Kreiselpumpen – was sind die Anwendungsgebiete der Pumpe?

Kreiselpumpe
Eine Kreiselpumpe ist ein mechanisches Gerät, das eine Flüssigkeit durch die Übertragung von Rotationsenergie von einem oder mehreren angetriebenen Rotoren, den Laufrädern, bewegt. Die Flüssigkeit tritt in das schnell rotierende Laufrad entlang seiner Achse ein und wird durch die Zentrifugalkraft entlang seines Umfangs durch die Flügelspitzen des Laufrads ausgestoßen. Die Wirkung des Laufrads erhöht die Geschwindigkeit und den Druck der Flüssigkeit und leitet sie zum Pumpenauslass. Das Pumpengehäuse ist speziell so konstruiert, dass es die Flüssigkeit am Pumpeneinlass einschnürt, sie in das Laufrad leitet und dann vor dem Austritt verlangsamt und kontrolliert.

Wie funktioniert eine Kreiselpumpe?

Das Laufrad ist die Schlüsselkomponente einer Kreiselpumpe. Es besteht aus einer Reihe von gekrümmten Schaufeln. Diese sind normalerweise zwischen zwei Scheiben eingebettet (ein geschlossenes Laufrad). Für Flüssigkeiten mit mitgerissenen Feststoffen wird ein offenes oder halboffenes Laufrad (mit einer einzelnen Scheibe dahinter) bevorzugt.

Die Flüssigkeit tritt in das Laufrad an seiner Achse (dem “Auge”) ein und verlässt es entlang des Umfangs zwischen den Schaufeln. Das Laufrad, auf der dem Auge gegenüberliegenden Seite, ist über eine Antriebswelle mit einem Motor verbunden und wird mit hoher Geschwindigkeit (typischerweise 500-5000 U/min) gedreht. Durch die Drehbewegung des Laufrads wird die Flüssigkeit durch die Laufradschaufeln in das Pumpengehäuse hinaus beschleunigt.

Es gibt zwei grundlegende Bauformen von Pumpengehäusen: Spiralgehäuse und Diffusor. Der Zweck beider Konstruktionen ist es, den Flüssigkeitsstrom in einen kontrollierten Druckausstoß zu verwandeln.

Bei einem Spiralgehäuse ist das Laufrad versetzt, wodurch ein gekrümmter Trichter mit zunehmender Querschnittsfläche zum Pumpenauslass hin entsteht. Diese Konstruktion bewirkt, dass der Flüssigkeitsdruck zum Auslass hin zunimmt.

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Arten von Kreiselpumpen

Kreiselpumpen können in verschiedene Typen eingeteilt werden, abhängig von Faktoren wie Konstruktion, Bauweise, Anwendung, Service, Einhaltung einer nationalen oder industriellen Norm, usw. Daher kann eine bestimmte Pumpe verschiedenen Gruppen angehören und manchmal ist die Pumpe selbst durch ihre Bezeichnung bekannt. Einige dieser Gruppen sind im Folgenden hervorgehoben worden:

Abhängig von der Anzahl der Laufräder in der Pumpe können Pumpen wie folgt klassifiziert werden:

  • Einstufig – Eine Pumpe mit nur einem Laufrad, eine einstufige Pumpe hat eine einfache Konstruktion und ist leicht zu warten. Sie ist ideal für große Fördermengen und Niederdruckanlagen. Sie werden in der Regel für Pumpen mit hohem Durchfluss und niedriger bis mittlerer Förderhöhe (Total Dynamic Head) eingesetzt.
  • Zweistufig – Dieser Pumpentyp hat zwei nebeneinander arbeitende Laufräder, die für Anwendungen mit mittlerer Förderhöhe verwendet werden.
  • Mehrstufig – Die Pumpe hat drei oder mehr Laufräder in Reihe – für Anwendungen mit großer Förderhöhe.

Funktionsweise einer Kreiselpumpe

Lassen Sie uns im Detail verstehen, wie eine Kreiselpumpe funktioniert. Kreiselpumpen werden verwendet, um eine Flüssigkeit von einem niedrigen Niveau auf ein hohes Niveau zu heben oder zu fördern. Diese Pumpen arbeiten nach einem sehr einfachen Mechanismus. Eine Kreiselpumpe wandelt Rotationsenergie, oft von einem Motor, in Energie in einer sich bewegenden Flüssigkeit um.

