Cavitatie bij pompen kan aanzienlijke schade en andere ongewenste gevolgen veroorzaken. Istec geeft drie tips om het te monitoren en daarmee op tijd te kunnen ingrijpen.
Cavitatie
Bij cavitatie vormen zich luchtbellen in een pomp als gevolg van een drukval van de stromende vloeistof. Door de beweging van de luchtbellen neemt de druk toe en gaan ze imploderen. Dat imploderen van de luchtbellen op het oppervlak van de pompbehuizing of de impeller (waaier) veroorzaakt schade en beïnvloedt de prestaties van de pomp.
Zuigingcavitatie
We onderscheiden twee vormen van cavitatie. De eerste, Zuigingcavitatie kan optreden wanneer een pomp onder lage druk of hoogvacuüm omstandigheden werkt. Omdat de pomp niet genoeg flow ontvangt, vormen zich luchtbellen op de impeller. Wanneer deze bellen overgaan naar de afvoer van de pomp en worden samengeperst met de vloeistof, imploderen ze.
Afvoercavitatie
De tweede vorm, afvoercavitatie kan optreden bij een buitensporig hoge druk tijdens het afvoeren. De hoge druk belemmert de vloeistof om de pomp te verlaten waardoor deze in de pomp blijft circuleren. Dit kan een vacuüm veroorzaken en de vorming van luchtbellen. De laatste veroorzaken dan schade aan zowel de impeller als de pompbehuizing.
Drie manieren
Naast schade aan de pompbehuizing en de impeller levert cavitatie ook ongemakken op als geluidsoverlast en overmatig energieverbruik.
Dat bracht Istec op het ontwerp van drie verschillende configuraties om op cavitatie te monitoren met vibratiemetingen. De optimale configuratie hangt af van de applicatie en/of de vereisten van de gebruiker.
Optie 1: 4-20mA sensor
Bij het gebruik van een 4-20mA sensor dient de gebruiker zelf de wenselijke grenswaarde vast te stellen. Door deze vervolgens in de DCS/PLC te configureren, genereert dat een alarm als de meting de grenswaarde overschrijdt. De grenswaarde bepaalt de gebruiker door een cavitatiesituatie in de pomp te creëren. Als nadeel van 4-20mA sensoren geldt wel dat het om een overall-waarde van de vibraties gaat. Dat bemoeilijkt onderscheid tussen cavitatie en andere factoren die excessieve vibraties kunnen veroorzaken.
Optie 2: Programmeerbare transmitter
In het geval van optie 1 voert de klant zelf een cavitatietest uit. Hij stelt de frequentie waar cavitatie zich voordoet vast om zo de vibratiedata te kunnen filteren. De gewenste alarmwaarde wordt naar een DCS/PLC verzonden of gebruikt om een relais te triggeren. Om het ruwe vibratiesignaal naar de transmitter te sturen, gebruikt hij/zij een standaard 100mV/g accelerometer. De transmitter verwerkt vervolgens het signaal en biedt twee 4-20mA signalen die berekend kunnen worden over twee verschillende frequentiebanden. Zo kan de gebruiker vibratie ten gevolge van cavitatie en vibratie veroorzaakt door andere afwijkingen zoals onbalans en lagerschade van elkaar onderscheiden.
Optie 3: Condition monitoring transmitter (VibroSmart)
Bij de derde configuratie gebruikt het bedrijf dezelfde sensoren als bij de programmeerbare transmitterconfiguratie. Ook hier berekent wordt het 4-20mA signaal berekend binnen een vrij configureerbare frequentie. Maar dat gebeurt met een meer geavanceerd type transmitter. Die berekent via Modbus tot tien verschillende outputs per signaal. Hierdoor ontstaat onderscheid tussen specifieke machinefouten in het besturingssysteem. Sommige machinefouten zitten op een specifiek frequentiebereik dat onafhankelijk te berekenen is. Zo kan de gebruiker afwijkingen in het vibratiegedrag direct toeschrijven aan een specifieke fout en onmiddellijk actie ondernemen. Ongefilterde data worden opgeslagen op een lokale PC. Maar doorsturen via een netwerk opent mogelijkheden tot remote condition monitoring.
