Hoe gaat een verdringerpomp om met vloeistoffen met een hoge viscositeit?

Een verdringerpomp gaat goed om met vloeistoffen met een hoge viscositeit doordat hij vloeistof mechanisch verplaatst in plaats van er snelheid aan mee te geven. Bij elke slag of rotatie wordt een vaste hoeveelheid vloeistof van de inlaat naar de uitlaat geduwd, ongeacht hoe dik of stroperig het medium is. De secties hieronder leggen uit waarom dit principe zo effectief werkt en hoe je de juiste pomp kiest voor jouw viskeuze toepassing. Wil je direct advies? Neem dan een kijkje op promotec.nl voor meer informatie over het volledige pompaanbod.

Waarom presteren centrifugaalpompen slecht bij hoge viscositeit?

Centrifugaalpompen presteren slecht bij hoge viscositeit omdat zij afhankelijk zijn van kinetische energie om vloeistof te verplaatsen. Een snel ronddraaiende waaier geeft snelheid aan de vloeistof, die vervolgens via de pompbehuizing wordt omgezet in druk. Hoe dikker de vloeistof, hoe meer weerstand de waaier ondervindt en hoe groter de energieverliezen worden.

Bij lage viscositeiten werkt dit principe uitstekend. Zodra de viscositeit echter oploopt, neemt de interne wrijving in de pomp sterk toe. Het rendement daalt snel, het energieverbruik stijgt en de opvoerhoogte neemt af. In de praktijk betekent dit dat een centrifugaalpomp die prima werkt met water al flink in de problemen komt bij een medium dat twee tot drie keer zo dik is als water.

Bovendien kunnen viskeuze vloeistoffen de inlaat van een centrifugaalpomp moeilijk volgen. De vloeistof stroomt niet snel genoeg naar de waaier toe, waardoor cavitatie kan optreden. Cavitatie veroorzaakt trillingen, beschadigt de waaier en leidt uiteindelijk tot voortijdige slijtage. Voor media met een viscositeit boven ruwweg 200 tot 300 centistokes is een centrifugaalpomp dan ook zelden de juiste keuze.

Hoe zorgt het verdringprincipe voor een constante doorstroming?

Het verdringprincipe zorgt voor een constante doorstroming doordat de pomp bij elke cyclus een geometrisch bepaald volume vloeistof verplaatst. Dit volume is vastgelegd door de mechanische constructie van de pomp en verandert niet met de viscositeit van het medium. De doorstroming is daardoor vrijwel onafhankelijk van de dikte van de vloeistof.

Bij een tandwielpomp bijvoorbeeld grijpen twee tandwielen in elkaar en nemen zij vloeistof mee in de ruimte tussen de tanden. Bij elke omwenteling wordt precies dezelfde hoeveelheid vloeistof van de inlaat naar de uitlaat getransporteerd. Hetzelfde geldt voor schroefspindelpompen, lobbenpompen en membraanpompen: de geometrie van de pomp bepaalt het debiet, niet de stroomsnelheid van de vloeistof.

Dit maakt verdringerpompen bijzonder voorspelbaar in gebruik. Procesengineers kunnen het debiet nauwkeurig instellen door het toerental aan te passen, en de pomp levert dat debiet consistent, ook als de viscositeit van het medium varieert door temperatuurschommelingen of wisselende samenstelling. Voor doseertoepassingen of processen waarbij een nauwkeurige volumestroom essentieel is, is dit een groot voordeel ten opzichte van centrifugaalpompen.

Welke typen verdringerpompen zijn geschikt voor viskeuze media?

De meest geschikte typen verdringerpompen voor viskeuze media zijn tandwielpompen, schroefspindelpompen, lobbenpompen en slangenpompen. Elk type heeft zijn eigen sterktes afhankelijk van de viscositeit, de gevoeligheid van het medium en de vereiste hygiëne.

Tandwielpompen en schroefspindelpompen

Tandwielpompen zijn robuust en geschikt voor een breed viscositeitsbereik, van lichte oliën tot zware bitumineuze producten. Zij leveren een gelijkmatige stroom en zijn relatief eenvoudig te onderhouden. Schroefspindelpompen werken met twee of drie schroeven die in elkaar grijpen en zijn bij uitstek geschikt voor zeer viskeuze, maar ook voor schuimgevoelige media. Zij pompen pulsatievrij en stil, wat hen populair maakt in de olie- en gasindustrie.

