Wie Kreiselpumpen funktionieren

Aug 01, 2023

A. Eine Kreiselpumpe ist eine Art rotodynamische Pumpe, die Schaufelräder mit im Wesentlichen radialem Auslass verwendet, um mechanische Rotationsenergie auf das Fluid zu übertragen, hauptsächlich durch Erhöhung der kinetischen Energie des Fluids (Drehimpuls) und Erhöhung der potenziellen Energie (statischer Druck). Im Entladungskollektor wird dann kinetische Energie in nutzbare Druckenergie umgewandelt.

Eine Querschnittsansicht einer Kreiselpumpe würde die Verwendung eines rotierenden Laufrads zeigen, um der gepumpten Flüssigkeit Energie zuzuführen. Die Flüssigkeit tritt axial mit einem kleineren Durchmesser, dem so genannten Laufradauge, in das Laufrad ein und bewegt sich radial zwischen den Flügeln hindurch, bis sie am Außendurchmesser austritt. Wenn die Flüssigkeit das Laufrad verlässt, wird sie in einem Druckbehältergehäuse gesammelt. Eine als Spirale bezeichnete Konstruktion sammelt den Durchfluss und leitet ihn effizient zu einer Auslassdüse. Bild 1 zeigt die Auslassdüse, die wie ein Kegel geformt ist, so dass die Hochgeschwindigkeitsströmung des Laufrads allmählich reduziert wird. Diese kegelförmige Austrittsdüse wird auch Diffusor genannt. Bei der Geschwindigkeitsreduzierung im Diffusor wird die Energie der Strömung in Druckenergie umgewandelt. Um Geschwindigkeitsenergie am effizientesten in Druckenergie umzuwandeln, wird ein optimaler Winkel von sieben bis zehn Grad verwendet.

Kreiselpumpen können viele Antriebe haben, der gebräuchlichste ist jedoch der Elektromotor. Der Motor liefert über eine Kupplung die mechanische Energie an die Pumpenwelle. Die radialen und axialen Belastungen werden von Pumpen- und/oder Motorlagern aufgenommen. Die Abdichtung der Förderflüssigkeit kann durch Kompressionspackungen oder Gleitringdichtungen erfolgen. Darüber hinaus sind dichtungslose Ausführungen mit Spaltrohrmotoren oder Magnetkupplungen erhältlich.

Weitere Informationen zu Kreiselpumpen, ihrer Konstruktion und typischen Branchen finden Sie in den Schulungsmodulen zum Rotodynamic Pump Certificate unter www.pumps.org.

HI Pump FAQs® wird vom Hydraulic Institute als Service für Pumpenbenutzer, Auftragnehmer, Händler, Vertreter und OEMs erstellt. Weitere Informationen finden Sie unter pumpen.org.