Wat is aanzuighoogte van een pomp en waarom is dit van belang voor de keuze van de juiste pomp?
De aanzuighoogte is een belangrijke overweging voor iedereen die op zoek is naar een vloeistof membraanpomp. Maar wat is de aanzuighoogte precies en waarom is het zo cruciaal?
Aanzuighoogte is in theorie een relatief eenvoudig concept. In de praktijk wordt het echter sterk beïnvloed door externe factoren zoals atmosferische druk en de temperatuur van het medium. Het niet in acht nemen van de fysieke beperkingen van de aanzuighoogte kan leiden tot onvoldoende prestaties en ernstige schade aan de pomp door cavitatie. Daarom is een grondig begrip van de aanzuighoogte essentieel bij het kiezen van een oplossing voor vloeistofpompen.
Wat is aanzuighoogte van een pomp en hoe wordt het gemeten?
Membraanpompen creëren aanzuigkracht tijdens de neerwaartse slag, waarbij een vacuüm met lage druk ontstaat dat het medium in de inlaat zuigt. Aanzuighoogte, of aanzuiglift, is bij vloeistoftoepassingen de verticale afstand tussen de inlaat van de pomp en de vloeistofbron. Hoe lager de vloeistof zich onder de inlaat van de pomp bevindt, hoe harder de pomp moet werken om de vloeistof omhoog te verplaatsen. De aanzuighoogte wordt gemeten in meters waterkolom, afgekort als mH₂O, wat staat voor de hydrostatische druk die door vloeistof wordt gegenereerd. Hoewel aanzuighoogte een eenvoudig concept lijkt, is het sterk afhankelijk van diverse omgevingsfactoren.
Fysieke limieten bij de aanzuighoogte: een cruciale overweging
Bij het zoeken naar een pomp is het belangrijk om rekening te houden met de fysieke beperkingen van de aanzuiging. Vloeistoffen beginnen te verdampen wanneer ze aan een vacuüm worden blootgesteld. Bovendien wordt de dampdruk van een vloeistof beïnvloed door de temperatuur. Hierdoor beginnen verschillende vloeistoffen bij specifieke vacuümniveaus te verdampen. Ook wanneer er geen sprake is van verdamping, zijn er limieten aan de hoogte waarover het medium kan worden opgezogen. Zelfs een vacuüm van 0 mbar (absoluut) genereert slechts een beperkte hoeveelheid zuigkracht.
Theoretisch is de maximale aanzuighoogte die een pomp kan genereren ongeveer 10,33 mH₂O, wat overeenkomt met de atmosferische druk op zeeniveau. Die limiet gaat echter uit van ideale omstandigheden met een perfect vacuüm op zeeniveau. Factoren zoals atmosferische druk, vloeistoftemperatuur, wrijving in de leidingen, viscositeit van het medium en de kwaliteit van de pomp spelen allemaal een belangrijke rol bij de beperking van de aanzuighoogte. De atmosferische druk op grote hoogte is lager, wat leidt tot een geringere aanzuighoogte. Drukveranderingen kunnen ook worden veroorzaakt door wrijving in het systeem en een hogere mediatemperatuur waardoor de aanzuigcapaciteit verder wordt verminderd. Een aanzuighoogte van 7 tot 8 mH₂O is onder de meeste normale bedrijfsomstandigheden het praktisch haalbare maximum.
Invloed van aanzuighoogte op cavitatie en capaciteit
Het kiezen van een pomp die geschikt is voor de gewenste aanzuighoogte is essentieel om cavitatie te voorkomen. Cavitatie ontstaat wanneer luchtbellen zich ophopen en snel inzakken in het verpompte medium. Het inzakken van deze luchtbellen veroorzaakt krachtige schokgolven die geleidelijk het interne oppervlak van de pompcomponenten aantasten. Dit kan ook leiden tot overmatige trillingen en lawaai en kan in sommige toepassingen het medium zelf veranderen. Pompen die in de buurt of zelfs boven hun aanzuigcapaciteit moeten werken, zijn zeer vatbaar voor cavitatie.
De aanzuighoogte van een pomp heeft ook een aanzienlijke invloed op de capaciteit. Pompwerking bij een grotere aanzuighoogte leidt meestal tot een lagere capaciteit, omdat de pomp een groter drukverschil moet overwinnen om het medium te transporteren. Dit wordt weergegeven in een pomp flow curve, zoals bv. deze van de KNF NF 30.
Naarmate de aanzuighoogte afneemt, stijgt de maximale capaciteit. Dit gaat echter ook uit van ideale bedrijfsomstandigheden. Veranderingen in atmosferische druk kunnen eveneens van invloed zijn op de capaciteit.
Omgaan met de uitdagingen van aanzuigbeperkingen
Strikte limieten en sterke afhankelijkheid van omgevingsfactoren zorgen voor uitdagingen bij aanzuigtoepassingen. Er zijn echter manieren om deze beperkingen te minimaliseren. Een correcte installatie is cruciaal omdat de plaatsing van de pomp een belangrijke rol speelt bij het genereren van voldoende aanzuigkracht voor de vloeistof. In het ideale geval wordt een pomp onder het vloeistofniveau van het reservoir geplaatst waaruit het medium wordt aangezogen. Dit is niet altijd mogelijk, maar het reservoir moet zich wel binnen de maximale aanzuighoogte van de pomp bevinden om effectief te kunnen functioneren en cavitatie te voorkomen.
Daarnaast is de keuze van de juiste slang essentieel om de capaciteit in stand te houden en schade aan de pomp te voorkomen. De slang moet een voldoende grote diameter hebben om het medium effectief naar de invoer van de pomp te transporteren. De slangconfiguratie moet zoveel mogelijk rechte stukken en een minimaal aantal verbindingen en koppelingen bevatten. Dit helpt om wrijvingsverlies te beperken en prestatieverliezen te voorkomen.
De keuze voor de juiste pomp is cruciaal
Een pomp die de juiste aanzuighoogte aankan is essentieel om cavitatie te voorkomen en de gewenste capaciteit te waarborgen. Membraanpompen zijn door hun karakteristieke ontwerp uitermate geschikt voor het genereren van aanzuighoogte. KNF biedt een ruim assortiment aan pompen met sterke zuigkracht, waaronder de NF 30. De NF 30 biedt een maximale aanzuighoogte van 6 mH₂O (minimaal gegarandeerd, getest onder droge omstandigheden), in combinatie met een maximale capaciteit van 0,3 l/min en een maximale druk van 1 bar (rel.). Deze pomp is leverbaar met verschillende pompkop, ventielplaat en membraan materialen en met regelbare borstelloze DC-motoren.
Voor toepassingen die zowel een hogere capaciteit als een goede aanzuigkracht vereisen, is mogelijk een pomp zoals de FK 1100 nodig. Deze levert een maximale aanzuighoogte van 4,5 mH₂O (minimaal gegarandeerd, getest onder droge omstandigheden), een maximale capaciteit van 12,4 l/min en een maximale druk van 1 bar (rel.). Er is ook een hogedrukversie leverbaar, de 1.1100, die tot 6 bar druk levert (rel.).
