomp draait, is de maximale opening tussen de waaiernek en de slijtring van de behuizing 0,25 mm, zodat deeltjes van deze grootte in de opening kunnen komen. Grotere vaste stoffen roteren alleen in de kamer vóór de opening. Aan de achterzijde van de waaier is er een vergelijkbare situatie, maar de stroming is in tegengestelde richting en minder intens. Dit zorgt ervoor dat de kleinere (maximaal 0,25 mm) vaste stoffen uit de opening weggespoeld worden.

Stilstand van de pomp

Na het uitschakelen van de pomp vallen de roterende vaste stoffen naar beneden in de richting van de openingen van de waaier en de onderkant van de kamer. Bovendien veranderen de spelingen tussen de waaierhals en de slijtring van de behuizing. In werking centreren de Lomakin krachten de rotor. Na het uitschakelen van de pomp is de rotor niet langer gecentreerd. Op dat moment kunnen deeltjes in de spleten vallen, want vlak voor het stoppen van de pomp zijn deze sikkelvormig. Als de pomp in dit geval wordt gestart, wordt de rotor geblokkeerd door deze vastgelopen vaste stof. In veel gevallen probeert men de rotor met de hand te draaien, wat echter niet werkt. De vastgelopen deeltjes worden zelfs nog meer in het metaal geduwd.

Temperatuurverdeling in de pomp

Als de pomp geblokkeerd is, zullen verschillende temperatuurzones in de pomp ervoor zorgen dat de drukbehuizing (casingstages) verbogen wordt. Als gevolg zullen vastzittende deeltjes zelfs nog meer in het oppervlak worden geduwd. Er is dus een hoger losbreekmoment nodig om de pomp op te starten. Turbines of snelheidsgeregelde motoren hebben niet dit vereiste breekmoment en zullen dus ‘trippen’. Zonder deeltjes en vervuiling in de pomp is er dus minder wrijving en start de pomp zonder hoge piekstromen. Als de pomp is gestopt, zakt de temperatuur langzaam via het oppervlak van de behuizing. Als het koelwater (in het lagergedeelte) nog steeds stroomt, koelt de pomp sneller af, zijn verschillen in de temperatuurzones van de pomp hoger en de hele pomp buigt meer dan zonder koeling. Dus in het geval van een blokkering van de rotor is het nuttig om het koelwater te stoppen. Door de pomp te isoleren, wordt de warmte beter in de pomp verdeeld. Zoals eerder vermeld, vermindert dit het buigeffect van de pomp. Bovendien minimaliseert isolatie de warmtestraling en energieverlies.

Sleetring met honingraatmotief

De waaier produceert ongeveer 80% van de druk van de voedingswaterpomp. De diffuser produceert de resterende 20% (Bernouilli). Dit betekent dat er een verschildruk is van 80% bij de slijtring van de behuizing in zuigrichting. Door een hogere stroomsnelheid passeren meer vaste stoffen de opening en dit is de reden waarom een pomp zeer vaak in dit gebied beschadigd is. Als het niet mogelijk is om de snelheid van de vaste deeltjes in het voedingswater te verminderen, bestaat de mogelijkheid KSB slijtringen met honingraatprofiel te gebruiken. Het voordeel van deze slijtringen voor de behuizing is dat er vaste delen in de holtes kunnen komen, waardoor het risico van vastlopen van vaste stoffen wordt verkleind en het risico van een blokkering van de rotor verdwijnt. Een ander voordeel is een vermindering van trillingen en een hoger rendement, doordat de spelingen kleiner zijn en dus het Lomakin effect weer kan spelen. <<

Door Wim De Mesmaeker, Service Manager bij KSB Supreme Serv