Projekt: Pumpe und Additive
Untersuchung der brennstoffspezifischen Einflüsse auf die Betriebssicherheit von Ölbrennerpumpen
Es gibt verschiedene Ursachen für Betriebsstörungen an Ölgeräten. Sofern eine Störung nicht durch Material-, Herstellungs- oder Montagefehler oder durch den Verschleiß einzelner Anlagenbauteile entstanden ist, liegt eine brennstoffbedingte Ursache nahe.
Eine brennstoffbedingte Störung ist zum Beispiel ein Pumpendefekt aufgrund verklebter oder blockierter Pumpenteile. Die genauen Zusammenhänge, die zu derartigen Verklebungen führen, bleiben häufig ungeklärt. Einem speziellen Charakteristikum des eingesetzten Brennstoffes können sie nur selten zugeordnet werden.
Projektziel
Schnittbild der Prüfkammer der tribologischen Prüfapparatur
Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Prüfapparatur, die den Einfluss des Brennstoffs auf die Betriebssicherheit einer Ölbrennerpumpe differenzieren kann.
Um die Tauglichkeit der entwickelten Prüfapparatur zu überprüfen, werden Pumpenprüfstände eingesetzt, die unter ähnlichen Bedingungen wie eine Ölheizung im Feld betrieben werden. Sie arbeiten mit einer Brennstoffmenge von 60 Litern.
Die Testläufe dauern bis zu 2.000 Betriebsstunden. Es wird versucht, die im Feld aufgetretenen Pumpendefekte unter Laborbedingungen zu reproduzieren und einen gegebenenfalls brennstoffbedingten Einfluss zu identifizieren.
Die Prüfapparatur selbst soll zukünftig innerhalb von 16 Betriebs-/ 24 Arbeitsstunden eine Aussage zur Betriebssicherheit des eingesetzten Brennstoffes in einer Ölbrennerpumpe ermöglichen.
Vorgehen
Auf den Pumpenprüfständen wurden rund 80 Prüföle getestet, um pumpensensible Heizöle zu identifizieren. Die Testlaufzeiten betrugen bis zu 2.000 Betriebsstunden.
Die als kritisch identifizierten Öle sind demnach in der konstruierten Prüfapparatur getestet worden. Erste Versuche zeigten, dass die Prüfapparatur diese Öle als kritisch „erkennt“. Nach einem Versuchslauf von 16 Betriebsstunden wurden deutliche Drehmomenterhöhungen gemessen, allerdings streuten die Ergebnisse stark.
Um eine ausreichende Vergleichbarkeit in den Messergebnissen zu erzielen, wurden die Testparameter angepasst. Darüber hinaus wurden bauliche Veränderungen an der Prüfapparatur vorgenommen. Die Probenkörpergröße (Reibfläche) und die Form wurden verändert. Dabei zeigten Probenkörper mit Kragen, die eine Ansammlung von gebildeten Alterungsprodukten während des intermittierenden Betriebs ermöglichten, die höchste Differenzierbarkeit.
Ergebnis
Mit diesem optimierten Probenkörper konnte die Reproduzierbarkeit der Prüfmethode erhöht werden. Die tribologische Prüfapparatur kann hinsichtlich des Pumpenbetriebs kritische von unkritischen Brennstoffen unterscheiden. Das Projektziel wurd erreicht und die Entwicklungsarbeiten im Dezember 2010 abgeschlossen.
