Automatische recirculatieklep
Hoe een automatische recirculatieklep je centrifugaalpomp beschermt bij deellast en nullast, en waar je op let bij inbouw en onderhoud.
Wat een automatische recirculatieklep doet in je pompinstallatie
Een automatische recirculatieklep zorgt ervoor dat een centrifugaalpomp nooit met te weinig doorstroming draait, ook niet als de afname in het proces bijna of helemaal wegvalt. Dat klinkt als een detail, maar wie weleens een pomp heeft zien sneuvelen na een nacht draaien tegen een dichte afsluiter, weet wel beter. De klep zit op de persleiding, direct achter de pomp, en heeft twee taken tegelijk. In de hoofdstroom werkt hij als terugslagklep, zodat het medium niet terug kan stromen richting de pomp. Daarnaast bewaakt hij het debiet. Zakt de afname onder het minimum dat de pomp nodig heeft, dan opent de klep zelf een bypass waardoor een deel van het medium terugstroomt naar een tank of retourleiding. Herstelt de procesflow zich, dan sluit die bypass weer.
Er komt geen elektriciteit, geen flowmeter en geen PLC aan te pas. De automatische recirculatieklep reageert uitsluitend op de hydraulische condities in het systeem. Voor een onderhoudsengineer betekent dat één component in plaats van een complete regelkring. Voor een procesengineer betekent het een beveiliging die blijft werken als de instrumentatie om welke reden dan ook uitvalt. Wij leveren bij Dutch Valve Vision de automatische recirculatieklep van Schroeder Valves, een fabrikant die zich al ruim zeventig jaar toelegt op nullastkleppen voor centrifugaalpompen.
In het Nederlands hoor je overigens verschillende namen voor hetzelfde product. Nullastklep, nullast afsluiter, pomp omloopventiel en minimum flow klep worden allemaal gebruikt. In Engelstalige specificaties staat vaak automatic recirculation valve, ARC valve of minimum flow valve. Het principe is steeds hetzelfde: de pomp krijgt altijd zijn minimumdebiet.
Waarom een centrifugaalpomp slecht tegen weinig debiet kan
Om de waarde van een automatische recirculatieklep te zien, moet je eerst begrijpen wat er in een pomp gebeurt als de doorstroming wegvalt. Een centrifugaalpomp brengt energie over op het medium. Bij normaal bedrijf wordt die energie grotendeels afgevoerd als druk en debiet richting het proces. Valt het debiet weg terwijl de pomp doordraait, dan blijft die energie in de pomp achter. Het medium in het pomphuis warmt op, soms verrassend snel. Bij een vloeistof die dicht bij zijn kookpunt wordt verpompt, zoals ketelvoedingwater, kan dat leiden tot dampvorming in de pomp zelf.
Dat is niet het enige effect. Bij lage debieten ontstaat in de waaier interne recirculatie, waardoor de stroming instabiel wordt. Trillingen, cavitatie en erosie van de waaier zijn het gevolg. De asafdichting en de lagers krijgen het zwaar door wisselende radiale krachten en hogere temperaturen. Een pomp die regelmatig in dit gebied draait, gaat niet meteen stuk, maar slijt wel versneld. In het ergste geval loopt de pomp droog en ontstaat er binnen korte tijd serieuze schade.
Daarom geeft iedere pompfabrikant een minimaal continu debiet op. Onder die grens hoort de pomp niet langdurig te draaien. In de praktijk wordt die grens vaker bereikt dan je zou denken. Denk aan het opstarten van een installatie terwijl de afnemers nog niet openstaan, een regelklep verderop die bij deellast bijna dichtgaat, of een operator die een afsluiter in de persleiding sluit zonder de pomp uit te zetten. Een automatische recirculatieklep vangt precies die momenten op, ook als niemand ze ziet aankomen.
