{"id":261,"date":"2025-10-31T00:25:51","date_gmt":"2025-10-31T00:25:51","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/glossary\/surging\/"},"modified":"2026-05-23T22:54:39","modified_gmt":"2026-05-23T22:54:39","slug":"surging","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/surging\/","title":{"rendered":"Was ist Verdichterpumpen? Str\u00f6mungsinstabilit\u00e4t im Verdichter"},"content":{"rendered":"<h1>Das Pumpen in Kompressoren verstehen<\/h1>\n\t\t<section class=\"woocommerce hestia-shop products is-shortcode\" id=\"products\" data-sorder=\"hestia_shop\" >\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"hestia-shop-content\">\n\t\t\t<div class=\"row\" data-aos=\"fade-up\" >\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/balanset-1\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"card-image\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/balanset-1\/\" title=\"Tragbares Auswuchtger\u00e4t und Schwingungsanalysator Balanset-1A\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-230x153.webp\" 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title=\"Dynamisches Auswuchtger\u00e4t &quot;Balanset-1A&quot; OEM\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-230x153.webp\" class=\"attachment-woocommerce_thumbnail size-woocommerce_thumbnail\" alt=\"Balanset-1A-Lieferumfang mit Schnittstelleneinheit, Sensoren, Tachometer und Zubeh\u00f6r\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-230x153.webp 230w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-600x400.webp 600w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-300x200.webp 300w, 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Die Folge sind oszillierende Druck- und Str\u00f6mungswerte, meist mit Frequenzen von <strong>0,5\u201310 Hz<\/strong>. In jedem Surge-Zyklus kommt der Durchfluss kurzzeitig zum Stillstand oder kehrt sich um, der Auslassdruck bricht ein, dann setzt der Vorw\u00e4rtsfluss wieder ein und der Druck baut sich wieder auf, woraufhin sich der Zyklus wiederholt. Diese Umkehrungen belasten den Rotor mit enormen, schwankenden Kr\u00e4ften, was zu schweren <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/vibration\/\">Vibration<\/a> \u2014 vor allem in der <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/axial-vibration\/\">axial<\/a> Richtung \u2013 ein lautes Dr\u00f6hnen und die F\u00e4higkeit, einen Kompressor innerhalb weniger Minuten zu zerst\u00f6ren, wenn er nicht sofort abgeschaltet wird.<\/p>\n<p>Verdichterpumpen ist im Grunde genommen ein <em>System<\/em> Eine Instabilit\u00e4t, die den Verdichter zusammen mit den angeschlossenen Rohrleitungen und dem Beh\u00e4lter betrifft und nicht allein auf den Verdichter zur\u00fcckzuf\u00fchren ist. Sie tritt auf, wenn die Maschine bei geringem Durchfluss \u00fcber ihre Druckanstiegsf\u00e4higkeit hinaus belastet wird; um dies zu verhindern, ist eine Anti-Surge-Regelung erforderlich, die den Durchfluss sicher \u00fcber der Surge-Linie h\u00e4lt.<\/p>\n<h2>1. Der Verdichterpumpen-Mechanismus<\/h2>\n<h3>Der Pumpzyklus<\/h3>\n<p>Ein typischer Surge-Zyklus verl\u00e4uft in einer sich wiederholenden Abfolge:<\/p>\n<ol>\n<li><strong>Durchflussreduzierung:<\/strong> Der Systembedarf sinkt, sodass der Durchfluss durch den Verdichter abnimmt.