Rückwärtslaufgeschwindigkeit der vertikalen Tiefbrunnen-Turbinenpumpe
Unter Rückwärtslaufgeschwindigkeit versteht man die Geschwindigkeit (auch Rücklaufgeschwindigkeit, Rückwärtsgeschwindigkeit genannt) einesVertikale Tiefbrunnen-Turbinenpumpewenn Flüssigkeit unter einer bestimmten Förderhöhe (d. h. der gesamten Förderhöhendifferenz zwischen dem Pumpenauslassrohr und dem Saugrohr) in umgekehrter Richtung durch die Pumpe fließt.
Diese Situation kann bei Systemen mit einer Systemkennlinie mit hoher statischer Förderhöhe (Hsys, 0), aber auch bei parallel arbeitenden Tiefbrunnen-Vertikalturbinenpumpen auftreten.
Wenn die Pumpeneinheit unerwartet abschaltet, das Auslassrückschlagventil ausfällt und die Auslassleitung offen ist, wird die Richtung der Flüssigkeit durch die Pumpe umgekehrt und der Pumpenrotor dreht sich mit umgekehrter Betriebsgeschwindigkeit, nachdem sich die Flussrichtung geändert hat.
Die Rückwärtsbetriebsgeschwindigkeit ist normalerweise deutlich höher als die normale Betriebsgeschwindigkeit und hängt von den Systembedingungen (insbesondere dem aktuellen Druck) und der spezifischen Drehzahl der Pumpe (ns) ab. Die maximale Betriebsdrehzahl im Rückwärtsgang der Radialpumpe (ns ≈ 40 U/min) liegt etwa 25 % über der normalen Betriebsdrehzahl der Pumpe, während die maximale Betriebsdrehzahl im Rückwärtsgang der Axialpumpe (ns ≥ 100 U/min) liegt ) ist höher als die normale Betriebsdrehzahl der Pumpe. Läuft 100 % schneller.
Diese Betriebszustände können auch dann auftreten, wenn das Schließelement zum Schutz vor Druckstößen (Wasserschlag) kein Rückschlagventil, sondern ein langsam schließendes Schließelement ist. Der größte Teil der zurückgeführten Flüssigkeit kann durch die vertikale Turbinenpumpe des Tiefbrunnens abfließen.
Wenn der Druckstoß durch einen Stromausfall in der Antriebseinheit verursacht wird und kein Rückschlagventil eingebaut ist, dreht sich die Pumpenwelle ebenfalls in die entgegengesetzte Richtung. Dabei ist auch auf die Risiken von Gleitlagern und Gleitringdichtungen, die nur in einer Drehrichtung arbeiten, sowie das mögliche Lösen von Schraubverbindungen an rotierenden Wellen zu achten.
Befindet sich das rückströmende Medium in einem Zustand nahe dem Siedepunkt, kann es beim Druckentlasten der Pumpe oder der druckseitigen Drosseleinrichtung zum Verdampfen des Mediums kommen.
Die umgekehrte Betriebsgeschwindigkeit des dampfhaltigen (Rücklauf-)Stroms gegenüber dem Flüssigkeits-Rücklauf kann als Funktion der Quadratwurzel des Dichteverhältnisses Flüssigkeit/Dampf gefährlich hohe Werte erreichen.
Wird der Antriebsmotor in eine Tiefbrunnen-Vertikalturbinenpumpe eingeschaltet, die entgegen der normalen Drehrichtung rotiert, verlängert sich die Anlaufzeit des Pumpenaggregats deutlich. In diesem Betriebszustand ist bei Asynchronmotoren zusätzlich die Erwärmung des Motors zu beachten.
Schäden am Pumpenaggregat durch zu hohe Rücklaufgeschwindigkeit können nur durch geeignete Maßnahmen verhindert werden.
Zu den Gegenmaßnahmen, um eine zu hohe Rückwärtsfahrgeschwindigkeit zu verhindern, gehören:
1) Installieren Sie eine mechanische Rücklaufsperre (z. B. eine Rückflusssperre) auf der Pumpenwelle.
2) Installieren Sie ein zuverlässiges selbstschließendes Einweg-Rückschlagventil (z. B. ein Rückschlagventil) am Pumpenauslassrohr.
Hinweis: Die Rücklaufsperre dient dazu, ein Rückwärtslaufen der Pumpe zu verhindern. Unter anderem arbeitet die Rückflusssperre nach dem Prinzip der ungehinderten Vorwärtsrotation. Sobald die Drehrichtung der Welle umgekehrt wird, wird die Rotordrehung sofort gestoppt.