Anwendung und Funktion von Kreiselpumpen
Es gibt verschiedene Arten von Kreiselpumpen, die je nach Anwendung eingesetzt werden können.
Kreiselpumpen sind Flüssigkeitspumpen, die in verschiedenen industriellen und kommerziellen Anwendungen eingesetzt werden. Sie zeichnen sich durch ihre effiziente Arbeitsweise und ihre Fähigkeit aus, große Mengen an Flüssigkeiten zu fördern. Im Gegensatz zu den Verdrängerpumpen, bei denen ein sich bewegender Kolben oder ein rotierender Rotor verwendet wird, verwenden Kreiselpumpen eine rotierende Scheibe oder einen Propeller, um Flüssigkeit zu fördern.
Kreiselpumpen, auch Zentrifugalpumpen genannt, finden in einer Vielzahl von Branchen Verwendung. Dazu gehört die Wasserversorgung, Abwasserbehandlung, Chemie, Petrochemie, Energieerzeugung, Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Flüssigkeiten von einem Ort zum anderen zu transportieren, sei es von einem Reservoir zu einem Behälter, von einem Tank zu einem Prozess oder von einem Fluss zu einer Behandlungsanlage.
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Welche Arten von Kreiselpumpen gibt es?
Es gibt verschiedene Arten von Kreiselpumpen, die sich in ihrem Aufbau und ihrer Funktionsweise unterscheiden. Hier sind einige der gängigsten Arten:
- Einstufige Kreiselpumpen: Diese Pumpen haben nur ein Laufrad und werden hauptsächlich für Anwendungen mit niedrigem bis mittlerem Druck eingesetzt. Sie eignen sich gut für allgemeine Wasserversorgungssysteme, Bewässerung, Schwimmbäder und ähnliche Anwendungen.
- Mehrstufige Kreiselpumpen: Diese Pumpen bestehen aus mehreren Laufrädern, die in Serie geschaltet sind. Jedes Laufrad erhöht den Druck weiter, so dass mehrstufige Pumpen höhere Drücke erzeugen können. Sie werden häufig in Anwendungen mit hohem Druck verwendet, wie z.B. Hochdruckreinigung, Feuerlöschanlagen oder Prozessindustrien.
- Vertikale Kreiselpumpen: Diese Pumpen sind speziell für den Einbau in vertikale Positionen entwickelt. Sie haben einen vertikalen Motor und eine vertikale Welle, wodurch sie Platz sparen. Dadurch können sie in bestimmten Anwendungen wie Brunnen, Schächten oder Tanks eingesetzt werden können.
- Horizontale Kreiselpumpen: Diese Pumpen sind die am häufigsten verwendeten Kreiselpumpen und haben eine horizontale Ausrichtung. Sie bieten einfache Wartungszugänglichkeit und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Wasserversorgungssystemen bis hin zu industriellen Prozessen.
- Selbstansaugende Kreiselpumpen: Diese Pumpen sind in der Lage, Flüssigkeit aus einem niedrigen Niveau anzusaugen, ohne dass eine Vorabsaugung erforderlich ist. Sie sind besonders nützlich in Anwendungen, in denen die Flüssigkeitsquelle nicht immer oberhalb der Pumpe liegt, wie z.B. bei der Entwässerung von Baugruben oder beim Umgang mit Schmutzwasser.
- Schlammpumpen: Diese speziellen Kreiselpumpen sind darauf ausgelegt, Schlämme, Schlamm oder abrasive Flüssigkeiten zu fördern. Sie verfügen über robuste Konstruktionen und widerstandsfähige Materialien, um den abrasiven Verschleiß zu bewältigen. Schlammpumpen finden Anwendung in der Bergbauindustrie, der Abwasserbehandlung und anderen Bereichen, in denen das Fördern von festen Partikeln erforderlich ist.
Wie ist die Funktionsweise von Kreiselpumpen?
Die Funktionsweise von Kreiselpumpen basiert auf dem Prinzip der Zentrifugalkraft.
Die zu fördernde Flüssigkeit gelangt während des Pumpenbetriebes über den Einlass in die Pumpe.
Im Inneren des Pumpensystemes befindet sich das Laufrad, das auch als Impeller bezeichnet wird. Das Laufrad ist eine scheibenförmige Struktur mit gekrümmten Schaufeln. Es ist auf einer Welle montiert und wird von einem Motor oder einer anderen Antriebsquelle angetrieben.
Wenn der Motor eingeschaltet wird, beginnt sich das Laufrad mit hoher Geschwindigkeit zu drehen.
Durch die Rotation erzeugt das Laufrad eine Zentrifugalkraft.
