TIPS & TECHNIEK

Appendages voor doseersystemen en pompinstallaties
Pulsatiedempers
Veerbelaste membraanklempen


APPENDAGES VOOR DOSEERSYSTEMEN EN POMPINSTALLATIES
Appendages vormen een belangrijk onderdeel bij het goed en duurzaam functioneren van pomp- en leidingsystemen. Datzelfde geldt ook voor doseersystemen, waarin naast de doseerpompen, appendages als pulsatiedempers, veerbelaste membraankleppen en terugslagkleppen een belangrijk onderdeel van het systeem vormen. De functie en situering van de appendages in een doseersysteem hangen nauw samen met de werkwijze van een doseerpomp zowel uitgevoerd als plunjer-, zuiger-, zuigermembraan- of als membraanpomp. Daarom willen we u in deze Tips & Techniek informeren over het hoe en waarom van SERA-pulsatiedempers en veerbelaste membraankleppen in pomp- en leidingsystemen.

Kenmerkend voor een doseersysteem met verdringerpomp is een praktisch constante capaciteit, onafhankelijk van de tegendruk en werking. Dit betekent dat, afhankelijk van de geometrie van het leidingsysteem, drukstoten kunnen optreden die vele malen groter zijn dan de statische tegendruk en wrijvingsverliezen in het systeem. Deze drukstoten ontstaan doordat bij elke persslag het gehele vloeistofvolume in de drukleiding opnieuw moet worden versneld. Hierdoor kunnen bij relatief lange drukleidingen met een kleine diameter bijzonder hoge drukstoten optreden, met als gevolg beschadigingen van de pomp of andere delen van het doseersysteem.

PULSATIEDEMPERS
Voor het opvangen van te hoge drukstoten past men pulsatiedempers toe waarin zich, naast de te doseren vloeistof, een gasbuffer van lucht of stikstof bevindt. De elasticiteit van deze gasbuffer zorgt ervoor dat de drukstoten worden opgevangen en afgevlakt, waardoor de vloeistofstroom gelijkmatiger is en ook tijdens de zuigslag van de pomp blijft doorstromen. Voordeel hiervan is dat vloeistof nu nog maar een klein beetje versneld hoeft te worden én dat de drukstoten met maar liefst 90% gereduceerd kunnen worden.

Stromingsbeeld zonder pulsatiedemper	Stromingsbeeld met pulsatiedemper

Voor deze doeleinden worden veelal membraan-pulsatiedempers toegepast waarbij de vloeistof en het gas gescheiden zijn door het membraan. Hierdoor wordt voorkomen dat het gas door de vloeistof kan worden opgenomen. Zoals gezegd is de geometrie van het leidingsysteem belangrijk bij de beslissing of men wel of geen pulsatiedemper toepast. Maar ook de technische gegevens als slagfrequentie, slaglengte en doseervolume spelen hierbij een belangrijke rol. Zo kan men stellen dat bij een doseervolume van 500l/h het meestal noodzakelijk is een pulsatiedemper toe te passen.

Echter, niet alleen aan de drukzijde van de pomp vindt pulsatie plaats, ook aan de zuigzijde kan dit, afhankelijk van het systeem en de omstandigheden optreden. Het gevolg hiervan kan zijn dat er cavitatie optreedt met als resultaat een onregelmatige toevoer en extra slijtage aan de pomp. Daarom kan het in sommige gevallen nodig zijn om aan de zuigzijde van de pomp een pulsatiedemper te installeren. Uiteraard dient in beide gevallen de pulsatiedemper zo dicht mogelijk bij de pomp gemonteerd te worden. Tenslotte dient men zich bij het ontwerpen van een leidingsysteem te realiseren dat voor de drukbelasting van het systeem niet alleen het begin van de persslag belangrijk is, maar ook het einde van de slag. In die laatste fase van de slag is de vloeistof namelijk nog in beweging en moet deze, indien er geen pulsatiedemper is toegepast, worden afgeremd.

