Zelfaanzuigend bij pompen betekent dat de pomp lucht uit de zuigleiding kan verwijderen en de doorstroming kan herstellen nadat de aanzuiging is weggevallen, zonder handmatige ontluchting of externe vacuümapparatuur. Een zelfaanzuigende centrifugaalpomp houdt vloeistof vast in een intern reservoir of een vergrote behuizing. Wanneer de pomp start, vermengt die opgeslagen vloeistof zich met de binnenstromende lucht, scheidt de lucht aan het oppervlak af en voert deze af, terwijl er meer water uit de bron wordt aangezogen. Dankzij dit ontwerp kan de pomp omgaan met intermitterende aanzuigomstandigheden, luchtbellen in horizontale leidingen of systemen die tussen cycli door terugstromen.
De praktische grens wordt gevormd door de aanzuighoogte. De meeste zelfaanzuigende centrifugaalpompen kunnen water 15 tot 25 feet verticaal omhoog pompen, afhankelijk van het toerental, het volume van de pomphuis, de atmosferische druk en de dampdruk van de vloeistof. Buiten dat bereik kan de pomp onvoldoende vacuüm genereren om water omhoog te zuigen, waardoor het aanzuigen mislukt. De pomp heeft nog steeds een eerste vloeistofvulling in de behuizing nodig voordat deze voor het eerst wordt gestart. Zelfaanzuigend betekent niet dat de pomp droog kan draaien of zonder voorbereiding water uit elke diepte kan opzuigen.
Belangrijkste opmerkingen
- Zelfaanzuigende pompen maken gebruik van een interne vloeistofreserve om lucht af te voeren en de doorstroming te herstellen nadat er lucht in de zuigleiding is terechtgekomen.
- De zuighoogte wordt beperkt door het toerental van de pomp, het ontwerp van de pomphuis, de atmosferische druk en de eigenschappen van de vloeistof — doorgaans maximaal 15 tot 25 feet.
- De pomp moet vóór het eerste gebruik met vloeistof worden gevuld; ‘zelfaanzuigend’ heeft betrekking op het opnieuw aanzuigen na de eerste installatie, niet op droog starten.
- Lekken in de zuigleiding, een versleten voetklep of een te grote zuighoogte leiden tot herhaaldelijk verlies van de aanzuiging, zelfs bij zelfaanzuigende uitvoeringen.
- Zelfaanzuigende pompen ruilen rendement en compactheid in voor luchtverwerkingscapaciteit; standaard centrifugaalpompen leveren betere prestaties bij toepassingen met ondergedompelde aanzuiging.
Hoe zelfaanzuiging in de praktijk werkt
Wanneer een zelfaanzuigende pomp start, brengt de waaier de vloeistof die in de behuizing is opgeslagen in beweging. Hierdoor ontstaat een lagedrukzone bij de zuiginlaat. Lucht en vloeistof stromen samen via de zuigleiding naar binnen. Binnenin de pomp stroomt het mengsel naar een scheidingskamer of een vergrote spiraal. De zwaardere vloeistof zakt naar de bodem en wordt teruggevoerd naar de waaier. De lichtere lucht stijgt op, stroomt door de perszijde en ontsnapt. Naarmate er meer lucht ontsnapt, stroomt er meer vloeistof binnen, totdat de zuigleiding volledig gevuld is en het normale pompen begint.
Het proces kost tijd. Een kleine zelfaanzuigende pomp met een aanzuighoogte van 10 feet kan binnen 30 tot 90 seconden worden gevuld. Een grotere pomp, een langere zuigleiding of een grotere opvoerhoogte verlengt de aanzuigtijd. Als de pomp tijdens het aanzuigen droogloopt, kan de afdichting oververhit raken, waardoor mechanische schade ontstaat. Bij de meeste installaties is een vloeistofreserve voorzien of worden een terugslagklep en een voetklep gebruikt om de zuigleiding tussen de stops door gevuld te houden.
Wanneer zelfaanzuiging zinvol is
Zelfaanzuigende pompen zijn geschikt voor toepassingen waarbij de zuigomstandigheden veranderen, er af en toe lucht binnendringt of de pomp zich boven de vloeistofbron bevindt. Typische toepassingen zijn onder meer het verpompen van water met draagbare pompen, het leegpompen van tanks, ontwatering bij bouwprojecten, irrigatie vanuit vijvers of beken, en systemen die moeten omgaan met wisselende waterstanden.