Die Zentrifugalkraft drückt die Flüssigkeit von der Mitte des Laufrads nach außen.
Die Flüssigkeit wird durch die gekrümmten Schaufeln erfasst und in eine tangential nach außen gerichtete Bewegung versetzt.
Durch die Zentrifugalkraft und die Tangentialbewegung des Laufrads wird der Druck der Flüssigkeit erhöht.
Dieser Druckanstieg treibt die Flüssigkeit durch die Pumpe und durch das Auslassrohr, in dem die Pumpe installiert ist.
Die gepumpte Flüssigkeit verlässt die Pumpe über den Auslass und kann in die gewünschte Anwendung weitergeleitet werden.
Es ist wichtig zu beachten, dass Kreiselpumpen kontinuierlich arbeiten und keinen diskreten Förderzyklus haben wie Verdrängerpumpen. Sie erzeugen eine kontinuierliche Durchflussrate basierend auf der Rotation des Laufrads und der damit verbundenen Zentrifugalkraft.
Die Effizienz und Leistungsfähigkeit einer Kreiselpumpe können von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden. Darunter fällt das Pumpendesign, der Durchmesser des Laufrads, die Geschwindigkeit der Rotation, die Viskosität der Flüssigkeit und andere betriebliche Parameter. Die Auswahl der richtigen Pumpe für eine spezifische Anwendung erfordert die Berücksichtigung dieser Faktoren, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
In welchen Bereichen und Branchen finden Kreiselpumpen Verwendung?
Kreiselpumpen finden in einer Vielzahl von Bereichen und Branchen Verwendung.
In der Wasserversorgung werden Kreiselpumpen eingesetzt, um Wasser zu fördern und in Haushalte, Gebäude oder industrielle Anlagen zu liefern.
In HVAC-Systemen werden sie verwendet, um das Kühlmittel oder das Heizmedium zu zirkulieren.
In der Prozessindustrie dienen sie dem Transport von Flüssigkeiten in Produktionsprozessen.
In der Abwasser- und Klärtechnik werden sie verwendet, um Abwasser zu pumpen, zu behandeln und zu transportieren.
In der Landwirtschaft werden Kreiselpumpen für die Bewässerung, Beregnung und den Transport von Flüssigdüngern eingesetzt.
In der Öl- und Gasindustrie werden sie für die Förderung von Rohöl, die Wasserinjektion, die Gasverdichtung und den Transport von Flüssigkeiten genutzt.
Im Schiffbau und der Marine dienen sie der Kühlung, dem Abpumpen von Bilgenwasser und der Versorgung verschiedener Systeme mit Wasser.
Worin unterscheiden sich Kreiselpumpen und Verdrängerpumpen?
Verdrängerpumpen und Kreiselpumpen unterscheiden sich neben der Funktionsweise und Pumpentechnologie vor allem bei den Zuständen der Fördermedien.
Bei Kreiselpumpen nimmt die Förderleistung bereits ab einer Viskosität von 100 cSt stetig ab. Bei Verdrängerpumpen, wie es die Taumelringpumpe eine ist, steigt der Pumpenwirkungsgrad bei zunehmender Viskosität. Dies liegt daran, dass Taumelringpumpen durch den Taumelring einen konstanten Förderdruck aufbauen können, unabhängig von der Viskosität des Fördermediums.
Ein weiterer Unterschied zwischen Verdrängerpumpen und Kreiselpumpen liegt in ihrer Fähigkeit, Druck aufzubauen. Verdrängerpumpen können einen konstanten Förderdruck aufbauen, unabhängig von der Viskosität des Fördermediums. Kreiselpumpen hingegen können zwar einen gewissen Druck erzeugen, aber ihre Fähigkeit, einen hohen Druck aufzubauen, ist begrenzt. Verdrängerpumpen eignen sich daher besser für Anwendungen, bei denen ein hoher Förderdruck erforderlich ist, während Kreiselpumpen in der Regel für Anwendungen mit niedrigerem Druck ausreichen.
Ebenfalls unterscheiden sie sich in ihrer Fähigkeit, mit Feststoffen umzugehen. Verdrängerpumpen sind in der Regel besser für den Umgang mit Feststoffen geeignet. Durch den Mechanismus des Verdrängens sind sie in der Lage, feste Partikel zu transportieren. Kreiselpumpen haben Schwierigkeiten mit Feststoffen und können dadurch sogar verstopfen oder beschädigt werden.
Außerdem können Verdrängerpumpen in der Regel besser mit Gasen umgehen und diese effektiv fördern. Kreiselpumpen sind weniger effizient bei der Förderung von Gasen. Sie können bei einem hohen Gasanteil im Fördermedium eine verringerte Leistung aufweisen.
