Fehlersuche bei niedrigem Vakuumpegel

Niedrige Vakuumniveaus sind eines der häufigsten Probleme/Symptome, die in Vakuumsystemen auftreten. Das Wort "Symptom" ist hier besonders hervorgehoben, da die Schwierigkeiten nur selten von der Vakuumpumpe allein verursacht werden. Häufig wird jedoch die Vakuumpumpe ausgetauscht, nur um dann festzustellen, dass das Problem weiterhin besteht. 

Zunächst ist zu beachten, dass das Vakuumniveau ein Maß für den Widerstand gegen den Luftstrom ist, wobei der Luftstrom durch die Vakuumpumpen erzeugt wird und der Widerstand durch die verschiedenen Entwässerungsprozesse und die Systemleitungen entsteht. Änderungen des Luftströmungswiderstands werden durch verschiedene Prozessvariablen verursacht, darunter die Maschinengeometrie und die Maschinengeschwindigkeit.

In den folgenden Abschnitten werden einige typische Ursachen für ein niedriges Vakuumniveau erörtert, darunter:

Offenes Ventil in der Vakuumleitung oder im Verteiler; verstopfte Siebe am Vakuumpumpeneinlass; nicht abgedeckter barometrischer Dichtungsschenkel von einem Vorabscheider; und geringer Sperrwasserdurchfluss an der Vakuumpumpe.

Verstopfte Siebe am Eingang der Vakuumpumpe

Viele Anlagen, insbesondere Papierfabriken, entscheiden sich dafür, Anfahrsiebe am Eingang der Vakuumpumpe zu belassen. Dies stellt kein Problem dar, solange die Bildschirme aus einem soliden Material bestehen. Außerdem ist es wichtig, das Vakuummeter direkt am Einlass der Vakuumpumpe, unterhalb des Siebs, anzubringen, da sich an dieser Stelle normalerweise ein Gewindeanschluss befindet. Auf diese Weise können Sie einen eventuellen Anstieg des Vakuums an der Pumpe im Vergleich zum Niveau an der Papiermaschine beobachten. Die Siebe können dazu neigen, über Ablagerungen zu verstopfen, was wie ein Drosselventil an der Vakuumpumpe wirkt. Dies führt zu einem hohen Vakuumwert an der Pumpe und einem niedrigen Vakuumwert am Prozess. 

So war beispielsweise eine Papierfabrik bereit, einen Uhle-Kasten auszutauschen, weil die Abdichtung des Deckels des Uhle-Kastens schlecht war und die Endabdeckungen unzureichend waren. Das "Symptom" war ein Wert von nur 6 Zoll. Hg Vakuum (-20 kPag) an der Uhle-Box. An der Vakuumpumpe gab es kein Vakuummeter, aber der gusseiserne Ansaugflansch und die Umgebung unter dem Flansch schwitzten und waren etwa 4,4 °C kälter als die Umgebungstemperatur. Ein Messgerät wurde im Pumpeneinlass auf der Pumpenseite der Siebe installiert und 235 mbar abs. gemessen. Es stellte sich heraus, dass die Einlassgitter vergessen worden waren, und ein bestimmtes Gitter war fast blind geworden. Die kalte Temperatur war auf den Kühleffekt der sich schnell ausdehnenden Luft über dem verstopften Schirm zurückzuführen. Das Sieb wurde gereinigt und der Unterdruck in der Uhle-Box wieder auf ein zufriedenstellendes Niveau gebracht. 

Unbedeckter Schenkel der barometrischen Dichtung

Ein Niedrigvakuum kann entstehen, wenn das Vakuumniveau die Grenzen eines Vakuumvorabscheiders, eines Dichtungsfußes oder eines Dichtungsbehältersystems in Systemen mit solchen Geräten überschreitet. Ein hohes Vakuum kann das gesamte Wasser aus dem Dichtungsbehälter ziehen, so dass die Dichtungsleitungen zur Atmosphäre hin offen sind. Vakuum-Vorabscheider arbeiten entweder mit einem barometrischen Dichtungsfuß (Rohr) oder mit einer Entnahmepumpe mit niedrigem NPSH-Wert. Der Dichtungsfuß ist die einfachste Konstruktion, aber wenn dieses einfache System nicht korrekt konstruiert, installiert und betrieben wird, führt dies zu ständigen Problemen mit dem Vakuumsystem:

  • Der Abstand (Höhe) zwischen dem Boden des Vakuumabscheiders und dem Flüssigkeitsspiegel des Dichtungsbehälters muss ausreichen, um das Vakuumniveau zu überwinden. Pro 33 mbar Unterdruck im Abscheider muss eine Anhebung von 34,4 cm erfolgen. Zu dieser Umrechnung müssen noch 90 bis 150 cm für Reibung und einen Sicherheitsfaktor hinzugerechnet werden.
  • Das untere Ende des Dichtungsfußrohrs sollte bis zu einem Punkt von etwa 15 cm über dem Boden in den Dichtungsbehälter hineinreichen.
  • Das Volumen des Dichtungsbehälters muss so bemessen sein, dass sich die Dichtungsleitungen unter Vakuum und vor dem Wasserfluss aus dem Vorabscheider mit Wasser füllen können. Es reicht aus, einen Abdichtungsbehälter mit einem Volumen auszulegen, das dem zweifachen Volumen der Abdichtungsleitung entspricht. Einige Maschinen mussten aufgrund einer mangelhaften Systemauslegung und eines zu niedrigen Installationsniveaus der Vorabscheider mit einem geringeren Vakuum arbeiten. Vakuumkapazität und Pferdestärken werden vergeudet, wenn ein Vakuumentlüftungsventil zur Begrenzung des Vakuumniveaus erforderlich ist. 

Niedriger Sperrwasserdurchfluss

Ein deutlich reduzierter Durchfluss des Sperrwassers kann zu einer geringeren Pumpenleistung führen. Vakuumpumpen benötigen 70-100 KPa (10-l5 psig) Sperrwasser an einem Punkt, der stromaufwärts von einer Düse gemessen wird. Eine verstopfte Düse lässt jedoch möglicherweise nicht den richtigen Sperrwasserstrom durch, selbst wenn der richtige Druck angezeigt wird. Denken Sie daran: Druck ist kein Indikator für Durchfluss!

Hinweis: Heißes Sperrwasser - 43° bis 49°C und höher - führt ebenfalls zu einer verminderten Leistung der Vakuumpumpe. Dies ist in den meisten Fällen eine Frage des Systemdesigns und wird hier nicht behandelt.