<\/li>\n<li><strong>Stallbeginn:<\/strong> Bei sehr geringem Durchfluss kommt es zum Str\u00f6mungsabriss an den Schaufeln, und die Str\u00f6mung l\u00f6st sich von den Schaufeloberfl\u00e4chen.<\/li>\n<li><strong>Druckabfall:<\/strong> Der ins Pumpen geratene Verdichter kann seinen Auslassdruck nicht mehr aufrechterhalten.<\/li>\n<li><strong>R\u00fcckstrom:<\/strong> In der Auslassleitung oder im Sammelraum eingeschlossenes Hochdruckgas str\u00f6mt r\u00fcckw\u00e4rts durch den Verdichter.<\/li>\n<li><strong>Druckausgleich:<\/strong> Der Auslassdruck sinkt, wenn Gas nach hinten entweicht.<\/li>\n<li><strong>Der Vorw\u00e4rtsfluss wird wieder aufgenommen:<\/strong> Sobald der Druck gesunken ist, kann der Verdichter wieder Gas vorw\u00e4rts bef\u00f6rdern.<\/li>\n<li><strong>Druckanstieg:<\/strong> Durch den erneuten Vorw\u00e4rtsstrom wird der Auslassdruck wiederhergestellt.<\/li>\n<li><strong>Zyklus wiederholt sich:<\/strong> Der hohe Druck versetzt die Maschine erneut ins Pumpen, und der Kreislauf setzt sich fort.<\/li>\n<\/ol>\n<h3>Pumpfrequenz<\/h3>\n<ul>\n<li>Wird durch das Systemvolumen (Rohrleitungen, Sammelkammern, Beh\u00e4lter) in Verbindung mit den Eigenschaften des Kompressors bestimmt.<\/li>\n<li>Gr\u00f6\u00dfere Volumina f\u00fchren zu einer geringeren Pumpfrequenz.<\/li>\n<li>Typischer Bereich: 0,5\u201310 Hz.<\/li>\n<li>Kleine Systeme: etwa 5\u201310 Hz.<\/li>\n<li>Gro\u00dfe Systeme: etwa 0,5\u20132 Hz.<\/li>\n<li>Die Frequenz bleibt bei einem bestimmten System relativ konstant.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Diese niedrige, systemfeste Frequenz liegt gut innerhalb des Arbeitsbereichs eines tragbaren Analysators. Es ist anzumerken, dass die <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/produkt\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> misst Schwingungen ab 5 Hz, sodass die hochfrequenten Pumpzyklen kleiner Systeme in diesen Bereich fallen; entscheidend f\u00fcr die Diagnose ist jedoch weniger die genaue Frequenz als vielmehr das unverkennbare Muster einer pl\u00f6tzlichen, starken, instabilen und \u00fcberwiegend axialen Niederfrequenzpulsation.<\/p>\n<h2>2. Bedingungen, die zum Pumpen f\u00fchren<\/h2>\n<h3>Betrieb jenseits der Pumpgrenze<\/h3>\n<p>Das Kennfeld jedes Kompressors enth\u00e4lt eine Pumpgrenze, die dessen stabilen Betriebsbereich definiert:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Surge-Linie:<\/strong> die am weitesten links liegende stabile Betriebsgrenze im Kennfeld.<\/li>\n<li><strong>Sicherer Betrieb:<\/strong> rechts von der Linie, bei h\u00f6heren Durchflussmengen.<\/li>\n<li><strong>Surge-Zone:<\/strong> links von der Linie \u2013 unsicheres und verbotenes Terrain.<\/li>\n<li><strong>Abstand:<\/strong> Maschinen werden normalerweise mit einer Durchflussreserve von 10\u201320 % rechts von der Pumpgrenze betrieben.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Ausl\u00f6sende Ereignisse<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Nachfragereduzierung:<\/strong> Da der Prozess weniger verbraucht, sinkt der Durchfluss in Richtung der Pumpgrenze.<\/li>\n<li><strong>Druckseitige Drosselung:<\/strong> ein Ventil, das sich schlie\u00dft, oder eine Verstopfung im nachgelagerten Bereich.