Pumpenterminologie


Kreiselpumpen


Was ist eine Kreiselpumpe?
Das wichtigste Element einer Kreiselpumpe ist das Laufrad, das sich in einem Pumpengehäuse dreht. Das Pumpenlaufrad ist mit Schaufeln ausgestattet und wird auf der Pumpenwelle montiert. Das Pumpengehäuse der Kreiselpumpe ist mit einem Saug- und Druckstutzen versehen.

Wie funktionieren Kreiselpumpen?
Wenn das Laufrad in der Kreiselpumpe schnell rotiert, entstehen Zentrifugalkräfte. Die Flüssigkeit wird an die Außenkontur des Laufrades gedrückt, was zu einer Druckdifferenz führt. Die Flüssigkeit beginnt sich dann zu bewegen und es entsteht durch die Kreiselpumpe vom Saug- zum Druckstutzen eine Strömung.

Wann wird eine Kreiselpumpe verwendet?  
Eine Kreiselpumpe wird zum Fördern von Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität (< 500 cSt.*) verwendet. Sie können leicht testen, ob eine bestimmte Flüssigkeit mit einer Kreiselpumpe gepumpt werden kann. Füllen Sie einen Messbecher mit der zu pumpenden Flüssigkeit und stellen Sie einen Holzstift aufrecht in die Mitte. Wenn er zur Seite fällt, können Sie eine Kreiselpumpe verwenden. Wenn der Stift in der Mitte aufrecht stehen bleibt, wählen Sie eine Verdrängerpumpe.

*Als Referenz beträgt die Viskosität von Wasser bei 20 °C etwa 1 cSt.

Verdrängerpumpen

Verdrängerpumpen werden üblicherweise zum Pumpen hochviskoser Flüssigkeiten eingesetzt. Eine Ausnahme hiervon ist die Kolbenpumpe, die wir für die Grundwasserabsenkung verwenden. Eine Kolbenpumpe ist eine Verdrängerpumpe mit einer Reihe von einzigartigen Funktionen, einschließlich guter Saugleistung, die Kolbenpumpen zur besten Wahl für die Brunnenentwässerung machen.

Wie funktionieren Kolbenpumpen?
Bei Kolbenpumpen bewegt sich ein Kolben innerhalb eines Zylinders hin und her. Dadurch wird der Raum vor und hinter dem Kolben abwechselnd größer und kleiner, ein Ventilsystem sorgt dann für den Rest. Während des Ansaugens der Flüssigkeit schließen sich die Auslassventile und die Ansaugventile öffnen sich automatisch. Auf der Saugseite entsteht ein Unterdruck, und die Flüssigkeit fließt in das Pumpengehäuse. Bewegt sich der Kolben in die andere Richtung, schließen sich die Saugventile, die Druckventile öffnen sich und die Flüssigkeit wird abgepumpt.


Pumpenkurve

Jedes Modell einer Kreiselpumpe hat eine eigene Pumpenkurve. Die Leistungskurve einer Pumpe ist auf einem Diagramm eine gekrümmte Linie, welches die Förderleistung bei einer bestimmten Drehzahl zeigt. Die vertikale Linie zeigt die maximale Förderhöhe (Druck) an, die die Pumpe im Verhältnis zur Förderleistung liefert, welche auf der horizontalen Linie angegeben wird. Die meisten Kreiselpumpen werden von ihren Herstellern mit Wasser getestet, da das spezifische Gewicht der Flüssigkeit auch die Leistungskurve einer Pumpe bestimmt. Zusätzliche Informationen wie Pumpenleistung, Pumpenwirkungsgrad und NPSH können der Pumpenkurve entnommen werden.

Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie man Pumpenkurven liest? Dann kontaktieren Sie uns.

Systemkurve

Die Systemkurve einer Pumpe ist eine grafische Darstellung der gesamten dynamischen Förderhöhe, die bei verschiedenen Durchflussraten erforderlich ist, um die Flüssigkeit von A nach B zu befördern. In der Systemkurve der Pumpe zeigen wir auch die Leistungskurve der Pumpe, um zu überprüfen, ob die ausgewählte Kreiselpumpe für die Anwendung geeignet ist.

Fördermenge

Der Fördermenge (Q) betrifft die pro Zeiteinheit gepumpte Flüssigkeitsmenge. Die Fördermenge wird oft auch als Durchflussmenge oder -leistung bezeichnet und in m³/Stunde oder l/min angegeben. Die Fördermenge kann mit einem Wasserzähler oder mit unserem Rechner gemessen werden. 

Was ist die Förderhöhe?

Die Förderhöhe (H) 
ist die maximale Höhe, in der eine Pumpe eine Flüssigkeit gegen die Schwerkraft bewegen kann. Die Förderhöhe ist der Druck, den die Pumpe liefern muss, um einen bestimmten Förderstrom zu erreichen. In der Pumpenkurve wird die Förderhöhe üblicherweise in mWS (Meter Wassersäule) angegeben. Es werden auch andere Messeinheiten wie Bar und Pascal verwendet.

Eine häufig verwendete Abkürzung für den Pumpenkopf ist TDH, was für Total Dynamic Head steht. Dies ist der Gesamtkopf des Rohrsystems, bestehend aus der vertikalen Höhendifferenz (statischer Kopf) + dem Rohrwiderstand (dynamischer Kopf).