Bij gemeentelijke watervoorziening, brandbeveiliging of processystemen met een constante aanzuigtoevoer biedt een standaard centrifugaalpomp met ondergedompelde aanzuiging een hoger rendement, lagere kosten en eenvoudiger onderhoud. Zelfaanzuiging maakt het systeem complexer en gaat ten koste van de hydraulische prestaties ten gunste van het vermogen om lucht te verwerken. De keuze hangt af van de vraag of er af en toe of voortdurend lucht binnendringt, en of een aanzuighoogte vereist is of kan worden vermeden.
| Toestand | Voordeel van zelfaanzuiging | Voordelen van standaard centrifugaaltechniek |
|---|---|---|
| Zuighoogte tot 25 feet | Kan water aanzuigen van onder het pompniveau | Vereist een onderwateraanzuiging of een aanzuigsysteem |
| Intermitterende luchttoevoer | Wordt automatisch opnieuw gevuld zodra de lucht is verdwenen | Verliest druk, moet handmatig worden ontlucht |
| Draagbare of tijdelijke installatie | Vereenvoudigt de installatie; er is geen externe aanzuiging nodig | Vereist een vacuümpomp of een handmatige vulprocedure |
| Continu bedrijf, ondergedompelde aanzuiging | Lagere efficiëntie, grotere voetafdruk | Hoger rendement, compact ontwerp, lagere kosten |
| Toepassingen met een hoog debiet en een lage opvoerhoogte | Interne recirculatie vermindert de netto-doorstroming | Het volledige vermogen van de waaier wordt bij de uitlaat bereikt |
Beperkingen van de zuighoogte en praktijkomstandigheden
De theoretische maximale zuighoogte op zeeniveau bedraagt ongeveer 34 feet, gebaseerd op de atmosferische druk. In de praktijk bereiken zelfaanzuigende centrifugaalpompen een opvoerhoogte van 15 tot 25 feet, afhankelijk van het pomptoerental, het behuizingsvolume, het ontwerp van de waaier en de vloeistoftemperatuur. Wrijvingsverliezen in de aanzuigleiding, bochten, filters en voetkleppen verminderen de beschikbare opvoerhoogte nog verder. Op grotere hoogten daalt de atmosferische druk en neemt de maximale opvoerhoogte af.
Warm water of vluchtige vloeistoffen verminderen het aanzuigvermogen doordat de dampdruk toeneemt. Een pomp die koud water met een opvoerhoogte van 20 feet kan verpompen, kan moeite hebben met warm water bij een opvoerhoogte van 15 feet. Als de vloeistof bij de aanzuigdruk het kookpunt nadert, treedt cavitatieschade op, zelfs als de pomp correct wordt gevuld.
De diameter van de zuigleiding is van belang. Een te kleine leiding verhoogt de stroomsnelheid en het wrijvingsverlies, waardoor de beschikbare netto positieve zuighoogte (NPSHa) afneemt. Een zuigleiding van 2 inch bij een pomp die is ontworpen voor een inlaat van 3 inch zorgt voor onnodige weerstand. Gebruik de door de fabrikant aanbevolen inlaatdiameter en zorg ervoor dat de zuigleidingen kort en recht zijn.
Aanbevolen werkwijzen voor installatie en het vullen van het systeem
Vul vóór de eerste inbedrijfstelling het pomphuis met schoon water via de aanzuigplug of een ontluchtingsaansluiting. Sommige pompen zijn voorzien van een ingebouwde aanzuigkamer met een kijkglas. Door de pomp te vullen, zorgt u ervoor dat de waaier onmiddellijk over vloeistof beschikt om mee te werken. Het droog laten draaien van een pomp, zelfs maar kortstondig, kan de mechanische afdichting beschadigen of krassen op het pomphuis veroorzaken.
Installeer een voetklep aan het ondergedompelde uiteinde van de zuigleiding. De voetklep voorkomt terugstroming en zorgt ervoor dat de zuigleiding gevuld blijft wanneer de pomp stopt. Een lekkende voetklep zorgt ervoor dat de leiding leegloopt, waardoor de pomp bij elke start opnieuw moet worden gevuld. Controleer de voetklep regelmatig; vuil, een versleten klep of corrosie zijn vaker de oorzaak van het verlies van de aanzuigkracht dan ontwerpfouten van de pomp.
