Plungerpumpen arbeiten ähnlich wie Kolbenpumpen. Der Unterschied liegt jedoch darin, dass bei Plungerpumpen die Dichtungen statisch im Gehäuse um den Plunger montiert sind. Deshalb handelt es sich in diesem Fall nicht um einen Kolben sondern um einen Plunger. Der Plunger selbst besitzt keine Dichtelemente und gleitet bei seinem Hub über die stehende Dichtung im Dichtungsgehäuse. In den von BOOM hergestellten Pumpen kommen oxydkeramisch beschichtete Plunger, mit einem Edelstahl Trägerwerkstoff (1.4571), oder Plunger aus Keramikrohr zum Einsatz. Keramische Oberflächen sind sehr verschleißfest und gewährleisten eine lange Betriebszeit.
Plungerpumpen gehören zu der Gruppe der Verdrängerpumpen. Eine Plungerpumpe sollte über mindesten drei Plunger verfügen und setzt sich zusammen aus Triebwerk, Plungerkombination und Pumpenkopf. Eine Exzenterwelle im Triebwerksgehäuse der Pumpe und die dazugehörigen Pleuel setzen die radiale Bewegung, in eine axiale Bewegung (Translation) um. Der Kolbenbolzen verbindet das Pleuel und den Führungskolben, auch als Kreuzkopf bezeichnet. Am Führungskolben wird die Ölseite vom Triebwerk abgedichtet. Auf dem Führungskolben ist der Punger geschraubt. BOOM Pumpen verfügen, an dieser Stelle, über eine zusätzliche Leckagebuchse damit weder Öl ins Förderwasser, noch Förderwasser ins Triebwerk gelangen kann. Bei Verschleiß zeigt diese Buchse an, wann ein Dichtungswechsel erfolgen muss. Wasserseitig werden diese Pumpen über eine primäre Hochdruckdichtung und einer sekundären Niederdruckdichtung zum Fördermedium hin abgedichtet. Jeder Plunger verfügt über eine eigene Plungerkammer. Jede Plungerkammer verfügt über ein Einlass- und Auslassventil im Pumpenkopf. Im Rückhub des Plungers schließt das Auslassventil und das Einlassventil öffnet. Somit wird die Plungerkammer mit Fördermedium gefüllt. Im Vorhub schließt das Einlassventil und das Medium verlässt über das Auslassventil die Plungerkammer in den Druckraum am Pumpenkopf. Dieser Vorgang erfolgt je nach Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe und Anzahl der Plunger. Da sich flüssige Medien wie Wasser nicht komprimieren lassen, sind zwingend abgestimmte Druckregel Sicherheitsarmaturen am Pumpendruckausgang vorzusehen, welche das System vor zu hohen Druck schützen. Diese Armaturen leiten überschüssiges Wasser über einen Bypass drucklos ab.
Begriffsdefinition:
Kavitation nicht verwechseln
mit Gravitation.
Kavitation ist die Implosion von Dampfblasen.
Auch in Plungerpumpen gibt es Kavitation.
Kavitation wird begünstigt durch:
Wie kommen Dampfblasen in das Wasser?
Fällt der statische Druck unter den Verdampfungsdruck der Flüssigkeit, so entstehen Dampfblasen.
Mit steigender Temperatur sinkt die Dichte der Flüssigkeit (hier Wasser).
Je geringer die Dichte umso leichter kann die Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand übergehen.
Im Saughub strömt die Flüssigkeit durch die Saugventile in der Pumpe.
Diese Armaturen bedeuten eine Querschnittsverringerung. Um bei einem kleineren Querschnitt die gleiche
Menge an Wasser zu fördern, erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit. Das wiederum begünstigt die
Dampfbildung (siehe Bernoulli-Gleichung).
Mit zunehmender Frequenz (Hubwechsel pro Zeit) verstärken sich die aufgeführten Faktoren.
Im anschließenden Druckhub wird das Wasser aus der Kammer verdrängt. Die Flüssigkeit wird nun
einem Druck ausgesetzt. Die entstandenen Dampfblasen implodieren – es entsteht Kavitation.
In den von BOOM hergestellten Pumpen und Anlagen wird die Neigung zur Kavitation verringert, durch:
Diese konstruktiven Maßnahmen sorgen für eine große Laufruhe und langen Standzeiten der von BOOM selbst hergestellten Anlagen und Pumpen.
Diese Frage, mit welchem Systemdruck die Betriebsreinigung durchgeführt werden soll, kann für die Vielzahl von Branchen nicht pauschal beantwortet werden. Jedes Verfahren hat Vorteile und Nachteile.
Vorbemerkung:
Begriffe wie Niederdruck, Mitteldruck oder Hochdruck werden im Bezug zur Reinigung ständig verwendet,
sind aber nicht eindeutig per Gesetz, Norm, oder eindeutige Vorgaben definiert. Die Grenzen sind fließend
und werden, je nach Interessenlage anders interpretiert.
Wir erleben es immer wieder, dass Lebensmittel verarbeitende Firmen, denen nur eine Niederdruckanlage zur Verfügung steht, nach Hochdruckreiniger fragen, weil die Aufgabenstellung nur mit ND nicht zufriedenstellend bewerkstelligt werden kann.
Regel:
Für eine effiziente Reinigung bedarf es einem ausgewogenen Verhältnis zwischen Wasserdruck und Wassermenge.
| ND (typisch) | MD (BOOM) | HD | |
|---|---|---|---|
| Pumpenart | Mehrstufige Kreiselpumpe | Plungerpumpe | Plungerpumpe |
| Systemdruck | 24 -48 bar | 50-100 bar typisch 70 bar | > 100 bar |
| Energieeffizienz der Pumpenanlage | 25 % | 60 % | 60 % |
| Aerosolbildung | gering | mäßig | hoch |
| Wasserverbrauch | sehr hoch | mäßig | mäßig |
| Abwasserentsorgung | sehr hoch | mäßig | mäßig |
| Reinigungswirkung durch Wasserdruck | gering | hoch | zu hoch |
| Beschädigungen durch den Wasserstrahl | sehr gering | gering | hoch |
Unsere Schlussfolgerung aus Sicht unserer Anwender:
Für Betriebe in der Lebensmittelindustrie ist eine Reinigung im Mitteldruckbereich die Optimale Lösung.
Äußerst energieeffizient, ressourcenschonend, umweltfreundlich und auf Sicht auch die günstigere Reinigungslösung.
Wir beraten Sie hierzu gerne – Kontakt
Das Portfolio der BOOM GmbH umfasst: