BLOG | Pumpenleistungskurven erklärt

Montag, 24. Juli 2023

Als Hersteller von Pumpen werden wir regelmäßig gefragt, wie die Leistungskurven von Pumpen zu verstehen sind. In diesem Blog erklären wir, warum die Pumpendrehzahl ein wichtiger Faktor ist. Schritt für Schritt erklären wir die vier Leistungskurven einer BBA Pumps Kreiselpumpe. Wir stellen auch ein Video zur Verfügung, in dem wir die wichtigsten Informationen aus der Pumpenkurve kurz vorstellen.

Drehzahl der Pumpe

Die Pumpendrehzahl ist eine sehr wichtige Information und wird immer im Diagramm der Leistungskurven angegeben. Die Hersteller testen ihre Pumpen bei verschiedenen Drehzahlen und zeigen die entsprechenden Kurven für jede einzelne. Auf diese Weise erhalten die Benutzer einen Eindruck davon, wie die Pumpe bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeiten könnte. Die Kurven enthalten immer eine Höchstdrehzahl, deren Überschreitung die Lebensdauer der Pumpe verkürzen würde. Der Betrieb mit reduzierter Geschwindigkeit ist in der Regel kein Problem, allerdings ist aus den Kurven ersichtlich, dass dies einen Druckabfall bedeuten würde.

Erläuterung der Pumpenleistungskurven in vier Diagrammen

1. Pumpenkurve Im oberen Diagramm sehen Sie den Pumpendurchfluss auf der horizontalen Achse. Der Pumpenkopf ist auf der vertikalen Achse dargestellt. Zum Beispiel ziehen wir bei 250 m3/Stunde eine Linie nach oben zur Kurve. Von diesem Punkt aus ziehen wir die Linie nach links, und wir kennen den Druck, den die Pumpe bei dieser Leistung fördert, nämlich 18 mwc. Auf diese Weise können Sie den Betriebspunkt der Pumpe leicht bestimmen.
  • Die Pumpenkurve ändert sich, wenn sich die Geschwindigkeit ändert
  • Auf der linken Seite der Pumpenkurve ist der Druck hoch und die Leistung niedrig
  • Auf der rechten Seite der Kurve liefert die Pumpe viel Leistung bei geringem Druck
  • Die Linien treffen sich bei 250 m3/Stunde bei 18 mwc, diesen Punkt nennen wir den Betriebspunkt
2. Leistung der Pumpenkurve: Das zweite Diagramm zeigt den Leistungsbedarf der Pumpe auf der vertikalen Achse. Je nach Betriebspunkt, in dem sich die Pumpe gerade befindet, benötigt sie eine bestimmte Leistung. Wir fahren mit dem Betriebspunkt fort und ziehen die Linie bei 250 m3/h vertikal zum zweiten Diagramm. Am Schnittpunkt der Leistungskurve ziehen wir eine Linie nach links und lesen die erforderliche Pumpenleistung ab.

Tipp: Vergewissern Sie sich immer, dass die Motorleistung ausreicht, um die Pumpe in jedem Betriebspunkt der Pumpenkurve laufen zu lassen. 

3. Pumpenkennlinie NPSH: Diese Kurve lässt sich einfach wie folgt verstehen: Im NPSH-Diagramm können wir die maximal erreichbare Saughöhe der Pumpe sehen. Dies hängt vom Betriebspunkt, in dem die Pumpe läuft, und dem aktuellen atmosphärischen Druck ab.

Theoretisch ist die maximale Saughöhe einer Pumpe gleich dem herrschenden atmosphärischen Luftdruck. Auf Meereshöhe schwankt der Luftdruck um 1000 mbar, bei diesem Wert beträgt die theoretisch erreichbare Saughöhe 10 mwc (Einheitskonverter). Jede Pumpe hat jedoch einen gewissen internen Verlust an Ansaughöhe. Dieser Saugverlust ist in der Grafik mit der NPSH-Kurve zu sehen.

Wir fahren mit dem Betriebspunkt fort und ziehen die Linie bei 250 m3/h senkrecht zum dritten Diagramm. Am Schnittpunkt der NPSH-Kurve ziehen wir eine Linie nach links und lesen den internen Saugkraftverlust der Pumpe ab. In diesem Beispiel sehen Sie, dass der Verlust am Arbeitspunkt 2 mwc beträgt.

Die theoretisch erreichbare Saughöhe betrug 10 mwc, der interne Verlust in der Pumpe beträgt 2 mwc, was eine Saughöhe von 8 mwc ergibt. In der Praxis wird jedoch nie der maximale NPSH-Wert gewählt, da dies zu einer Beschädigung der Pumpe führen könnte. Weitere Punkte, die zu beachten sind:
  • Orte über dem Meeresspiegel haben einen niedrigeren Druck
  • Berücksichtigen Sie den Rohrleitungswiderstand in der Saugleitung
  • Auch die Temperatur der gepumpten Flüssigkeit kann die NPSH-Kurve beeinflussen
  • Die Dicke und Dichte der Flüssigkeit kann zur Bildung von Luftblasen in der Flüssigkeit führen
4. Wirkungsgradkurve: Angesichts der hohen Energiepreise ist die Wirkungsgradkurve der Kreiselpumpe sehr wichtig. Wenn Sie diese Kurve verstehen, können Sie den Wirkungsgrad der Pumpe im Betriebspunkt nachvollziehen. Wir setzen die 250 m3/Stunde-Linie in der letzten Grafik fort. Am Schnittpunkt der Wirkungsgradkurve ziehen wir eine Linie nach links und lesen den Wirkungsgrad der Pumpe ab.

Tipp: Pumpenfachleute versuchen immer, die Pumpe mit dem Betriebspunkt BEP (Best Efficiency Point) - bester Wirkungsgrad - zu betreiben. Das ist der Bereich, in dem die Pumpe nahe an ihrem maximalen Wirkungsgrad arbeitet.

Video Pumpenleistungskurven erklärt

Um diese Informationen zusammenzufassen, haben wir ein kurzes Pumpenkurven-Video (2 Minuten) erstellt. Hier wird das Ablesen einer Pumpenleistungskurve auf einfache Weise visualisiert. Wenn Sie mehr über Pumpenleistung, Stromverbrauch, NPSH oder Pumpenwirkungsgrad erfahren möchten, wenden Sie sich bitte an einen unserer Pumpenspezialisten.
Pumpenleistungskurven erklärt | BBA PumpenGeschrieben von Henno Schothorst
Video-Sprachausgabe Maas-Jan Koudijs

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