<\/li>\n<li><strong>Drehzahlreduzierung:<\/strong> der Kompressor verlangsamt sich, ohne dass der erforderliche Durchfluss proportional abnimmt.<\/li>\n<li><strong>Dichte\u00e4nderungen:<\/strong> Ver\u00e4nderungen des Molekulargewichts des Gases oder der Temperatur, die die Kompressorkennlinie verschieben.<\/li>\n<li><strong>Verschmutzung:<\/strong> Ablagerungen an den Schaufeln, die die Leistungsf\u00e4higkeit der Maschine mit der Zeit beeintr\u00e4chtigen.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>3. Auswirkungen und Folgen<\/h2>\n<h3>Vibration<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Amplitude:<\/strong> kann 25\u201350 mm\/s (1\u20132 Zoll\/s) oder mehr erreichen.<\/li>\n<li><strong>Axiale Komponente:<\/strong> besonders stark entlang der Wellenachse.<\/li>\n<li><strong>Niedrige Frequenz:<\/strong> Pulsationen von 0,5\u201310 Hz.<\/li>\n<li><strong>Bewegung der gesamten Maschine:<\/strong> Die gesamte Kompressoreinheit wackelt und r\u00fcttelt.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Mechanische Besch\u00e4digung<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Lagerausfall:<\/strong> Sto\u00dfbelastungen k\u00f6nnen Lager innerhalb weniger Stunden zerst\u00f6ren.<\/li>\n<li><strong>Dichtungsbesch\u00e4digung:<\/strong> Axialbewegungen und Druckwechsel zerst\u00f6ren die Dichtungen.<\/li>\n<li><strong>Welle besch\u00e4digt:<\/strong> Biege- und Torsionsspannungen aufgrund von Str\u00f6mungsumkehrungen.<\/li>\n<li><strong>Schaufelschaden:<\/strong> Wechselnde aerodynamische Belastungen f\u00fchren dazu, dass <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/fatigue\/\">Erm\u00fcdung<\/a> und kann dazu f\u00fchren, dass sich die Schaufel l\u00f6st.<\/li>\n<li><strong>Sch\u00e4den an der Kupplung:<\/strong> Torsionsschocks besch\u00e4digen Kupplungen.<\/li>\n<li><strong>Axiallager:<\/strong> Schnell wechselnder Axialschub kann das <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/thrust-bearing\/\">Axiallager<\/a> \u2014 oft das erste Opfer eines Verdichterpumpens.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Auswirkungen auf den Prozess<\/h3>\n<ul>\n<li>Druck- und Durchflussschwankungen breiten sich in den nachgeschalteten Prozess aus.<\/li>\n<li>Temperaturausschl\u00e4ge entstehen durch wiederholte Verdichtung und Entspannung.<\/li>\n<li>Es kann zu Betriebsst\u00f6rungen oder Ausl\u00f6sungen der Sicherheitssysteme kommen.<\/li>\n<li>Die Produktqualit\u00e4t kann unter den instabilen Bedingungen leiden.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>4. Erkennung<\/h2>\n<h3>Schwingungssignatur<\/h3>\n<ul>\n<li>Pl\u00f6tzliches Auftreten von niederfrequenten Pulsationen mit gro\u00dfer Amplitude<\/li>\n<li>Frequenz im Bereich von 0,5 bis 10 Hz.<\/li>\n<li>Schwer <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/axial-vibration\/\">axiale Schwingung<\/a>.<\/li>\n<li>Instabile, sich st\u00e4ndig \u00e4ndernde Amplitude.