Unter „Kavitation in Pumpen“ verstehen wir ein potenziell zerstörerisches Phänomen, das in vielen industriellen Kontexten auftreten kann, von der chemischen bis zur pharmazeutischen Industrie, bis hin zu Branchen, die sich mit der Wasseraufbereitung oder der Handhabung von speziellen Flüssigkeiten wie Thermoöl befassen.
Das Problem tritt auf, wenn der statische Druck einer Flüssigkeit unter ihren Dampfdruck fällt, was zur Bildung von Dampfblasen in der Flüssigkeit führt. Diese Blasen, die mit dem Flüssigkeitsstrom transportiert werden, kollabieren heftig, wenn sie Bereiche mit höherem Druck erreichen, was zu Schäden in der Pumpe führt. Wenn das Phänomen der Kavitation nicht rechtzeitig angegangen wird, kann es schwerwiegende Langzeitfolgen haben, die Betriebseffizienz verringern und den Verschleiß der Pumpenkomponenten beschleunigen.
Kavitation in Pumpen: Schäden, Maßnahmen zur Vorbeugung und Lösungen
Kavitation besteht also im Wesentlichen in der Bildung und dem Kollabieren von Dampfblasen in einer sich bewegenden Flüssigkeit. Wenn der lokale statische Druck unter den Dampfdruck der Flüssigkeit absinkt, entstehen Blasen. Diese Dampfblasen neigen dazu, sich in der Nähe der Innenoberflächen der Pumpe zu bilden, wo der Druck niedriger ist, und kollabieren dann schnell, sobald sie mit Bereichen mit höherem Druck in Berührung kommen.
Wenn Dampfblasen kollabieren, erzeugen sie Stoßwellen, die insbesondere an den Innenflächen eine deutliche Erosion verursachen, was gemeinhin auch als „Pitting“ bezeichnet wird. Diese mechanischen Schäden können eine fortschreitende Zerstörung der inneren Teile der Pumpe verursachen und deren Lebensdauer drastisch verkürzen.
Die Auswirkungen der Kavitation zeigt sich besonders bei Arbeitsmaschinen wie Kreiselpumpen, bei denen die Geschwindigkeit der Flüssigkeit und die Druckschwankungen günstige Bedingungen für ihr Entstehen schaffen. Das Phänomen kann sehr laut sein und starke Schwingungen erzeugen, Symptome eines Problems, das, wenn es nicht gelöst wird, unweigerlich zur Beschädigung der Pumpe führen wird.
Pumpenschäden durch Kavitation
Wenn wir über Kavitation in Pumpen sprechen, müssen wir auch die Schäden betrachten, die auf verschiedenen Ebenen an den exponierten Pumpen auftreten. Wenn die Dampfblasen kollabieren verursacht dies eine Erosion an den Oberflächen, die zunächst in Form von kleinen Hohlräumen oder Kratern auftreten kann, jedoch langfristig zur vollständigen Zerstörung der am stärksten beanspruchten Komponenten führt. Diese Beschädigung beeinträchtigt den ordnungsgemäßen Betrieb der Pumpe und verringert sowohl ihre Energieeffizienz als auch ihre Fähigkeit, das Fluid effektiv zu fördern. Im schlimmsten Fall kann die Pumpe vollständig stehen bleiben, was dann lange Produktionsunterbrechungen verursacht und kostspielige Wartungs- oder Austauscharbeiten erfordert.
Ein typisches Beispiel für Kavitationsschäden finden wir in Chemikalienpumpen und Pumpen zur Wasseraufbereitung, in denen sich aufgrund einer suboptimalen Strömungsregelung Dampfblasen bilden. In einer solchen Situation kann der Benutzer einen Leistungsabfall der Pumpe feststellen, der mit einer erhöhten Geräuschentwicklung und Vibrationen bzw. Schwingungen einhergeht. Wenn nicht sofort eingegriffen wird, kann die Erosion ein so großes Ausmaß annehmen, dass die gesamte Maschine beschädigt und ersetzt werden muss.
Vermeidung der Kavitation in Magnetkupplungspumpen und Pumpen mit Gleitringdichtung
Um die durch Kavitation verursachten Schäden abzumildern, bietet CDR Pompe moderne Lösungen, zu denen unter anderem die Anwendung innovativer Technologien gehört, und eine individuelle technische Beratung für jeden Kunden an. Insbesondere zeichnet sich CDR durch die Implementierung von Lösungen sowohl für Magnetkupplungspumpen als auch für Pumpen mit Gleitringdichtung aus. Magnetkupplungspumpen, die keine dynamischen Dichtungen brauchen, reduzieren das Risiko von Leckagen und verbessern den Umgang mit gelösten Gasen, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass eine Kavitation auftritt, verringert wird. Diese Art von Pumpe ist besonders in Umgebungen, in denen chemische Flüssigkeiten gefördert werden, nützlich, um die Gefahr gefährlicher Leckagen zu vermeiden.
Pumpen mit Gleitringdichtung hingegen sind speziell für schwierige Betriebsbedingungen wie hohe Durchflussgeschwindigkeiten oder kritische Drücke konzipiert und weniger anfällig für die Kavitation. Dank ihrer modernen Bauweise können sie mit Bedingungen, die das Auftreten von Kavitation begünstigen, umgehen und bieten deshalb eine geringere Schadenshäufigkeit.
Lösungen von CDR zur Vermeidung von Kavitation
Unter den wesentlichen Lösungen, die CDR zur Verhinderung von Kavitation in Pumpen anbietet, ist der Einsatz von diamantierten Siliziumkarbidbuchsen (RSSiC) eine der effektivsten. Diese Buchsen schützen durch ihre hohe Verschleiß- und Temperaturbeständigkeit die Innenflächen der Pumpe vor einer Erosion durch kollabierende Dampfblasen. Es hat sich gezeigt, dass diamantiertes Siliziumkarbid die Lebensdauer der Pumpe verlängert, den Wartungsaufwand verringert und die Betriebskosten langfristig senkt.
Beispielsweise kann bei einer Pumpe, die zum Fördern von Chemikalien mit hohen Temperaturen verwendet wird, der Einsatz von RSSiC-Buchsen Kavitationsschäden erheblich reduzieren und gleichzeitig die Gesamteffizienz der Anlage verbessern. Das Ergebnis ist eine höhere Betriebskontinuität und eine deutliche Senkung der Wartungskosten.
Wie Kavitation vermieden werden kann: CDR berät Sie gerne
Um zu verhindern, dass Kavitation auftritt, ist es wichtig, die Anlage von Anfang an richtig zu konfigurieren. CDR Pompe bietet eine kundenspezifische Beratung an und analysiert jedes Detail der Betriebsvorgaben, um zu verhindern, dass dieses Phänomens auftritt. Das bedeutet, dass Parameter wie die Strömungsgeschwindigkeit, die Betriebsdrücke und die Qualität der verwendeten Materialien sorgfältig betrachtet werden, um sicherzustellen, dass die Pumpe immer unter optimalen Bedingungen arbeitet.
Wenn Sie weitere Informationen wünschen oder Hilfe bei der Vermeidung von Kavitation in Pumpen benötigen, wenden Sie sich an uns. Unser Expertenteam steht Ihnen zur Verfügung und hilft Ihnen gerne dabei, Ihre Anlagen zu schützen und die Leistung der Pumpen zu optimieren.