Schroeder ARC-series in het kort
Een automatische recirculatieklep is een zelfwerkende klep op de persleiding van een centrifugaalpomp die in de hoofdstroom als terugslagklep werkt en bij lage afname automatisch een bypass opent. Zo blijft altijd het minimumdebiet door de pomp stromen, zonder sensoren, besturing of externe energie. Dutch Valve Vision levert deze kleppen als exclusieve Benelux-agent van Schroeder Valves.
| Serie | Toepassing |
|---|---|
| SSV | Standaard, compacte alles-in-één uitvoering |
| SSV met controledisc | Hoge minimumflow, tot circa 70% van het hoofddebiet |
| SIP | Middelhoge druk, tot circa 250 bar |
| SHP | Hoge en zeer hoge druk |
| SMA | ON/OFF, pilootgestuurd |
| SDV | Back pressure device met terugslagfunctie |
| SSD | Meertraps smoorklep voor hoge drukverschillen |
Zo werkt een automatische recirculatieklep, stap voor stap
Neem een pomp die een procestank vult. Bij vollast stroomt het medium met ruim voldoende debiet door de klep. De terugslagschijf in de hoofdstroom wordt door de stroming volledig geopend. Via een mechanische koppeling houdt die stand de bypass dicht. Alles wat de pomp levert, gaat naar het proces.
Dan loopt de tank vol en knijpt de regelklep verderop de afname terug. Het debiet door de hoofdstroom neemt af en de terugslagschijf zakt. Omdat de bypass mechanisch aan de schijf is gekoppeld, begint die te openen. Een deel van het medium stroomt nu via de bypass terug naar de zuigtank of een andere retourbestemming. De som van procesafname en bypassstroom blijft zo boven het minimumdebiet van de pomp.
Valt de afname helemaal weg, dan sluit de terugslagschijf in de hoofdstroom volledig. De bypass staat dan maximaal open en voert het volledige minimumdebiet af. De pomp draait veilig door, zonder op te warmen. Komt de vraag vanuit het proces terug, dan tilt de stroming de schijf weer op en sluit de bypass geleidelijk. De hele cyclus verloopt zonder ingreep van buitenaf.
Dat dit gebeurt zonder te oscilleren, is geen vanzelfsprekendheid. Een automatische recirculatieklep moet snel en stabiel reageren op veranderingen in flow, zonder te gaan pendelen tussen open en dicht. Schroeder ontwerpt zijn kleppen juist op die stabiele respons. Omdat terugslagfunctie en recirculatie in één behuizing zitten, heb je bovendien geen aparte terugslagklep meer nodig in de persleiding.
Voordelen van een automatische recirculatieklep tegenover de alternatieven
Er zijn andere manieren om een pomp zijn minimumdebiet te geven, en die kom je in bestaande installaties nog volop tegen. De eenvoudigste is een vaste bypass met een restrictieplaat. Die voert continu een deel van het debiet terug, ook als het proces de volle capaciteit nodig heeft. Dat kost pompenergie, dag en nacht, en de pomp moet ruimer worden gekozen om dat verlies op te vangen. De tweede methode is een geregelde bypass met een flowmeter, een regelaar, een regelklep en een aparte terugslagklep. Dat werkt, maar het zijn vier componenten die elk kunnen falen en onderhoud vragen, plus de bekabeling en de programmering eromheen.
Een automatische recirculatieklep combineert al die functies in één mechanisch geheel. De recirculatie loopt alleen wanneer dat nodig is, dus bij vollast gaat er geen energie verloren aan een continue bypass. Er is geen voeding nodig en geen besturing, waardoor een stroomstoring of een defecte transmitter de pompbeveiliging niet uitschakelt. Minder componenten betekent minder faalpunten en lagere kosten voor investering en onderhoud. Over de levensduur van een installatie draagt de klep zo bij aan een lagere total cost of ownership, omdat slijtage, reparaties en ongeplande stilstand van de pomp afnemen.
Daar komt een praktisch voordeel bij. Een automatische recirculatieklep neemt weinig ruimte in, juist omdat recirculatie en terugslagfunctie in één behuizing zitten. Bij een revamp waar de ruimte rond de pomp krap is, maakt dat het leidingwerk een stuk eenvoudiger. Wie ooit een flowmeter in een vervuild medium heeft moeten kalibreren, waardeert daarnaast een oplossing die helemaal geen meetinstrument nodig heeft.
Toepassingen van de automatische recirculatieklep in energie, (petro)chemie en water
In energiecentrales en warmtenetten zie je een automatische recirculatieklep vaak op de ketelvoedingwaterpompen. Tijdens het opstarten van een ketel is de afname laag, terwijl de pompen wel al draaien. Bij deellast en bij een onverwachte afsluiting geldt hetzelfde. Omdat ketelvoedingwater warm is en dicht bij het kookpunt kan zitten, is opwarming in de pomp hier extra riskant. Schroeder levert voor dit werk onder meer de SIP-serie, ontwikkeld voor drukken tot circa 250 bar en veel toegepast in ketelvoedingwater- en utilitiesystemen.