Verwijder luchtlekken in de aanzuigleiding. Zelfs kleine lekken zorgen ervoor dat er voortdurend lucht binnendringt, waardoor de pomp in recirculatiemodus moet werken in plaats van op volle capaciteit. Gebruik schroefdraadverbindingen met afdichtmiddel of rubberen pakkingen die geschikt zijn voor vacuüm. Vermijd knelkoppelingen op aanzuigleidingen, tenzij deze specifiek geschikt zijn voor vacuümtoepassingen.
Plaats de pomp zo dicht mogelijk bij de vloeistofbron als praktisch haalbaar is. Elke extra voet zuighoogte vermindert het debiet en verlengt de aanzuigtijd. Indien de toepassing dit toelaat, verplaats de pomp dan om de zuighoogte te verminderen of schakel over op een dompelpomp, waarmee zuighoogte volledig wordt vermeden.
Veelvoorkomende problemen en oplossingen
Als een zelfaanzuigende pomp niet aanzuigt, controleer dan achtereenvolgens de volgende punten: het vloeistofpeil in de behuizing, luchtlekken in de aanzuigleiding, de staat van de voetklep, de aanzuighoogte en verstopping van de filter. Een pomp die voorheen wel goed aanzuigde maar nu niet meer, heeft meestal een probleem aan de aanzuigzijde, en geen defect aan de pomp zelf.
Als het aanzuigen traag verloopt, kan dit duiden op een te grote zuighoogte, een te kleine zuigleiding of een verstopte voetklep. Meet de werkelijke zuighoogte en vergelijk deze met de pomppercurve. Als de zuighoogte het nominale maximum overschrijdt, moet u de afstand verkleinen of een pomptype kiezen dat geschikt is voor diepere putten.
Als de zuigleiding bij herhaalde stilstanden steeds weer leegloopt, betekent dit dat de zuigleiding leegloopt. Vervang de voetklep, draai de zuigaansluitingen vast en controleer of de terugslagklep aan de perszijde geen terugstroming naar de pomp toelaat. Bij sommige systemen wordt aan de zuigzijde een klein waterreservoir aangebracht om de zuigvulling tijdens korte stilstanden in stand te houden.
Lawaai tijdens het aanzuigen is normaal; de pomp verplaatst lucht en vloeistof tegelijkertijd. Aanhoudend geluid na het aanzuigen duidt op cavitatie, wat wijst op onvoldoende NPSHa, een te grote zuighoogte of een verstopping. Verlaag de zuighoogte, open eventuele gesloten kleppen of reinig het filter.
Details over selectie en specificaties
Controleer bij aanschaf of vervanging het debiet, de totale opvoerhoogte, de aanzuighoogte, het type vloeistof, de temperatuur, het gehalte aan vaste deeltjes, de stroomvoorziening en de beschikbare installatieruimte. Zelfaanzuigende pompen zijn groter dan vergelijkbare standaard centrifugaalpompen vanwege de interne scheidingskamer. Controleer of de inbouwafmetingen en leidingaansluitingen binnen de beschikbare ruimte passen.
Vraag de pompkarakteristiek op, waarop het debiet in functie van de opvoerhoogte, het rendement, het benodigde vermogen en de NPSHr zijn weergegeven. Vergelijk het werkpunt (uw vereiste debiet en opvoerhoogte) met de karakteristiek. De pomp moet in de buurt van het punt met het hoogste rendement (BEP) werken om een lange levensduur en lage exploitatiekosten te garanderen. Kies geen pomp waarbij het werkpunt helemaal rechts (uitloop) of helemaal links (afsluiting) op de curve ligt.
Geef het motorvermogen op met de belastingsfactor. Een motor van 5 HP met een belastingsfactor van 1,15 kan kortstondige overbelasting aan zonder schade op te lopen. Bij toepassingen met een variërende belasting of waarbij verstopping kan optreden, voorkomt de belastingsfactor ongewenste uitschakelingen.