VEERBELASTE MEMBRAANKLEPPEN
Naast het belang van een pulsatiedemper voor het goed functioneren van pomp- en leidingsystemen, spelen ook veerbelaste kleppen een belangrijke rol. In de vorige alinea werd gemeld dat de vloeistof in een doseersysteem aan het einde van een persslag nog in beweging is en derhalve moet worden afgeremd. Daarom willen we u in dit artikel iets meer vertellen over het belang van veerbelaste kleppen.

De kinetische energie in de vloeistof kan er toe leiden dat de persklep van een pomp pas sluit nadat de zuigslag al is begonnen. Dit veroorzaakt een onnauwkeurige dosering, met name wanneer gedoseerd wordt in een open bak of tank die zich op ongeveer hetzelfde niveau bevindt als de doseerpomp. Dit probleem kan worden verholpen door achter de pomp een veerbelaste membraanklep te plaatsen die zorgt voor een constante tegendruk. De tegendruk (meestal 1 tot 2 bar) kunt u met behulp van een stelknop regelen. Een dergelijke veerbelaste membraanklep achter de pomp is met name nuttig als de druk aan de zuigzijde van de pomp hoger is dan aan de perszijde. Dit kan gebeuren wanneer in een tank of bak wordt gedoseerd die lager ligt dan het laagste niveau van de tank waaruit de vloeistof wordt aangezogen. De tegendruk van de veerbelaste membraanklep voorkomt dan de hevelwerking. In principe moet men altijd een membraanklep plaatsen indien de druk aan de perszijde van de pomp lager is dan 1 bar. Tenslotte dienen de veerbelaste membraankleppen altijd in een horizontaal deel van de persleiding worden geplaatst met de veerhuls naar boven.



Een ander belangrijk aspect bij het ontwerpen van een doseerinstallatie is dat men bij toepassing van een verdringerpomp dient te voorkomen dat de maximaal toelaatbare druk in het systeem wordt overschreden. Dit kan namelijk voorkomen bij een gesloten afsluiter of bij een verstopping in de persleiding. Om een ontoelaatbare o verdruk te voorkomen moet men daarom in de persleiding een T-stuk monteren waarop een afvoerleiding met membraan-veerveiligheid wordt aangesloten. De afgelaten vloeistof kan bijvoorbeeld worden teruggeleid naar de voorraadtank of naar de zuigleiding, tenzij zich in deze leiding een terugslagklep bevindt.



Indien een suspensie wordt verpompt passen wij een membraan-veerveiligheid toe in speciale uitvoering. Deze wordt direct in de persleiding geplaatst. De vloeistof stroomt er voortdurend doorheen zodat de vaste deeltjes zich niet in de klep kunnen afzetten.

Een membraan-veerveiligheid is qua constructie en werking feitelijk identiek aan een veerbelaste membraanklep en dient eveneens in een horizontale leiding te worden geplaatst met de veerhuls naar boven.

Een probleem kan zich voordoen als door bestaande voorschriften de zuigleiding niet mag worden aangesloten op het onderste deel van de voorraadtank. De pomp moet dan via een hevelleiding ´over de berg´ aanzuigen. In zo'n geval moet de zuigleiding vóór het in bedrijf stellen worden geëvacueerd. Daarvoor kan in het hoogste deel van de hevelleiding een hevelhulpstuk worden geplaatst. Bij het vullen dient men te voorkomen dat zich in de zuigleiding luchtbellen kunnen vormen. Aangezien het afhankelijk van drukverschillen mogelijk is dat er zich tijdens bedrijf gasbellen vormen, dienen de leidingen naar het hevelvat zo gemonteerd te worden dat de gasbellen zich in dit vat verzamelen. Het gas kan dan van tijd tot tijd met behulp van een handpomp of elektrische gaspomp worden afgezogen.



Zoals u ziet speelt de juiste toepassing van appendages een belangrijk onderdeel bij het veilig en duurzaam functioneren van uw pompinstallatie. De mensen bij Kalteren vertellen u er graag meer over, want naast de besproken appendages die voor een veilig en goed functioneren van een doseerinstallatie noodzakelijk zijn, verdienen ook afsluiters, zuigkorven, terugslagkleppen, en besturingsappendages aandacht.