In de chemie en petrochemie draait het om de betrouwbaarheid van kritische procespompen. Een pomp die bij een batchwissel of een storing verderop in de lijn tegen een dichte klep aan draait, moet beschermd blijven, ook als het besturingssysteem even niet meewerkt. Schroeder kleppen worden onder andere ingezet bij ammonia, salpeterzuur (HNO3), LNG en andere koolwaterstoffen. Voor offshore- en injectiesystemen gelden vergelijkbare eisen. Daar komt bij dat een pomp op een platform of in een afgelegen deel van een site niet even snel door een monteur wordt nagelopen. Een beveiliging die zonder voeding en zonder signaalkabels werkt, is op zo’n plek geen luxe. Het materiaal van de klep stemmen we af op medium en procescondities, met onder meer koolstofstaal en RVS als uitgangspunt.
Bij drinkwater, afvalwater en industriële waterbehandeling zijn debietschommelingen aan de orde van de dag. De vraag verandert per uur en pompen schakelen vaak op en af. De klep zorgt ervoor dat de pomp bij elke dip in de vraag binnen zijn veilige werkgebied blijft. Ook bij zeewater- en blussystemen komen deze kleppen voor. Een bluspomp moet bij een test of een alarm direct kunnen draaien, ook als er nog nauwelijks afname is, en juist in die fase voorkomt de klep schade. In de zware industrie, zoals staal- en papierproductie, en in productieomgevingen waar vraag en afname sterk fluctueren, verlengt hij eveneens de levensduur van de pompinstallatie.
Aandachtspunten bij inbouw en onderhoud van een automatische recirculatieklep
Een automatische recirculatieklep is onderhoudsarm, maar niet onderhoudsvrij. Het blijft een mechanisch onderdeel dat onder vaak zware procescondities werkt. Wij adviseren om de klep mee te nemen in de reguliere inspecties van de pompset. Let op signalen zoals een pomp die bij lage afname onrustig gaat lopen, een bypassleiding die koud blijft terwijl de afname laag is, of geluid uit de klep. Dat zijn aanwijzingen dat de bypass niet meer goed opent of sluit.
Bij het ontwerp is de plaats van de klep belangrijk. Hij hoort op de persleiding, zo dicht mogelijk bij de pomp, zodat er geen lang leidingdeel tussen pomp en beveiliging zit. De bypassleiding moet naar een bestemming gaan die het teruggevoerde medium kan opnemen, zoals de zuigtank of een ontgasser. Ook het drukverschil over de bypass verdient aandacht. Waar het medium bij drukverlaging kan verdampen of waar cavitatie dreigt, kunnen aanvullende oplossingen nodig zijn, zoals een SDV back pressure device dat een minimale voordruk handhaaft of een SSD meertraps smoorklep voor gecontroleerde drukreductie.
Denk ook tijdig aan reserveonderdelen. Pakkingen, veren, zittingen en andere klepcomponenten slijten na verloop van tijd. Wij leveren originele Schroeder spare parts, snel leverbaar uit Europese voorraad, en upgrade kits voor oudere modellen. Is een klep na jaren bedrijf toe aan een grondige beurt, dan reviseren we hem met originele OEM-onderdelen. Daarna volgen een flowkalibratietest en een druktest op de Schroeder testbank, en de klep wordt bijgesteld tot hij zijn oorspronkelijke instellingen weer haalt. Een gereviseerde klep krijgt de volledige Schroeder fabrieksgarantie.
Een bestaande bypass vervangen door een automatische recirculatieklep
Veel vragen die bij ons binnenkomen, gaan niet over nieuwbouw maar over een bestaande installatie. Een typisch verhaal: een pompset draait al jaren met een vaste bypass en een restrictieplaat. Niemand kijkt er meer naar om, totdat iemand bij een energiescan ziet dat de pomp continu een flink deel van zijn debiet rondpompt. Of er is een geregelde bypass, waarvan de flowmeter steeds vaker storing geeft en de regelklep bij elke onderhoudsstop op de lijst staat. Dan ligt de vraag op tafel of een automatische recirculatieklep die hele constructie kan vervangen.