Die beiden Hauptteile, die für die Umwandlung der Energie verantwortlich sind, sind das Laufrad und das Gehäuse. Das Laufrad ist der rotierende Teil der Pumpe und das Gehäuse ist der luftdichte Durchgang, der das Laufrad umgibt. In einer Kreiselpumpe tritt die Flüssigkeit in das Gehäuse ein, fällt auf die Laufradschaufeln am Auge des Laufrades und wird tangential und radial nach außen gewirbelt, bis sie das Laufrad in den Diffusorteil des Gehäuses verlässt. Während des Durchgangs durch das Laufrad nimmt die Flüssigkeit sowohl an Geschwindigkeit als auch an Druck zu.

Die folgenden Hauptfaktoren beeinflussen die Leistung einer Kreiselpumpe und müssen bei der Auswahl einer Kreiselpumpe berücksichtigt werden:

  • Viskosität der Arbeitsflüssigkeit – Diese kann als Widerstand gegen Scherung bei Energiezufuhr definiert werden. Im Allgemeinen ist eine Kreiselpumpe für Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität geeignet, da die Pumpwirkung eine hohe Scherung der Flüssigkeit erzeugt.
  • Spezifische Dichte und Schwerkraft der Arbeitsflüssigkeit – Die Dichte einer Flüssigkeit ist ihre Masse pro Volumeneinheit. Die Masse pro Volumeneinheit und die Schwerkraft einer Flüssigkeit ist das Verhältnis der Dichte einer Flüssigkeit zur Dichte von Wasser. Sie wirkt sich direkt auf die Eingangsleistung aus, die zum Pumpen einer bestimmten Flüssigkeit erforderlich ist. Wenn Sie mit einer anderen Flüssigkeit als Wasser arbeiten, ist es wichtig, die spezifische Dichte und Schwerkraft zu berücksichtigen, da das Gewicht einen direkten Einfluss auf die von der Pumpe geleistete Arbeit hat.
  • Betriebstemperatur und -druck – Die Förderbedingungen wie Temperatur und Druck sind für jeden Betrieb von Bedeutung. Zum Beispiel – Hochtemperatur-Pumpen können spezielle Dichtungen, Dichtungen und Montagekonstruktionen erfordern. Ebenso kann bei hohen Drücken ein entsprechend ausgelegtes druckhaltendes Gehäuse erforderlich sein.
  • Haltedruckhöhe (Net Positive Suction Head) und Kavitation – Der Net Positive Suction Head (NPSH) ist ein Begriff, der sich auf den Druck einer Flüssigkeit auf der Saugseite einer Pumpe bezieht, um zu bestimmen, ob der Druck hoch genug ist, um Kavitation zu vermeiden. Kavitation bezieht sich auf die Bildung von Blasen oder Hohlräumen in der Flüssigkeit, die in Bereichen mit relativ niedrigem Druck um ein Laufrad herum entstehen und unter anderem zu schweren Schäden am Laufrad und zu verringerten Durchfluss-/Druckraten führen können. Es muss sichergestellt werden, dass die verfügbare positive Netto-Saughöhe (NPSHA) des Systems größer ist als die erforderliche positive Haltedruckhöhe der Pumpe, mit einer angemessenen Sicherheitsmarge.
  • Dampfdruck der Arbeitsflüssigkeit – Der Dampfdruck einer Flüssigkeit ist der Druck, bei dem eine Flüssigkeit bei einer bestimmten Temperatur in Dampf übergeht. Er muss ermittelt werden, um Kavitation sowie Lagerschäden durch Trockenlauf nach Verdampfung der Flüssigkeit zu vermeiden.

Aufgrund des Einsatzes in den verschiedensten Anwendungen gibt es Pumpen mit unterschiedlichen Leistungen und in verschiedenen Größen. Sie sollten auch die Druck- und Volumenanforderungen der spezifischen Vorgänge berücksichtigen, für die Sie die Pumpe benötigen. Die benötigte Leistung ist eine weitere wichtige Überlegung, wenn es um das Volumen und den Förderdruck geht.

Was ist der Unterschied zwischen einer Sandfilterpumpe und einer normalen Pumpe?

Eine Sandfilteranlage für einen Pool zum Beispiel filtert nur bis zu 20 Mikrometer, während eine Kartuschenfilteranlage nur bis zu 10 Mikrometer filtert, also nur halb so viel. Das bedeutet, dass ein Kartuschenfiltersystem Ihr Schwimmbecken von mehr Partikeln (Schmutz und Ablagerungen) befreien kann und es dadurch sauberer und glänzender wird. Sandfilter funktionieren, indem sie das Wasser durch einen mit Sand gefüllten Behälter fließen lassen. Das Wasser fließt mit Leichtigkeit durch den Sand, aber größere Partikel werden nicht durchgelassen. Sobald der Sand den Schmutz und andere Partikel herausgefiltert hat, fördert eine Pumpe das saubere Wasser zurück in den Pool.