Die Förderhöhe wird mit einem Vakuummeter und einem Manometer gemessen, beide Werte werden dann addiert.

Pumpenfachleute verwenden immer noch den Begriff geodätischer Förderhöhe; dies ist der vertikale Abstand zwischen beiden Flüssigkeitsspiegeln auf der Saug- und Druckseite. Manometrische Förderhöhe ist ebenfalls ein Begriff, der noch verwendet wird. Dies betrifft die Summe aus dem manometrischen Saugdruck plus dem manometrischen Förderdruck. 
  

Pumpenleistung

Die Pumpenleistung (P) 
 
wird in der Pumpenkurve oder den Spezifikationen der Pumpe angezeigt. Die übertragene Pumpenleistung, auch Wellenleistung genannt, wird in kW angegeben.

Der  Pumpenwirkungsgrad (η)  
in Prozent angegeben und bestimmt die variablen Kosten Ihrer Pumpe. Je höher der Pumpenwirkungsgrad, desto geringer die übertragene Pumpenleistung und desto geringer der Energieverbrauch der Pumpe!

Jedes Modell einer Kreiselpumpe hat eine eigene Pumpenwirkungskurve. Wählen Sie den Arbeitspunkt immer so nah wie möglich am maximalen Wirkungsgrad. Pumpentechnisch sprechen wir über den BEP (Best Efficiency Point).

Best Efficiency Point Pumpe

BEP steht für den „Best Efficiency Point“ der Pumpe. Dies ist ein Punkt oder Arbeitsbereich in der Pumpenkurve mit dem höchsten Pumpenwirkungsgrad. Beim BEP arbeitet das Pumpenaggregat optimal mit einem Minimum an internen Turbulenzen und/oder Strömungsverlusten. Wählen Sie den Betriebspunkt der Pumpe so nah wie möglich am BEP, um den Energieverbrauch und die Wartungskosten zu minimieren. 


Was ist NPSH in Pumpen?

NPSH steht für Net Positive Suction Head. Dies ist ein Konzept, das sich auf die Einströmbedingungen einer Pumpe bezieht und in m (Meter) oder mWS (Meter Wassersäule) ausgedrückt wird.

Wir können unterscheiden zwischen:
  • Net Positive Suction Head Available (NPSHa) - Dies ist der Druck, der dem Saugstutzen der Pumpe anliegt und wird durch das System bestimmt, in dem die Pumpe installiert ist.
  • Net Positive Suction Head Required (NPSHr) - Dies ist der Druck, den die Pumpe am Saugstutzen benötigt, um ohne Kavitation zu arbeiten. Wir können dies auf den Pumpenleistungskurven sehen.
NPSHa sollte immer höher als NPSHr sein, um Kavitationsschäden an Ihrer Pumpe zu vermeiden. 

Reibungsdruckverlust

Sobald eine Flüssigkeit durch ein Rohr oder einen Schlauch strömt, treten Druckverluste auf. Dies wird als Reibungsverlust bezeichnet, der durch Reibung entlang der Rohrwand verursacht wird. Es gibt eine Reihe von Faktoren, die den Reibungsverlust beeinflussen: Pumpenfluss, Länge und Durchmesser des Rohrs und des Rohrmaterials. Mit unserem Förderhöhenrechner lassen diese Reibungsverluste einfach berechnen. 

Parallel geschaltete Pumpen

Man spricht von parallel geschaltete Pumpen, wenn mehrere Pumpen nebeneinander an ein gemeinsames System angeschlossen sind, um so die Gesamtförderleistung zu erhöhen. Wenn Sie beispielsweise zwei derselben Kreiselpumpen parallel installieren, verdoppeln Sie den Pumpenstrom, aber die Förderhöhe bleibt gleich. In solchen Fällen ist es wichtig, den Reibungsverlust in der Leitung zu beachten und nach jeder Pumpe immer ein Rückschlagventil in der Druckleitung zu installieren.

In Serie geschaltete Pumpen

Bei Pumpen in Serie werden mehrere Pumpen in einer Reihe angeschlossen, um so die Förderhöhe zu erhöhen. Wenn Sie beispielsweise zwei derselben Kreiselpumpen in Serie installieren, verdoppeln Sie die Förderhöhe, aber der Förderstrom bleibt gleich. Das Abflussrohr der ersten Kreiselpumpe ist am Sauganschluss der zweiten Kreiselpumpe angeordnet. Prüfen Sie immer, ob das Material für eine Reihenschaltung von Pumpen hinsichtlich der maximalen Drücke und zur Vermeidung von Wasserschlägen geeignet ist. 

Die gebräuchlichsten Maßeinheiten beim Pumpen

m³/Std.            Fördermenge in Kubikmetern pro Stunde
l/min                Pumpendurchfluss in Litern pro Minute
mWS               Förderhöhe in Metern Wassersäule
rpm                 Drehzahl der Pumpe in Umdrehungen pro Minute
η                      Pumpenwirkungsgrad in Prozent
kW                  Motor- oder Pumpenleistung in Kilowatt (1 kW = 1,36 pk = 1000 Watt)
g/kWh             Kraftstoffverbrauch Dieselpumpen in Gramm pro Kilowattstunde
dB(A)              Schallpegelpumpe in Dezibel (A) steht für die A-Skala

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