Vaak kan dat, maar het vraagt om een zorgvuldige inventarisatie. We kijken eerst naar het werkgebied van de pomp en naar het minimumdebiet dat de fabrikant opgeeft. Daarna volgt de bestaande opstelling: waar zit de terugslagklep nu, waar loopt de bypassleiding naartoe en hoeveel ruimte is er in de persleiding. De aansluiting moet passen op het bestaande leidingwerk. Wij leveren volgens DIN en ANSI, zodat een Europese PN-installatie en een installatie volgens ASME Class allebei te bedienen zijn. Omdat de automatische recirculatieklep de terugslagfunctie meeneemt, verdwijnt bij zo’n ombouw meestal de losse terugslagklep, en daarmee ook een extra flensverbinding en een extra onderhoudspunt.
Het mooie van een ombouw is dat de winst direct zichtbaar wordt. De continue bypass valt weg, dus de pomp levert bij vollast alles aan het proces. De instrumenten van de oude regelkring kunnen uit het onderhoudsschema. En de pomp blijft beschermd, ook als er ooit een kabel wordt doorgeknipt of een kaart in de besturing uitvalt.
Een automatische recirculatieklep van Schroeder via Dutch Valve Vision
Dutch Valve Vision is de officiële en exclusieve agent van Schroeder Valves voor Nederland, België en Luxemburg. Vanuit Monster adviseren we onderhouds- en procesengineers bij de keuze, de inbouw en het onderhoud van een automatische recirculatieklep. Schroeder heeft series voor uiteenlopende omstandigheden, van de SSV-serie als standaard ARC valve tot de SHP-serie voor hoge en zeer hoge druk. Voor pompen die een hoge minimumflow vragen, is er de SSV-serie met controledisc, die een minimumflow tot circa 70% van het hoofddebiet aankan.
Welke uitvoering bij jouw pomp past, hangt af van het minimumdebiet, de drukken, de temperatuur en het medium. Stuur die gegevens, bij voorkeur samen met de pompcurve, naar sales@dutchvalvevision.com of bel +31 (0)70-2210560. We zijn bereikbaar van maandag tot en met vrijdag tussen 09:00 en 17:00. Wij werken volgens een ISO 9001-gecertificeerd kwaliteitsmanagementsysteem en zorgen via een betrouwbaar supply chain management voor een tijdige levering.
Veelgestelde vragen over automatische recirculatieklep
Wat is een automatische recirculatieklep precies?
Een automatische recirculatieklep is een zelfwerkende klep die een centrifugaalpomp beschermt tegen te lage doorstroming. De klep wordt op de persleiding direct na de pomp geplaatst. In de hoofdstroom werkt hij als terugslagklep. Daarnaast heeft hij een bypass die opent zodra de afname onder het minimumdebiet van de pomp zakt. Het teruggevoerde medium stroomt naar een tank of retourleiding. Herstelt de afname zich, dan sluit de bypass vanzelf weer. Er zijn geen sensoren, geen besturing en geen externe energie nodig. Wij leveren deze kleppen van Schroeder Valves, dat al ruim zeventig jaar nullastkleppen maakt.
Wat is het verschil met een gewone terugslagklep?
Een gewone terugslagklep voorkomt alleen dat het medium terugstroomt richting de pomp. Over het debiet door de pomp zegt hij niets. Sluit het proces de afname af, dan sluit een gewone terugslagklep ook en draait de pomp tegen een dichte leiding. Een automatische recirculatieklep doet meer dan dat. Hij combineert de terugslagfunctie met een bypass die mechanisch aan de terugslagschijf is gekoppeld. Zakt de schijf door een lagere flow, dan opent de bypass en krijgt de pomp alsnog zijn minimumdebiet. Je vervangt dus twee functies door één klep. Daardoor heb je in de persleiding ook geen aparte terugslagklep meer nodig.
Heeft een automatische recirculatieklep elektriciteit of besturing nodig?
Nee, de klep werkt volledig zelfstandig. Hij reageert alleen op de hydraulische condities in het systeem, dus op het debiet dat door de hoofdstroom gaat. Er zijn geen transmitters, geen regelaar en geen voeding nodig. Dat maakt de beveiliging ongevoelig voor storingen in de randapparatuur. Valt de stroom uit of hapert de besturing, dan blijft de pomp gewoon beschermd. Dat is een wezenlijk verschil met een geregelde bypass met flowmeter en regelklep. Daar kan een defecte transmitter ertoe leiden dat de pomp onbeschermd draait. Voor veel engineers is juist deze eenvoud de reden om voor een automatische oplossing te kiezen.
