Fehlersuche bei übermäßigem Leistungsbedarf

Es ist wichtig, zu bestimmen, ob die Pumpe deutlich über den Auslegungsgrenzen für die Vakuumpegel arbeitet. Denken Sie daran, dass das Vakuummessgerät so platziert sein muss, dass es die tatsächlichen Vakuumpegel der Pumpe anzeigt. Das Vakuummessgerät muss außerdem genau sein. Empfohlen wird ein Manometertyp von 0 bis 1100 mbar. Es handelt sich um ein reines Vakuummeter und nicht um ein zusammengesetztes Manometer, das sowohl Vakuum als auch Druck misst.

Auch die Diskussion über Vakuummessgeräte und ihren typischen Zustand führt oft zu der Annahme, dass "ein gutes Messgerät noch in der Schachtel ist" Vergewissern Sie sich stets, dass Ihre Vakuummesswerte zutreffend sind. Außerdem kann die Maschine nicht mit einem höheren Vakuumpegel als an der Vakuumpumpe betrieben werden. Wenn es in den Rohren zu einem Druckabfall kommt, arbeitet die Vakuumpumpe mit dem höchsten Vakuumpegel. Nachdem Sie den Vakuumpegel bestimmt haben, vergleichen Sie ihn mit den typischen Betriebsbedingungen. Höhere Vakuumniveaus
verursachen in der Regel, aber nicht immer, einen höheren Leistungsbedarf. Stellen Sie sicher, dass der ausgewählte Antriebsmotor es der Pumpe ermöglicht, über den gesamten Bereich der Vakuumpegel hinweg zu arbeiten. Andernfalls wird ein Vakuumentlastungsventil benötigt, um die Vakuumpegel im Betrieb zu begrenzen.

Stellen Sie sicher, dass die Pumpendrehzahl den Spezifikationen für die Anlage entspricht. Manchmal kann schon der Einbau des falschen Motors - 1.500 U/min. statt 1.000 U/min. - das Problem sein. Dies ist eher bei einem neuen System oder nach einer Wartung des Motors der Fall.

Das Übersetzungsverhältnis von Keilriemen und Untersetzungsgetrieben sollte mit der tatsächlichen Abtriebsdrehzahl oder Pumpendrehzahl verglichen werden. Bei den neueren Motoren mit hohem Wirkungsgrad liegt die Volllastdrehzahl in der Regel näher an der Nenndrehzahl von 1.200 oder 1.800 U/min. Wählt man beispielsweise einen Antrieb mit 950 U/min (eine übliche Drehzahl für ältere Motoren) und installiert einen neuen Motor mit 990 U/min, so erhöht sich die Pumpendrehzahl um 4,2 % bei einer vergleichbaren PS-Zunahme.

Ein weiterer häufiger Grund für eine hohe Leistung ist eine starke Wasserüberlastung. Dazu kann es durch überschüssiges Sperrwasser oder Wasser aus dem Prozess kommen. Eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe ist für einen bestimmten Sperrwasserfluss bemessen, und wenn dieser um 25 % oder auch 50 % ansteigt, führt dies in der Regel zu keinen Leistungsproblemen. Durchflüsse, die den Nenndurchfluss um das 2- bis 3-Fache übersteigen, führen mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer Motorüberlast oder zum Versagen der Antriebsriemen. Und obwohl Nash Pumpen plötzliche Wasserschwalle vertragen, können diese problematisch sein. Diese können intermittierend sein, was die Fehlersuche erschwert.

Hohe Sperrwasserströme haben verschiedene Ursachen, z. B. einen hohen Sperrwasserdruck, fehlende Düsenöffnungen und verschlissene Sprühdüsen (falls die Pumpe über solche verfügt) - oder alle oben genannten Gründe. Der typische Sperrwasserdruck beträgt 0,7 bis 1 bar g. Wie bereits erwähnt, sollte dieser Druck vor der Blende und Sprühdüse gemessen werden. Solange die Öffnungen und Sprühdüsen intakt sind, kann der Sperrwasserdruck problemlos bis zu 1 bis 1,4 bar g betragen. Jenseits dieses Drucks wird überschüssiges Wasser nur verschwendet und trägt zu Energieproblemen bei.

Ältere Vakuumsysteme weisen häufig verschlissene Sprühdüsen auf oder Düsen, die entfernt und durch ein gerades Rohr ersetzt wurden. Die Düse funktioniert wie eine Blende, und nach mehr als 20 Jahren kontinuierlichen Durchflusses vergrößert sich die Düse und lässt das Zweifache des gewünschten Durchflusses passieren.

Übermäßige Ströme, sogenannte Verschleppungen, aus dem Prozess sind in der Regel nachweisbar und können behoben werden. Die einfachste Methode, um Mitförderung zu erkennen, ist sich das aus der verdächtigen Vakuumpumpe austretende Wasser anzusehen, wenn der Strom sichtbar ist. Trübes Wasser, das aus einer Vakuumpumpe mit klarem Sperrwasser austritt, ist ein gutes Zeichen für Verschleppung.