Lobbenpompen en slangenpompen

Lobbenpompen zijn ontworpen voor hygiënische toepassingen in de voedings- en farmaceutische industrie. Zij kunnen viskeuze producten zoals sauzen, gels en crèmes verplaatsen zonder het medium te beschadigen. Slangenpompen werken via peristaltische werking: een rotor knijpt een flexibele slang samen en duwt de vloeistof vooruit. Dit maakt hen ideaal voor schurende of gevoelige media, omdat de vloeistof alleen in contact komt met de slang en niet met mechanische onderdelen.

Voor toepassingen waarbij lekkage absoluut niet acceptabel is, zijn ook membraanpompen een goede optie. Zij hebben geen mechanische afdichting en kunnen agressieve of gevaarlijke viskeuze media veilig verplaatsen.

Wat gebeurt er met de pompdruk als de viscositeit stijgt?

Als de viscositeit stijgt, neemt de weerstand in het leidingnet toe, waardoor de pomp meer druk moet leveren om dezelfde doorstroming te handhaven. Bij verdringerpompen blijft het debiet grotendeels constant, maar de benodigde aandrijfkracht en het energieverbruik stijgen mee met de viscositeit.

Dit heeft praktische gevolgen voor de dimensionering van de installatie. Een pomp die is geselecteerd op basis van water of een licht medium kan ondergedimensioneerd zijn als het medium dikker blijkt dan verwacht. De motor raakt overbelast, de mechanische belasting op lagers en afdichtingen neemt toe en de levensduur van de pomp daalt.

Tegelijkertijd biedt de hogere viscositeit ook een voordeel: viskeuze vloeistoffen smeren de interne onderdelen van de pomp beter. Tandwielpompen en schroefspindelpompen profiteren hiervan doordat de interne lekverliezen afnemen. Het rendement van deze pompen kan bij hogere viscositeiten zelfs verbeteren ten opzichte van werking met dunne media. Het is dus zaak om bij de pompkeuze zowel de maximale als de minimale viscositeit van het medium in de berekening mee te nemen.

Hoe kies je de juiste verdringerpomp voor een specifiek viskeus medium?

De juiste verdringerpomp voor een viskeus medium kies je door de viscositeit, het debiet, de druk, de chemische eigenschappen van het medium en eventuele hygiëne-eisen samen te beoordelen. Geen enkel pomptype is universeel de beste keuze; de combinatie van deze factoren bepaalt welk type het meest geschikt is.

Begin met het vaststellen van de viscositeit bij de werktemperatuur, want viscositeit is sterk temperatuurafhankelijk. Een product dat bij kamertemperatuur stroperig is, kan bij hogere temperaturen aanzienlijk dunner worden. Bepaal vervolgens het gewenste debiet en de benodigde druk. Controleer daarna of het medium schurende deeltjes bevat, gevoelig is voor mechanische belasting of bijzondere materiaaleisen stelt aan de pompbehuizing.

Enkele praktische richtlijnen:

Kies een tandwielpomp voor homogene, niet-schurende viskeuze media zoals oliën en harsen.
Kies een schroefspindelpomp voor zeer hoge viscositeiten of wanneer een pulsatievrije stroom vereist is.
Kies een lobbenpomp wanneer hygiëne en reinigbaarheid prioriteit hebben, zoals in de voedings- of farmaceutische industrie.
Kies een slangenpomp voor schurende of gevoelige media waarbij contact met metalen onderdelen vermeden moet worden.
Kies een membraanpomp wanneer het medium gevaarlijk of agressief is en lekkage niet acceptabel is.

Vergeet ook de NPSH-waarde niet. Viskeuze vloeistoffen stromen moeilijker naar de pompinlaat, waardoor de beschikbare NPSH lager kan uitvallen dan berekend. Een ruime inlaatleiding en een zo kort mogelijke zuigzijde helpen cavitatie voorkomen.

Hoe PromoTec helpt bij het kiezen van de juiste verdringerpomp

Bij PromoTec combineren wij meer dan 50 jaar pompervaring met een merkonafhankelijk advies, zodat jij altijd de pomp krijgt die het beste past bij jouw medium en proces, niet de pomp die toevallig op voorraad staat. Wij leveren een breed assortiment verdringerpompen voor viskeuze toepassingen, waaronder tandwielpompen, schroefspindelpompen, lobbenpompen, slangenpompen en membraanpompen van internationaal gerenommeerde fabrikanten.

Wat wij voor jou doen:

Wij analyseren de viscositeit, het debiet en de drukopbouw van jouw specifieke toepassing.
Wij adviseren objectief over het meest geschikte pomptype en materiaal voor jouw medium.
Wij berekenen de totale eigendomskosten (TCO) zodat je de investering intern kunt onderbouwen.
Wij bieden een eigen testinstallatie waarmee de gekozen pomp getest kan worden onder jouw procesomstandigheden.
Wij verzorgen installatie, onderhoud en revisie via onze eigen servicedienst.

