Bei Exzenterschneckenpumpen ist der Stator eine entscheidende Komponente für den Pumpenwirkungsgrad; sein Ausfall kann schwerwiegende Folgen haben. Der Stator besteht typischerweise aus Gummi oder Kunststoff und ist rotorförmig; beide arbeiten zusammen, um den Flüssigkeitsstrom aufrechtzuerhalten. Der Stator fungiert zudem als Ventil innerhalb der Pumpe und verhindert (bei Verdrängerpumpen) den Rückfluss von Flüssigkeit zum Einlass.
Statische, progressiv vertiefte Teile können im Allgemeinen viele Jahre halten, aber die Erfahrung zeigt, dass sie aus einer Reihe von Gründen auch früher ausfallen können.
Hier sind die sieben häufigsten Ursachen für vorzeitigen Statorausfall, die Symptome, auf die man achten sollte, und die Ursachen selbst:
1. Flüssigkeitstemperatur
Der Unterschied zwischen dem Rotor und dem stationären Teil der Pumpe ist sehr gering (manchmal nur wenige Millimeter), was einen hohen Wirkungsgrad gewährleistet.
Überschreitet die Temperatur des Arbeitsmediums während der Messung den vorgegebenen Wert, zieht sich der Stator aufgrund der erhöhten Temperatur zusammen. Dadurch verringert sich der Spalt zwischen Rotor und Stator, was zu Verschleiß an den beweglichen Teilen führt . Diese Konstruktion ist möglicherweise nicht für extreme Temperaturschwankungen geeignet. Der Stator dehnt sich im Temperaturbereich von 20 bis 54 Grad Celsius aus.
Um Temperaturschwankungen auszugleichen, sind Metallrotoren üblicherweise klein und dehnen sich bei bestimmten Temperaturen aus. Daher ist es wichtig, alle möglichen Temperaturen des Arbeitsmediums während des Betriebs zu melden.
Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Flüssigkeitstemperatur zu verschiedenen Tageszeiten der Nennbetriebstemperatur der Pumpe entspricht. Außerdem sollte der Stromverbrauch überprüft werden, und die geförderte Flüssigkeit sollte frei von Gummiverunreinigungen sein.
2. Chemischer Angriff
Das Pumpen von Flüssigkeiten, die mit dem zu fördernden Medium unverträglich sind, kann zu chemischer Korrosion führen. Dies kann in manchen Prozessen, wie beispielsweise der Abwasserbehandlung, unbeabsichtigt auftreten, wenn der Stator mit Flüssigkeiten in Kontakt kommt, die ursprünglich nicht für das Pumpen von Öl, anderen Chemikalien oder Feststoffen ausgelegt waren.
Dies kann zu Verschleiß am Rotor führen oder die Geometrie des Stators beeinflussen : Die Statorlöcher dehnen sich aus und haben dann keine Form mehr, die der Form des Rotors entgegengesetzt ist.
Dehnt sich der Pumpenstator aus, kommt er mit rotierenden Teilen in Kontakt, was zu Verschleiß und damit zu einer verkürzten Lebensdauer führt. Mit der Zeit trocknet der Stator aus, die Schmierwirkung lässt nach, wodurch sich weitere O-Ringe ausdehnen und schließlich in der Pumpe oder anderen Bauteilen undicht werden. Dieser Verschleiß kann zum Ausfall der Maschine führen.
Eine Inspektionsmethode besteht darin, die Pumpe aus der Rohrleitung auszubauen , um festzustellen, ob sich der Stator ausgedehnt hat und über den Pumpenteil hinausragt. Umgekehrt könnte sich der Stator auch zusammengezogen haben.
Eine gründlichere Untersuchung kann durch Zerlegen der Pumpe erfolgen, um Stator und Rotor auf Anzeichen chemischer Korrosion, wie z. B. freiliegende Metalloberflächen, zu überprüfen. Die Chrombeschichtung von Stahl- oder Gusseisenrotoren kann Anzeichen von Lochfraß oder Dellen aufweisen. Ein Stator, der unverträglichen Chemikalien ausgesetzt war, kann Risse bekommen.
3. Saugkopf
Ist die Saughöhe in einer bestimmten Anwendung zu hoch, kann es aufgrund des unzureichenden Saugdrucks zu Kavitation in der Pumpe kommen.
Zu den Symptomen gehören verminderter Strom, Vibrationen, Knarrgeräusche und das Auftreten kleiner Löcher im Stator, wodurch dieser ein ungleichmäßiges Aussehen erhält.
4. Inaktiv
Wenn eine Pumpe ohne Flüssigkeit läuft, spricht man von Trockenlauf . Bei einer Schraubenpumpe führt dies dazu, dass der Stator ohne Schmierung am Rotor reibt, wodurch die reibungsstarken Rotorflächen verkleben.
Beim Zerlegen der Maschine zeigt sich dies durch das Festkleben des Rotors am Gummirotor. Der Stator kann außerdem Dellen, eine „Orangenhaut“-artige Oberfläche, Ausbeulungen, geometrische Brüche und starken Verschleiß aufweisen. Darüber hinaus kann er weich und klebrig werden und einen verbrannten Geruch abgeben.
Das fertige Pumpprodukt kann Gummifragmente enthalten. Dies kann auf häufigen Pumpbetrieb zurückzuführen sein.
Durch die Installation eines Bedienfelds mit einem Hochstromsensor oder einem Temperatursensor am perforierten Stator kann festgestellt werden, ob die Wasserpumpe trocken läuft. Die Pumpe kann gestoppt werden, bevor es zu Schäden kommt, wodurch der Stator geschützt wird.
5. Schleifmittel
Ist die Förderflüssigkeit stark abrasiv und die Pumpendrehzahl zu hoch, können Kratzer am Pumpengehäuse entstehen, Teile des Stators können sich ablösen und die Pumpenleistung kann aufgrund sinkender Effizienz abnehmen. Eine verminderte Pumpenleistung ist eines der genannten Symptome, ebenso wie das Vorhandensein von Gummifragmenten in der Förderflüssigkeit.
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6. Übermäßiger Exportdruck
Zu hoher Förderdruck kann innerhalb der Auslegungsparameter zu vorzeitigem Ausfall des Pumpenstators führen. Exzenterschneckenpumpen sind typischerweise für Drücke bis zu 24 oder 48 bar ausgelegt.
Wenn der Betriebspunkt über einen längeren Zeitraum nahe am maximalen Druck liegt, ist es besser, eine leistungsstärkere Pumpe zu wählen, die einem höheren Druck standhält und eine größere Sicherheitsmarge aufweist.
7. Schichten
Ist die Vernetzung zwischen den Gummimolekülen nicht stark genug, lösen sich die Schichten voneinander ab, was zu Schwachstellen in der Schichtstruktur führt.
Während des Betriebs kann der Stator verschleißen, was zu einer Verschlechterung seiner Eigenschaften führt, wie z. B. reduzierter Durchfluss und Druck, starke Vibrationen und das Vorhandensein von Gummiablagerungen im endgültigen Förderprodukt.
Dieser Artikel behandelt die sieben häufigsten Ursachen für einen Ausfall des Pumpenstators. Sollten Sie wiederholt Probleme mit Ihrem Pumpenstator haben und sich über die Ursache oder die Lösung nicht im Klaren sein, kontaktieren Sie uns bitte; wir helfen Ihnen gerne weiter.