Waar plaats je de klep in de leiding?
De klep hoort op de persleiding, zo dicht mogelijk bij de pomp. Zo zit er geen lang leidingdeel tussen de pomp en de beveiliging. De hoofduitgang gaat richting het proces. De bypassuitgang wordt aangesloten op een leiding naar een bestemming die het teruggevoerde medium kan opnemen, zoals de zuigtank of een ontgasser. Het drukverschil tussen de persdruk en die bestemming bepaalt mee welke uitvoering nodig is. Bij grote drukverschillen of een medium dat snel verdampt, kijken we ook naar aanvullende oplossingen. Denk aan een SDV back pressure device of een SSD meertraps smoorklep. Stuur ons bij twijfel een schets van de opstelling, dan kijken we mee.
Welke pompen hebben een automatische recirculatieklep nodig?
In principe elke centrifugaalpomp die kan draaien terwijl de afname onder het minimumdebiet zakt. Dat geldt vooral voor ketelvoedingwaterpompen, waar het medium warm is en snel kan verdampen. Ook procespompen in de chemie en petrochemie zijn goede kandidaten, zeker bij media als ammonia, salpeterzuur of LNG. In waterbehandeling komen veel debietschommelingen voor, wat de pomp regelmatig in de gevarenzone brengt. Blus- en zeewaterpompen moeten direct kunnen draaien, ook zonder afname. Pompen in staal- en papierfabrieken en in offshore- en injectiesystemen horen eveneens in dit rijtje. Het minimumdebiet dat de pompfabrikant opgeeft, is steeds het vertrekpunt. Twijfel je, leg de pompcurve dan aan ons voor.
Hoe merk je dat de klep niet meer goed werkt?
Een klep die slijt, geeft meestal signalen voordat hij echt faalt. Een pomp die bij lage afname onrustig gaat lopen of meer trilt, is een eerste aanwijzing. Een bypassleiding die koud blijft terwijl de afname laag is, kan betekenen dat de bypass niet meer opent. Omgekeerd kan een bypass die bij vollast blijft doorstromen wijzen op een klep die niet goed sluit. Ook ongebruikelijk geluid uit de klep verdient aandacht. Neem de klep daarom mee in de reguliere inspecties van de pompset. Bij twijfel is een revisie vaak de beste stap. Wij kunnen de klep reviseren en daarna op de Schroeder testbank controleren.
Kan een automatische recirculatieklep gereviseerd worden?
Ja, en voor Schroeder kleppen verzorgen wij dat als officieel repair point. Bij een revisie gebruiken we uitsluitend originele OEM Schroeder onderdelen. Daarmee is de pasvorm gegarandeerd en blijft de werking betrouwbaar. Na de revisie volgt een flowkalibratietest en een druktest op de Schroeder testbank. Worden er afwijkingen gemeten, dan stellen we de klep bij tot hij zijn oorspronkelijke instellingen weer haalt. Elke klep die via ons wordt gerepareerd, krijgt de volledige Schroeder fabrieksgarantie. Na de revisie mag je de klep als nieuw beschouwen. Losse onderdelen zoals pakkingen, veren en zittingen leveren we ook, snel uit Europese voorraad.
Welke gegevens heeft Dutch Valve Vision nodig voor een aanvraag?
Hoe vollediger je gegevens, hoe sneller we een passende klep kunnen voorstellen. Begin met het minimumdebiet dat de pompfabrikant opgeeft en het normale bedrijfsdebiet. De pompcurve helpt ons om het hele werkgebied te overzien. Daarnaast hebben we de drukken nodig, zowel aan de perszijde als in de bestemming van de bypass. Vermeld ook de temperatuur en het medium, omdat die de materiaalkeuze en het risico op verdamping bepalen. De leidingmaat en de gewenste aansluiting maken het plaatje compleet. Gaat het om vervanging, stuur dan de gegevens van de bestaande klep mee. Mail alles naar sales@dutchvalvevision.com of bel +31 (0)70-2210560.
Automatische recirculatieklep laten selecteren
Stuur ons de pompcurve, het minimumdebiet, de drukken, de temperatuur en het medium. Wij adviseren welke Schroeder uitvoering bij jouw pomp past.
+31 (0)70-2210560 · sales@dutchvalvevision.com
Vlotlaan 641, 2681 TZ Monster · Ma-vr 09:00-17:00