Wil je weten welke verdringerpomp het beste aansluit bij jouw viskeuze medium? Neem contact op met onze pompspecialisten voor een vrijblijvend adviesgesprek.

Veelgestelde vragen

Hoe weet ik of mijn medium te viskeus is voor mijn huidige centrifugaalpomp?

Een duidelijk signaal is een merkbare daling in debiet of opvoerhoogte, een stijgend energieverbruik of ongewone trillingen en geluiden tijdens bedrijf. Meet de viscositeit van je medium bij de werktemperatuur en vergelijk dit met de specificaties van je huidige pomp. Ligt de viscositeit boven de 200 tot 300 centistokes, dan is overstappen op een verdringerpomp in de meeste gevallen de verstandigste keuze.

Wat is een veelgemaakte fout bij het dimensioneren van een verdringerpomp voor viskeuze media?

Een van de meest voorkomende fouten is het dimensioneren op basis van de viscositeit bij kamertemperatuur, terwijl het medium in het proces een andere temperatuur heeft. Omdat viscositeit sterk temperatuurafhankelijk is, kan de werkelijke viscositeit tijdens bedrijf aanzienlijk afwijken van de gemeten waarde. Zorg er altijd voor dat je de viscositeit meet én berekent bij de minimale én maximale werktemperatuur, zodat de pomp en motor voor het volledige bedrijfsbereik correct zijn gedimensioneerd.

Kan ik het debiet van een verdringerpomp regelen zonder de pompkwaliteit te beïnvloeden?

Ja, het debiet van een verdringerpomp is eenvoudig en nauwkeurig te regelen door het toerental aan te passen via een frequentieregelaar (VFD). Omdat het verplaatste volume per omwenteling geometrisch vastligt, is de relatie tussen toerental en debiet vrijwel lineair. Dit maakt verdringerpompen bij uitstek geschikt voor doseertoepassingen waarbij een nauwkeurige en instelbare volumestroom vereist is.

Wat moet ik doen als mijn viskeuze medium ook vaste deeltjes of vezels bevat?

Bij media met vaste deeltjes of vezels is de keuze van het pomptype cruciaal om verstopping en vroegtijdige slijtage te voorkomen. Slangenpompen zijn in dit geval vaak de beste keuze, omdat er geen nauwe toleranties of metalen onderdelen zijn waartegen deeltjes kunnen vastlopen. Geef bij het aanvragen van advies altijd de maximale deeltjesgrootte, de hardheid en de concentratie van de vaste stof op, zodat de pomp en het materiaal correct kunnen worden geselecteerd.

Hoe onderhoud ik een verdringerpomp die werkt met viskeuze media optimaal?

Het belangrijkste onderhoudspunt is het voorkomen van uitdroging of verharding van het medium in de pomp bij stilstand, wat kan leiden tot vastlopen bij herstart. Spoel de pomp bij langere stilstandperiodes door met een geschikt oplosmiddel of verwarm het systeem voor het opstarten om de viscositeit te verlagen. Controleer daarnaast regelmatig de afdichtingen en lagers, want hoewel viskeuze media smerende eigenschappen hebben, kunnen hoge drukken en temperatuurwisselingen de slijtage alsnog versnellen.

Is een verdringerpomp ook geschikt als het medium sterk van viscositeit wisselt tijdens het proces?

Ja, verdringerpompen zijn juist goed bestand tegen wisselende viscositeiten, omdat het debiet primair wordt bepaald door de geometrie van de pomp en het toerental, niet door de vloeistofweerstand. Wel is het belangrijk dat de motor en aandrijving zijn gedimensioneerd op de hoogste verwachte viscositeit, omdat dit de grootste mechanische belasting oplevert. Bespreek bij de pompkeuze altijd het volledige viscositeitsbereik met een specialist, zodat er geen onverwachte overbelasting optreedt.

Wat zijn de voordelen van het laten uitvoeren van een pomptest voordat ik definitief kies?

Een pomptest onder werkelijke procesomstandigheden geeft zekerheid dat de geselecteerde pomp het gewenste debiet en de benodigde druk daadwerkelijk haalt met jouw specifieke medium. Afwijkingen in viscositeit, temperatuur of mediumsamenstelling kunnen in de praktijk anders uitpakken dan berekeningen voorspellen. PromoTec biedt hiervoor een eigen testinstallatie aan, waarmee je het risico op een verkeerde investering sterk verkleint en direct inzicht krijgt in het werkelijke energieverbruik en de pompkarakteristiek.

Nieuws