Verpompen van hete vloeistoffen

 
Er zijn een aantal aandachtspunten als je vloeistoffen met een hoge temperatuur gaat verpompen. Om de informatie praktijkgericht te houden, zoomen we in op heet water en blijven we bij de hoofdlijnen:

• De relatie tussen druk en temperatuur
• Correctie van de pompkarakteristiek NPSHr  
• Tips over materiaalkeuzes voor de selectie van een pomp

De relatie tussen druk en temperatuur

Centrifugaalpompen zijn ontworpen om vloeistof te verpompen, geen damp. Elke vloeistof gaat bij een bepaalde temperatuur over in damp. We noemen dat het kookpunt. Dat is afhankelijk van de heersende druk boven de vloeistof. Op zeeniveau is de atmosferische druk gemiddeld 1 bar. Water zal dan bij een temperatuur van 100 °C in damp overgaan.

Gaat de druk boven de vloeistof omlaag, dan zal het kookpunt ook omlaaggaan. Evenzo zal bij een hogere druk de verdamping pas bij een hogere temperatuur beginnen. Zo gaat bijvoorbeeld water verdampen bij 120 °C als er een druk heerst van 2 bar.

Bij het verpompen van hete vloeistoffen is druk dus een belangrijke factor. Door simpelweg de druk te verhogen kunnen we het medium vloeibaar houden. In de vapor pressur for water grafiek lees je op de horizontale as de kookpunten van water in relatie tot de verschillende drukken op de verticale as.

Correctie van de pompkarakteristiek NPSHr

Elke centrifugaalpomp heeft een NPSHr-curve. Eenvoudig uitgelegd: hiermee lees je de druk af die een pomp aan de zuigzijde nodig heeft om cavitatievrij te kunnen draaien. BBA Pumps test de NPSHr met water van circa 20 °C. Afhankelijk van de capaciteit heeft de pomp dan een bepaalde zuighoogte beschikbaar.

Belangrijk om te weten: bij een andere vloeistoftemperatuur wijzigt de NPSHr-curve. Dit heeft ook weer met druk te maken. In de praktijk komt het hierop neer: de beschikbare zuighoogte neemt snel af bij het verpompen van water met een temperatuur boven 45 °C. En vanaf 80 °C is aanzuigen zelfs praktisch uitgesloten. De pomp heeft dan voordruk nodig!

Met de grafiek correction NPSHr curve kun je eenvoudig bepalen hoe de standaard pompcurve meebeweegt bij watertemperaturen tot 120 °C.

             

Tips over materiaalkeuzes voor de selectie van een pomp

Centrifugaalpompen zijn verkrijgbaar in verschillende materialen, zoals:

• gietijzer;
• brons;
• roestvast staal; of
• een combinatie daarvan.

Afhankelijk van de te verpompen vloeistof bepaal je de juiste materiaalconfiguratie. Ieder materiaal heeft zijn eigen uitzettingscoëfficiënt, bij hogere temperaturen neemt het materiaalvolume toe. Door uitzetting kan schade ontstaan aan pomponderdelen waarbij de spelingsruimte minimaal is. Voor het verpompen van zoet heet water volstaat een gietijzeren pomp.

Daarnaast is het belangrijk om te controleren of de pomphuispakkingen en de elastomeren van de asafdichting bestand zijn tegen de vloeistoftemperatuur. Veel centrifugaalpompen zijn uitgevoerd met nitril rubber (NBR). Dat materiaal is niet geschikt voor temperaturen boven
80 °C. Afdichtingsmateriaal dat wel zeer goed bestand is tegen hoge temperaturen is PTFE.

Voor de lagerstoel van de pomp geldt dat de lagers oliegesmeerd moeten zijn. Ook moet de juiste olieviscositeit zijn gebruikt. Gebruik van standaard dompelpompen of direct gekoppelde pompen wordt afgeraden voor vloeistoffen boven 45 °C.

Veiligheid

Lees altijd de meegeleverde handleiding van de pompset aandachtig door. Daarin worden de veiligheidsvoorschriften genoemd die belangrijk zijn bij het verpompen van hete vloeistoffen.

Met het delen van deze specifieke pompenkennis zijn we niet ingegaan op details. Hierdoor kunnen geen rechten worden ontleend aan de informatie over het verpompen van hete vloeistoffen. Heb je een kritische pompinstallatie of vragen over andere vloeistoffen neem dan contact met ons op.