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Dieses Kennzeichen ist unverkennbar auf einem <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/spectrum\/\">Schwingungsspektrum<\/a> und auf einem <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/time-waveform\/\">Zeitwellenform<\/a>: ein pl\u00f6tzlicher Energieschub weit unterhalb <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/running-speed\/\">Betriebsdrehzahl<\/a>, das im axialen Kanal vorherrscht und zunimmt und abnimmt, anstatt konstant zu bleiben. <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/vibration-monitoring\/\">Schwingungs\u00fcberwachung<\/a> am Axialdrucklager des Verdichters geh\u00f6rt zu den schnellsten Methoden, um ein beginnendes Verdichterpumpen zu erkennen, da sich die axialen Schwingungen dort am st\u00e4rksten bemerkbar machen.<\/p>\n<h3>Akustische Signatur<\/h3>\n<ul>\n<li>Ein lautes Dr\u00f6hnen oder Rauschen.<\/li>\n<li>Ein rhythmisches Pulsieren, das bei der Pumpfrequenz zu h\u00f6ren ist.<\/li>\n<li>Unverwechselbar und f\u00fcr jeden, der es einmal geh\u00f6rt hat, unverkennbar.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Prozesskennzahlen<\/h3>\n<ul>\n<li>Schwankender F\u00f6rderdruck.<\/li>\n<li>Ein oszillierender Durchfluss, der sich sogar umkehren kann.<\/li>\n<li>Temperaturschwankungen.<\/li>\n<li>Schwankungen im Motorstrom.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>5. Vorbeugung: Pumpschutzregelung<\/h2>\n<h3>Systemkomponenten<\/h3>\n<p><strong>R\u00fcckf\u00fchrventil.<\/strong> Ein schnell reagierendes Ventil, das das F\u00f6rdergas zur\u00fcck zur Ansaugseite leitet. Es \u00f6ffnet sich, um den Durchfluss zu erh\u00f6hen, wenn sich der Betriebspunkt der Pumpgrenze n\u00e4hert, und ist bei Bedarf f\u00fcr den vollen Kompressordurchfluss ausgelegt.<\/p>\n<p><strong>Durchfluss- und Druckmessung.<\/strong> Durch die kontinuierliche \u00dcberwachung von Durchfluss und Druckanstieg wird der aktuelle Betriebspunkt auf dem Kompressorkennfeld dargestellt und jede Ann\u00e4herung an die Pumpgrenze erkannt.<\/p>\n<p><strong>Regler.<\/strong> Die Steuerung berechnet den Abstand zur Pumpgrenze, \u00f6ffnet das R\u00fcckf\u00fchrventil mit einer Sicherheitsreserve, sobald sich die Pumpgrenze n\u00e4hert, und nutzt \u2013 in modernen Anlagen \u2013 adaptive Algorithmen. Die Reaktionszeit ist entscheidend; in der Regel muss innerhalb von weniger als einer Sekunde gehandelt werden.<\/p>\n<h3>Betriebsanweisungen<\/h3>\n<ul>\n<li>Betreiben Sie den Kompressor niemals links von der Pumpgrenze.<\/li>\n<li>Halten Sie einen Durchflussabstand von 10\u201320 % zur Pumpgrenze ein.<\/li>\n<li>Nehmen Sie Last\u00e4nderungen schrittweise vor und vermeiden Sie abrupte Lastabf\u00e4lle.<\/li>\n<li>\u00dcberpr\u00fcfen Sie vor jedem Start, ob das Pumpschutzsystem funktionsf\u00e4hig ist.<\/li>\n<li>Pr\u00fcfen Sie das Pumpschutzsystem regelm\u00e4\u00dfig.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>6. Notfallma\u00dfnahmen<\/h2>\n<h3>Bei auftretendem Pumpen<\/h3>\n<ol>\n<li><strong>Sofortma\u00dfnahmen:<\/strong> \u00d6ffnen Sie das R\u00fccklaufventil manuell, falls das automatische System ausgefallen ist.<\/li>\n<li><strong>Durchfluss erh\u00f6hen:<\/strong> den Abfluss \u00f6ffnen, den Widerstand verringern oder parallele Einheiten in Betrieb nehmen.<\/li>\n<li><strong>Druckanstieg verringern:<\/strong> Verlangsamen Sie den Kompressor, falls dieser \u00fcber eine variable Drehzahl verf\u00fcgt.<\/li>\n<li><strong>Notabschaltung:<\/strong> Wenn der Pumpsto\u00df nicht innerhalb von 10 bis 30 Sekunden gestoppt werden kann, schalten Sie die Maschine ab.