Steeds vaker wordt ons als pompspecialist naar pompen voor hogere drukken bij kleine capaciteiten gevraagd. Het gevraagde werkpunt ligt vaak ongunstig in de karakteristiek van een centrifugaalpomp. Turbinepompen zijn hier een uitstekend alternatief.
Werkingsprincipe
Net als bij een centrifugaalpomp maakt de turbinepomp gebruik van centrifugaalkrachten die ontstaan door het ronddraaien van de waaier.
Bij een centrifugaalwaaier wordt de vloeistof aangezogen in hart van de waaier en naar buiten geslingerd langs een beperkt aantal, meestal gekromde, schoepen.
Een turbinewaaier heeft meer kleine rechte schoepen, die radiaal aan de buitenrand van de waaier zitten. De vloeistof wordt radiaal aangezogen en bij het binnentreden van de schoep naar buiten geslingerd.
Door de constructie van het pomphuis wordt de vloeistof weer teruggeleid naar de basis van de schoepen: de vloeistof komt opnieuw in de waaier en wordt weer naar de buitenrand geslingerd.
Dit blijft zich herhalen totdat de vloeistof de pomp kan verlaten. De snelheids- en drukopbouw in de vloeistof vinden door dit principe veel geleidelijker plaats dan in een centrifugaal waaier. Door deze geleidelijke drukopbouw treedt minder snel het effect van cavitatie op zodat de pomp in het algemeen een lagere NPSHr heeft dan een centrifugaal-pomp. Bovendien kan met een kleinere waaier, in één trap een hogere opvoerhoogte gerealiseerd worden.
De waaier van de turbinepomp is aan beide zijden voorzien van schoepen. Door deze constructie wordt de waaier gebalanceerd en worden de axiaalkrachten op de glijlagers en slijtringen verminderd. Door deze lagere krachten is vanzelfsprekend de slijtage kleiner en de levensduur van de pomp langer.
Voordelen ten opzichte van de centrifugaalpomp:
– kan 20% gasinsluitingen verpompen zonder dat luchtblokkade ontstaat
– heeft een steile rechte karakteristiek bij een lagere capaciteit maar naar verhouding een grotere opvoerhoogte
– kan twee kanten op draaien doordat de schoepen recht geplaatst zijn (soms wordt dit beperkt door de constructie van de overige onderdelen van de pomp)
Toepassingen
Door de kenmerken en voordelen t.o.v. een centrifugaalpomp is er een aantal specifieke toepassingen waar de turbinepomp een betere keuze is.
Voor het mengen van een vloeistof met gas bijvoorbeeld. Omdat de turbine pomp tot maximaal 20% gasinsluitingen kan verpompen, kan deze ook gebruikt worden om een vloeistof met een gas te mengen. Of 2 vloeistoffen met elkaar te mengen omdat de vloeistoffen voortdurend de waaier in- en uittreden.
Door haar steile karakteristiek hebben veranderingen in tegendruk een kleine invloed op de capaciteit. Doordat de pomp minder gevoelig is voor deze schommelingen, is de capaciteit ook beter te beheersen en te regelen.
Energievoordeel
In toepassingen met een capaciteit < ca. 3 m3/h, biedt de turbine pomp ook andere voordelen. Wanneer een centrifugaalpomp wordt toegepast is de capaciteit van deze pomp vaak fors groter om de benodigde opvoerhoogte te kunnen halen. Om dan toch aan de gevraagde capaciteit te kunnen beantwoorden wordt een gedeelte van de vloeistof teruggevoerd via een bypass. De centrifugaalpomp draait dan met een laag rendement én het terugvoeren van de extra vloeistof kost onnodig energie.
De turbinepomp wordt niet overgedimensioneerd zodat een kleinere elektromotor volstaat en geen extra instrumenten in het leidingwerk nodig zijn.
Voorbeelden van toepassingen (kleine capaciteit, hoge druk, waar het dus niet efficiënt is om een “oversized” centrifugaalpomp (met bijbehorende bypass en motoreisen) in te zetten)
•gevaarlijke / radioactieve stoffen
•zuren en oplosmiddelen
•corrosieve chemicaliën
•explosieve vloeistoffen en koelvloeistoffen
•filtersystemen voor electroplating
•op- en overslag, tanks lossen bijvoorbeeld.
De turbinepomp is ook een goed alternatief voor meertrapspompen en voor als er lange afstanden te overbruggen zijn (leidingwerk) voor de te verpompen vloeistof.
En: magneetgedreven dus absoluut lekvrij!
