Was man an einem Schraubenspindelpumpe prüft.
Eine Schraubenspindelpumpe ist eine Verdrängerpumpe, die Flüssigkeit axial entlang kämmender Schraubenrotoren bewegt (typisch ein Antriebsrotor, der einen oder zwei Laufrotoren treibt), statt sie zwischen Zahnradzähnen oder Gleitflügeln einzuschließen. Die Rotorgeometrie gibt einen nahezu pulsationsfreien, kontinuierlichen Strom — was für Einspritzversorgung und Transferdienste zählt, wo Druckspitzen anderswo im System Lärm und Verschleiß verursachen. Verglichen mit einer Zahnradpumpe verträgt eine Schraubenspindelpumpe einen weiteren Viskositätsbereich mit geringerem Wirkungsgradverlust — darum ist sie die Standardwahl für Schweröl-Transfer und -Versorgung (HFO), wo die Viskosität zwischen Kaltstart und normaler Betriebstemperatur um mehrere hundert Centistokes springen kann…
Was eine Schraubenspindelpumpe abhebt
Eine Schraubenspindelpumpe ist eine Verdrängerpumpe, die Flüssigkeit axial entlang kämmender Schraubenrotoren bewegt (typisch ein Antriebsrotor, der einen oder zwei Laufrotoren treibt), statt sie zwischen Zahnradzähnen oder Gleitflügeln einzuschließen. Die Rotorgeometrie gibt einen nahezu pulsationsfreien, kontinuierlichen Strom — was für Einspritzversorgung und Transferdienste zählt, wo Druckspitzen anderswo im System Lärm und Verschleiß verursachen. Verglichen mit einer Zahnradpumpe verträgt eine Schraubenspindelpumpe einen weiteren Viskositätsbereich mit geringerem Wirkungsgradverlust — darum ist sie die Standardwahl für Schweröl-Transfer und -Versorgung (HFO), wo die Viskosität zwischen Kaltstart und normaler Betriebstemperatur um mehrere hundert Centistokes springen kann. Schraubenspindelpumpen laufen zudem leiser und mit weniger Wellenvibration als Zahnrad- oder Flügeltypen bei gleichem Strom und Druck — ein Vorteil in Maschinenräumen mit Pumpen nahe der Unterkünfte.
Hauptkomponenten
Antriebsrotor und Laufrotor(en)
Der Antriebsrotor wird direkt vom Motor getrieben; die Laufrotoren kämmen mit ihm und werden bei den meisten Bauarten nur vom Flüssigkeitsfilm und Rotorkontakt gedreht, nicht von einem separaten Getriebezug — das hält die Pumpe einfach und verringert die verschleißenden Teile.
Gehäuse / Stator
Ein präzisionsgebohrtes Gehäuse, in dem die Rotoren mit engem Spiel laufen; dieses Spiel bestimmt den volumetrischen Wirkungsgrad und wie viel innerer Schlupf — und damit Kapazitätsverlust — bei gegebener Viskosität auftritt.
Gleitringdichtung oder Stopfbuchse
Dichtet die Welle am Gehäusedurchtritt; an modernen Brennstoff- und Schmieröl-Schraubenspindelpumpen dominieren Gleitringdichtungen wegen der strafferen Leckkontrolle.
Überdruckventil
Innen verbaut oder in der Druckleitung, denn eine Verdrängerpumpe baut gegen ein geschlossenes Ventil unbegrenzt Druck auf und braucht einen Entlastungsweg.
Auswahl und Auslegung
- Viskositätsbereich - der wichtigste einzelne Auswahlparameter für den Brennstoffdienst; die Pumpe muss den bemessenen Strom über den ganzen Bereich vom Kaltstart bis zur Betriebstemperatur halten.
- Differenzdruck - Brennstoffversorgungspumpen laufen typisch mit einigen bar; Druckerhöhungs- oder Zirkulationspumpen in HFO-Systemen können gegen den Gegendruck des Einspritzsystems höher laufen.
- Verfügbares NPSH - die Saugbedingungen vom Betriebstank, besonders im Transferdienst aus einem fast leeren Tank.
- Rotorwerkstoff und Spiel - engere Spiele heben den volumetrischen Wirkungsgrad, mindern aber die Toleranz gegen Feststoffe oder Verschleißabrieb im Fluid.
Vorschriften und Klasse
Brennstoff-Versorgungs- und Transferpumpen fallen unter die Maschinenvorschriften der Klassifikationsgesellschaft für wesentliche Hilfssysteme, die typischerweise die Doppelung der Brennstoffversorgungspumpen zur Hauptmaschine verlangen, damit ein einzelner Pumpenausfall den Antrieb nicht stoppt. Die Klasse prüft auch die Überdruckventil-Einstellung und die Druckstufe von Pumpe und Rohrleitung im Rahmen der Brennstoffsystem-Zulassung. Ein eigenes IMO-Instrument für Schraubenspindelpumpen gibt es nicht; die Anforderungen gelten den Brennstoff- und Schmierölsystemen, die sie bedienen — unter MARPOL Anlage I für ölführende Anordnungen und unter den Klassevorschriften für die Redundanz wesentlicher Dienste.
Typische Fehler
| Fehler | Folge |
|---|---|
| Rotor- und Gehäuseverschleiß (vergrößertes Spiel) | fallender volumetrischer Wirkungsgrad, besonders auffällig auf leichtem, dünnflüssigem Brennstoff |
| Versagen der Gleitringdichtung | Brennstoff- oder Ölleckage an der Welle, eine Brand- und Rutschgefahr im Maschinenraum |
| Überdruckventil hängt oder falsch eingestellt | entweder störende Rezirkulation mit Kapazitätsverlust oder Überdruck der Rohrleitung, wenn es zu hängt |
| Kavitation auf der Saugseite | Lärm, Rotornarben und fallende Leistung, meist von einer verengten Saugleitung oder einem fast leeren Tank |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Veröffentlichte Kennlinien über den tatsächlichen Viskositätsbereich, den Brennstoff oder Öl im Dienst sehen wird, nicht nur bei einer einzelnen Bezugsviskosität.
- Rotor- und Gehäusewerkstoff passend zum Fluid, einschließlich Verträglichkeit mit den inzwischen üblichen schwefelarmen und Biokraftstoff-Gemischen.
- Ersatz-Rotorsätze und Dichtungssätze wirklich verfügbar für das Modell, denn Schraubenspindelrotoren sind Präzisionsteile, die keine Dritten fertigen.
Eine Schraubenspindelpumpe, die Kapazität verliert, ist fast immer Verschleiß, keine Verstopfung - steigender Schlupf durch verschlissenes Rotorspiel zeigt sich zuerst als verminderter Strom bei normaler Betriebstemperatur, lange bevor ein Alarm auslöst.