<\/li>\n<li><strong>Starten Sie nicht neu:<\/strong> bis die Ursache ermittelt und behoben wurde.<\/li>\n<\/ol>\n<h3>Inspektion nach dem Pumpsto\u00df<\/h3>\n<ul>\n<li>Auf Sch\u00e4den an den Schaufeln pr\u00fcfen.<\/li>\n<li>\u00dcberpr\u00fcfen Sie den Zustand der Lager.<\/li>\n<li>\u00dcberpr\u00fcfen Sie die Unversehrtheit der Dichtung.<\/li>\n<li>\u00dcberpr\u00fcfen Sie das Axiallager.<\/li>\n<li>Ausf\u00fchren <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/vibration-analysis\/\">Schwingungsanalyse<\/a> bevor das Ger\u00e4t wieder in Betrieb genommen wird \u2013 ein Referenzspektrum deckt etwaige neue <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/unbalance\/\">Unwucht<\/a>, <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/misalignment\/\">Fehlausrichtung<\/a> oder durch das Ereignis verursachte Lagersch\u00e4den.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>7. Pumpsto\u00df (Surge) im Vergleich zu anderen Instabilit\u00e4ten<\/h2>\n<h3>Pumpsto\u00df (Surge) vs. Rotationsstr\u00f6mungsabriss<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Pumpen (Surge):<\/strong> eine systemweite Str\u00f6mungsschwingung bei sehr niedriger Frequenz (0,5\u201310 Hz).<\/li>\n<li><strong>Rotierendes Abrei\u00dfen:<\/strong> lokalisierte Stauzellen, die sich mit einer h\u00f6heren Frequenz \u2013 typischerweise dem 0,2- bis 0,8-fachen der Rotordrehzahl \u2013 um den Ring drehen, wodurch sie zu den <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/sub-synchronous\/\">subsynchron<\/a> Ph\u00e4nomene.<\/li>\n<li><strong>Schwere:<\/strong> Der Pumpsto\u00df ist die zerst\u00f6rerischere der beiden Erscheinungen; ein Rotationsstr\u00f6mungsabriss kann ein Vorbote f\u00fcr einen Pumpsto\u00df sein.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Pumpsto\u00df (Surge) vs. Rezirkulation<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Pumpen (Surge):<\/strong> eine kompressorspezifische, systemweite Durchflussumkehr.<\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/recirculation\/\">Rezirkulation<\/a>:<\/strong> kann in Pumpen oder Kompressoren auftreten, ist eine lokal begrenzte Str\u00f6mungsumkehr und in der Regel weniger schwerwiegend.<\/li>\n<li><strong>Beziehung:<\/strong> Bei Kompressoren kann eine Rezirkulation zu einem vollst\u00e4ndigen Pumpsto\u00df f\u00fchren.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Pumpen ist der gef\u00e4hrlichste Betriebszustand f\u00fcr Zentrifugal- und Axialkompressoren und kann Anlagen innerhalb von Minuten zerst\u00f6ren. Das Verst\u00e4ndnis des Pump-Mechanismus, das Erkennen der Pumpgrenze, die Umsetzung einer wirksamen Anti-Pump-Regelung und die Einhaltung angemessener Betriebsreserven sind f\u00fcr den sicheren Kompressorbetrieb in der industriellen Gasverdichtung von entscheidender Bedeutung.<\/p>\n<hr>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/\">\u2190 Zur\u00fcck zum Hauptindex<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Lernen Sie mehr \u00fcber das Pumpen (Surge) in Verdichtern, eine heftige Str\u00f6mungsumkehr und Oszillation, die starke Schwingungen und potenzielle Ger\u00e4tezerst\u00f6rung verursacht und Pumpschutz- bzw. 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