16Gawalo

November-december 2014

TECHNIEK

Verwarming - Cavitatie - NPSH

De meeste gebouwen hebben een verwar-

mingsinstallatie. In 90 % van de gevallen gaat

het daarbij om een gesloten systeem. Over het

algemeen is dat gevuld met water. Daar waar er

vorstgevaar dreigt vanwege de leidingloop, kan

er een percentage glycol worden toegevoegd

tegen het bevriezen.

De circulatiepomp is een onderdeel van die

verwarmingsinstallatie. De opstellingsplaats

van de pomp kan heel verschillend zijn. De

pomp kan in de technische ruimte staan van

een kelder in het gebouw of op de begane

grond, maar ook in een aparte ruimte op het

dak van bijvoorbeeld een flatgebouw. Naast de

circulatiepomp(en) kunnen er nog meer

toestellen opgesteld staan, zoals verwarmings-

ketels en drukverhogingsinstallaties maar ook

toe- en afvoerventilatoren en vuilwaterpompin-

stallaties.

Dat alle toestellen geluid produceren is

normaal en zij moeten daarom voldoen aan

bepaalde wetten qua geluidsnorm. Dat geldt

ook voor de circulatiepomp. Onder normale,

goede omstandigheden zal alleen het

waterstromingsgeluid en een licht gezoem van

de pompmotor te horen zijn. We maken daarbij

wel onderscheid tussen de ‘natte’ en de ‘droge’

circulatiepomp.

Bij de ‘natte’ circulatiepomp gaat het water

door de motor heen om deze te koelen. De

pomp is daardoor beperkter in zijn capaciteit

en opvoerhoogte. Bij de ‘droge’ circulatiepomp

is er een scheiding tussen motor en pomphuis.

In een gesloten systeem wordt het systeem op

een bepaalde druk gezet om er zeker van te zijn

dat alle aangesloten onderdelen voldoende

water krijgen toegevoerd. In het water zitten

luchtbellen en deze kunnen de veroorzakers

zijn van wat men noemt cavitatie.

Cavitatie

Cavitatie is het ontstaan van geluid doordat de

dampbellen in het water door de stroming

worden meegenomen naar een plaats waar een

hogere druk heerst. Daar worden ze ten

gevolge van die hogere druk weer in elkaar

geperst en klappen dus samen, het zogenaam-

de imploderen.

Cavitatie ontstaat in de pomp aan de zuigzijde

waar de statische druk lager is dan de

dampspanning. Door het imploderen ontstaat

er een knetterend geluid, en lijkt het alsof men

met knikkers op een metalen plaat schiet.

Gevolgen voor de pomp

De gevolgen zijn voor de pomp desastreus.

Door het imploderen wordt het koolstof uit de

waaier en het pomphuis geslagen. Dat betekent

dat na verloop van tijd de waaier in onbalans

raakt. Daardoor is er 100% kans dat de pomp

defect gaat of al zelfs is wanneer men niet op tijd

ingrijpt. Er zijn gevallen bekend waarbij men van

buitenaf gewoon met een schroevendraaier

dwars door het pomphuis kon steken. Voor de

eindgebruiker van de installatie leidt cavitatie

tot geluidsoverlast. Bovendien wordt de

capaciteit van de installatie niet meer gehaald.

Oorzaken van cavitatie

De voornaamste oorzaken van het ontstaan

van cavitatie zijn:

1. Een veel te hoge weerstand aan de zuigzijde

van de pomp

2. Een te lage statische voordruk

3. Een foutieve plaats van het expansievat.

Te lage statische druk kan ontstaan als de pomp bijvoorbeeld in de dakopbouw staat opgesteld

Voorkomen of verhelpen van

cavitatie bij circulatiepompen

Welke problemen kunnen zich voordoen met circulatiepompen?

En hoe kunnen installateurs deze problemen voorkomen of

verhelpen? Twee deskundigen lichten dit toe voor Gawalo. In dit

artikel zoomen ze in op cavitatie en de NPSH.

Tekst Hans van Eil en Fred de Lede Beeld Biral

17Gawalo

November-december 2014

TECHNIEK

De te hoge weerstand aan de zuigzijde kan door

een aantal zaken worden veroorzaakt.

Mogelijke oorzaken zijn vele bochten in het

leidingsysteem, een afnemer met een hoge

waterzijdeweerstand, afsluiters en kranen

enzovoort.

De te lage statische druk kan ontstaan als de

pomp bijvoorbeeld in de dakopbouw staat

opgesteld en als de aansluiting van het

expansievat , het zogenaamde ‘nulpunt’ van de

installatie zich bevindt aan de perszijde van de

pomp in plaats van aan de zuigzijde.

Hoe vast te stellen?

Als het goed is, zit elke circulatiepomp

ingebouwd tussen twee afsluiters om de pomp

in geval van defect snel en gemakkelijk te

kunnen uitwisselen. Draai in dit geval alleen en

rustig de afsluiter na de pomp langzaam dicht.

Hierdoor wordt de druk verhoogd op de

perszijde en gaat de volumestroom naar

beneden. Het knetterende geluid moet dan in

elk geval verminderen en dat is dan tevens het

bewijs dat er sprake is van cavitatie.

Hoe te verhelpen?

Voor het verhelpen van cavitatie zijn er een

aantal oplossingen. Een daarvan is het verlagen

van de temperatuur van het medium in verband

met de dampspanning. Maar dat is in de

meeste gevallen niet haalbaar en wenselijk.

Ook mogelijk is het verlagen van de volume-

stroom, maar dan wordt de benodigde

capaciteit weer niet gehaald. Een andere

oplossing is het verlagen van het toerental.

Maar ook dat heeft directe gevolgen voor de

capaciteit en opvoerhoogte.

Het verhogen van de voordruk is de enige

goede oplossing als aan de oorzaken zoals

weerstand aan de zuigzijde en/of aansluiting

expansievat niets kan worden gedaan. Wanneer

het geluid niet minder wordt, dan is meestal

het leed al geschied en loopt de waaier aan of is

er al lagerschade ontstaan .

Net Positive Suction Head

Cavitatie kunnen we voorkomen met de Net

Positive Suction Head (NPSH). De NPSH is de

absolute minimale voordruk die wordt

opgegeven door de pompproducent. Hieraan

moet worden voldaan wil de pomp de

opgegeven capaciteit en opvoerhoogte kunnen

halen en deze moet dus worden ingesteld door

de installateur.

Deze absolute voordruk bestaat uit : Statische

druk + Dynamische druk - Dampspanning van

het Medium.

Voorbeelden van schade veroorzaakt door cavitatie.Voorbeeld van een natte circulatiepomp

Schema drukverdeling