Viele Vakuumsysteme, insbesondere in Papierfabriken, verfügen über Vakuumvorabscheider zwischen dem Prozess und den Vakuumpumpen. Der Zweck des Abscheiders ist, Wasser und Verunreinigungen vor der Vakuumpumpe aus dem Luftstrom zu entfernen. Die Positionen von Vorabscheidern hängen von der Art der Ansaugvorrichtung und Maschinendrehzahl ab. Jeder stationäre Vakuum- oder Saugkasten sollte einen Abscheider vor der Vakuumpumpe haben.

Auch in Papierfabriken sollten Gautsch- oder Saugtrommelwalzen bei Maschinengeschwindigkeiten unter 1.000 U/min mit Vorabscheidern ausgestattet sein. Bei diesen Drehzahlen wird das unter Vakuum entfernte Wasser in die Walze und den internen Saugkasten mitgerissen und strömt anschließend in die Vakuumpumpe. Bei höheren Drehzahlen wird das Wasser durch Zentrifugalkraft aus der Saugwalze geschleudert. Unter bestimmten Bedingungen können bei höheren Geschwindigkeiten von Saugwalzen an Doppelsiebformern beträchtliche Mengen an mitgerissenem Wasser auftreten.

Zum Verständnis der Anwendung von Luft-/Wasservorabscheidern gehören auch Kenntnisse über die richtigen Verrohrungsmethoden und Hilfsmittel wie Dichtungsbehälter und Pumpen mit niedrigem NPSH-Wert. Auch wenn ein Abscheider vorhanden ist, muss das abgeschiedene Wasser durch ein barometrisches Verschlussrohr oder eine Absaugpumpe mit niedriger Haltedruckhöhe aus dem System abgeleitet werden. Wie oben besprochen können ein Verschlussrohr und ein Dichtbehälter verwendet werden, wenn der Höhenunterschied zwischen dem Abscheiderboden und dem Flüssigkeitsstand im Dichttank groß genug ist. Vakuumsysteme mit einem zu geringen Höhenunterschied vom Abscheider können eine Absaugpumpe mit niedriger Haltedruckhöhe erfordern. Die Auslegung und Installation dieser Systeme erfordern erweitertes technisches Fachwissen und werden hier nicht behandelt. Der Punkt ist jedoch, dass Luft-/Wasserabscheidungssysteme zwischen der Maschine und der Vakuumpumpe extrem wichtig sein können und den Betrieb der Vakuumpumpe beeinflussen.

Manchmal tritt das Problem der Verschleppung in Form von Butzen in den Vakuumleitungen auf. Dies führt zu sporadischem Durchrutschen der Keilriemen, die die Vakuumpumpe antreiben. Die schwankenden Lasten können auch am Antriebsmotor gemessen werden. Diese treten meist in ziemlich regelmäßigen Intervallen auf, z. B. alle 20 oder 40 Sekunden. Die möglichen Lösungen umfassen das Entfernen der Taschen aus den Leitungen oder das Hinzufügen einer Abscheidungsvorrichtung.

Eine weitere Ursache für Pumpenüberlasten ist Gegendruck an der Vakuumpumpe. Gegendruck entsteht, wenn die Vakuumpumpe mit einem Förderdruck arbeitet, der höher als der atmosphärische Druck ist. Gut ausgelegte Vakuumsysteme arbeiten mit einem Auslassdruck von weniger als 50 mbar g. Ordnungsgemäße Fördersysteme enthalten keine bergauf laufenden Leitungen und sind für bestimmte Geschwindigkeiten ausgelegt. In älteren Vakuumsystemen wurden möglicherweise zusätzliche Vakuumpumpen hinzugefügt, ohne das Fördersystem und die Leitungen zu modifizieren. Die zusätzliche Vakuumpumpe drückt mehr Luft durch unterdimensionierte Rohrleitungen, was zu zusätzlicher Reibung und einem daraus resultierenden Gegendruck auf die Vakuumpumpen führt.

Eine zweite Ursache für Rückstau tritt auf, wenn das aus der Pumpe austretende Sperrwasser nicht mit der gleichen Geschwindigkeit aus dem Druckabscheider oder Vakuumpumpensumpf entfernt wird, mit der es eintritt. In diesem Fall sollte der freie Fluss des Abscheiders zu einem offenen Abfluss überprüft werden. Bei Systemen mit einem Auslasssumpf muss der Wasserstand im Sumpf geregelt werden. Das erste Anzeichen für zu hohe Wasserstände in einem Sumpf oder zugesetzte Wasserauslässe in einem Auslassabscheider ist, dass Wasser aus dem Abluftschacht austritt.

Interne Ablagerungen in der Pumpe sind eine weitere Ursache für eine Überlastung der Pumpe. Sie können durch eine mangelnde Abscheidung oder Kalziumkarbonat-Ablagerungen entstehen. Diese Ablagerungen setzen sich in der Regel am Pumpenrotor und in den Auslassöffnungen ab. Sie führen zu internem Gegendruck und verhindern das freie Austreten von Sperrwasser und Luft. Oft können der Kesselstein und die Ablagerungen bei abgeschalteter Pumpe mit einem Kesselsteinlösemittel entfernt werden. Bei hartem Wasser kann dem Sperrwasser auch ein chemisches Dispersionsmittel hinzugefügt werden, um die Kesselstein-Bestandteile in gelöstem Zustand zu halten. Alternativ kann eine Quelle mit weichem Wasser verwendet werden.