Zorg voor een drukschakelaar, een droogloopbeveiliging of een vloeistofniveauregeling. Zelfaanzuigende pompen kunnen tijdens het aanzuigen drooglopen als de vloeistofbron opraakt. Zonder beveiliging raakt de afdichting snel beschadigd. Een eenvoudige vlotterschakelaar of druksensor voorkomt kostbare schade.
FAQs
Kan een zelfaanzuigende pomp water 30 feet omhoog pompen?
De meeste zelfaanzuigende centrifugaalpompen kunnen water niet betrouwbaar tot een hoogte van 30 feet verpompen. De praktische zuighoogte varieert van 15 tot 25 feet, afhankelijk van het ontwerp, het toerental en de hoogte van de pomp. Voor zuighoogtes van meer dan 25 feet dient u een verticale turbinepomp, een dompelpomp of een straalpomp te gebruiken die speciaal is ontworpen voor diepe putten.
Wat gebeurt er als een zelfaanzuigende pomp tijdens het gebruik zonder water komt te zitten?
De pomp raakt ontlucht, er komt lucht in de zuigleiding en de doorstroming stopt. Als de pomp droog blijft draaien, raakt de mechanische afdichting oververhit en gaat deze binnen enkele minuten defect. Installeer altijd een droogloopbeveiliging, zoals een lagedrukschakelaar, vlotterschakelaar of debietsensor, om de pomp uit te schakelen wanneer de vloeistoftoevoer wordt onderbroken.
Waarom verliest mijn zelfaanzuigende pomp ’s nachts zijn zuigkracht?
De zuigleiding loopt leeg als gevolg van een lekkende voetklep, een luchtlek in de zuigleiding of een defecte terugslagklep aan de perszijde. Controleer eerst de voetklep; vuil of een versleten afdichting zorgt ervoor dat er water terugstroomt. Draai alle zuigaansluitingen vast en controleer of de terugslagklep aan de perszijde volledig sluit.
Moet ik het pomphuis elke keer bijvullen als de pomp stopt?
Nee. Een goed functionerende zelfaanzuigende pomp met een goede voetklep behoudt de aanzuiging tussen de bedrijfscycli door. De pomphuis en de zuigleiding blijven gevuld met vloeistof. U hoeft het pomphuis alleen bij te vullen na de eerste installatie, na onderhoud of als de pomp de aanzuiging heeft verloren als gevolg van problemen aan de zuigzijde.
Kan ik een standaard centrifugaalpomp ombouwen tot een zelfaanzuigende pomp?
Nee. Voor zelfaanzuiging zijn een specifiek ontwerp van de behuizing, een scheidingskamer en een intern recirculatiepad vereist. Het heeft geen zin om een standaardpomp aan te passen. Als uw toepassing zelfaanzuiging vereist en u momenteel een standaardpomp gebruikt, vervang deze dan door een speciaal daarvoor ontworpen zelfaanzuigend model.
Hoe kies ik tussen een zelfaanzuigende pomp en een dompelpomp?
Gebruik een dompelpomp voor diepe putten, vaste installaties of wanneer de aanzuighoogte meer dan 25 feet bedraagt. Gebruik een zelfaanzuigende pomp voor draagbare toepassingen, ondiepe aanzuighoogtes of wanneer de pomp bovengronds moet blijven staan voor gemakkelijke toegang bij onderhoud. Bij dompelpompen is er helemaal geen aanzuighoogte, maar voor onderhoud moet de pomp uit de put worden gehaald.
Conclusie
Zelfaanzuigende pompen bieden een oplossing voor problemen met luchtverwerking en aanzuighoogte bij watertransport, ontwatering en toepassingen met intermitterende werking. Het ontwerp maakt automatische heraanzuiging mogelijk nadat er lucht in de zuigleiding is gekomen, maar neemt de noodzaak van een correcte installatie, terugslagkleppen en een intacte zuigleiding niet weg. Controleer bij het specificeren van een zelfaanzuigende pomp of uw zuighoogte, vloeistofeigenschappen en systeemopstelling binnen de bedrijfsgrenzen van de pomp vallen. Voor systemen in continu bedrijf met een ondergedompelde aanzuiging biedt een standaard centrifugaalpomp een beter rendement en lagere kosten. Stem het pomptype af op de werkelijke bedrijfsomstandigheden, niet alleen op de naam, en leg de selectieredenering vast voor toekomstig gebruik.