Pulsatie bij pompen

Pulsatie bij pompen werkt door in het hele leidingwerk. Drukopnemers scheuren af, flowmeters raken ontregeld en, wat velen niet weten, neemt de leidingweerstand toe. Deze toename van de drukverliezen komt door de start-stop beweging van de vloeistof bij pulsatie. De acceleratie van de vloeistofmassa is vergelijkbaar met de acceleratie van een auto. Dit iedere keer versnellen en vertragen vraagt meer vermogen dan wanneer de auto een constante snelheid rijdt.

De eigenschap pulsatie is belangrijk bij het beoordelen van het pompprincipe. Aan de zuigzijde is sowieso een beperkte druk beschikbaar, meestal minder dan 1 bar, om de leidingweerstand te overwinnen. Hoe kritischer de zuigomstandigheden hoe belangrijker de keuze voor een pompprincipe met een constante, pulsatievrije flow.

Pulsatie is terug te voeren op het niet in één doorgaande flow vullen van de pompkamers. Bij lobbenpompen is het fenomeen pulsatie het duidelijkst waarneembaar. De pompkamer komt namelijk per omwenteling 2 of 3 keer voorbij. Telkens moet het te verpompen product klaar staan om in het “gat” in de pompkamer te springen, voordat het zich weer sluit. Hoogviskeuse massa’s zijn in het voordeel omdat deze een dempende werking hebben en, zeker bij een grote leidingdiameter, de versnellingskrachten lager zijn. Bij laagviskeuze vloeistoffen zijn de leidingen vaak van een kleinere diameter en is de vloeistofsnelheid veel hoger. Daardoor wordt het fenomeen pulsatie nog eens versterkt met het bijkomende effect “waterslag”, dat als gevolg van pulsatie ontstaat.

Deze dynamiek werkt door in de leidingen. Bij lange leidinglengtes veroorzaakt de vloeistofmassa, die afremt en versnelt, een enorme krachtsexplosie die in de vorm van structuurbeschadiging doorwerkt op het te verpompen product.
Pulsatie is ook mechanisch direct waarneembaar door het schudden van leidingen. In de praktijk is het voldoende beugelen van leidingen en het goed ondersteunen zeker een punt van aandacht.

Waar we, als leverancier van pompen, ook rekening mee houden, is dat pulsatie, door de toename van de mechanische belasting, invloed heeft op de levensduur van de pomp. Als de pomp robuust genoeg is, zal deze zeker de wisselende belasting kunnen opvangen. Maar de zwakste plek is dan mogelijk de asafdichting. Een mechanical seal houdt namelijk niet van piekdrukken, o.a. doordat de loopvlakken vaak niet gebalanceerd zijn en door veerdruk op elkaar af moeten dichten. Voor een lange levensduur van de seals geniet een constante belasting de voorkeur.

Bovendien bepaalt de functie van de pomp in het proces in hoeverre pulsatie onwenselijk is. Bij een doseerpomp bijvoorbeeld is een zo constant mogelijke flow van groot belang. In situaties, waarbij de productpomp ook de CIP capaciteit moet opbrengen, is pulsatie uiterst ongewenst. Toepassing onder indampers (slechte NPSHa) maar ook sproeidrogers (gecontroleerde flow) maken pulsatie tot een ergernis.

Op het gebied van pomptechniek zijn er vandaag de dag oplossingen te over om pulsatie uit te bannen. De spindelpomp, de oscillerende zuigerpomp, de excentrische wormpomp maar ook de lobbenpomp met heli-lobben geven allen een pulsatievrije flow. Maar, naast de keuze van het juiste pompprincipe, is het, om pulsatie te verminderen, essentieel om luchtinslag te voorkomen en te zorgen voor de juiste pompopstelling, leidingloop en leidingdiameters.

Meer weten over pulsatie en pulsatievrije pompprincipes? Neem dan contact op met een van onze specialisten.

Rotor types