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Kreiselpumpen

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Kreiselpumpen: Die rotierenden Leistungsträger

Im Grundsatz machen sich Kreiselpumpen die Eigenschaften von strömenden Flüssigkeiten zunutze, indem ein sich innerhalb einer Flüssigkeit drehendes Laufrad im Zentrum der Pumpe Unterdruck, am Rand jedoch Überdruck erzeugt. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit radial, axial oder parallel zur Drehachse des Laufrades in Bewegung gesetzt werden. Form und Bauart des Drehrades bestimmen dabei die jeweilige Bewegungsrichtung der Flüssigkeit (des Mediums).

Die auch als Strömungspumpe bezeichnete Kreiselpumpe ist nur bei vollständiger Füllung der Pumpe mit Flüssigkeit voll funktionsfähig. Dabei spielt die Quantität der zugleich mitbeförderten gasförmigen Bestandteile eine wesentliche Rolle für die Leistungsfähigkeit der Pumpe. Können diese wie bei der normal saugenden Kreiselpumpe nicht entfernt werden, so kommt es zu Kavitationseffekten oder der Kumulation von Luft und Gas, die zum einen den erforderlichen Förderstrom negativ beeinflussen oder gar unterbinden, zum anderen aber ein erhebliches Verschleißpotential für Laufrad und Pumpe darstellen.

Unterschiedliche Kreiselpumpentypen definieren sich je nach gewünschter Anwendung. Ausschlaggebend sind hier die Art des zu fördernden Mediums, die angestrebte Fördermenge, die Feststoffteilchen-Beschaffenheit von Flüssigkeiten und die zu kalkulierenden Möglichkeiten ihres Transportes oder Ausschlusses sowie die Beständigkeit von Pumpen- und Laufradmaterials gegen aggressive Chemikalien.

Entsprechend ihrer Förderweise wird unterschieden zwischen

  • Axialpumpen
  • Radialpumpen
  • Seitenkanalpumpen

Bei der Axialpumpe erfolgt die Förderung parallel zur Pumpenwelle, einem propeller-ähnlichem Laufrad, das sich in einem röhrenförmigen Pumpengehäuse dreht. Der Transport der Flüssigkeit erfolgt dabei spiralförmig durch den Pumpenläufer.

Die Radialpumpe befördert das Medium demgegenüber, indem der Flüssigkeitsaustritt senkrecht zur Achse des Laufrades erfolgt. Die dabei erzeugte höhere Zentrifugalkraft und der damit einhergehend hohe Förderdruck vermindert gleichzeitig den Volumenstrom. Verwendung findet die Radialpumpe überwiegend bei der Förderung von dickflüssigen Medien.

Die Seitenkanalpumpe arbeitet selbstansaugend, da hier die Prinzipien der Verdränger- und der Strömungspumpe kombiniert werden, indem ein spiralförmiges Schaufelrad einem sternförmigen Pumpenrad vorgeschaltet wird. Der Vorteil besteht darin, dass hierbei gasförmige Bestandteile des Fluids mitbefördert werden können, da diese selbständig abgesaugt werden. Der störungsfreie Betrieb der Pumpe setzt allerdings das Nicht-Vorhandensein von abrasiven Bestandteilen im Fördermedium voraus.

Unterschiedliche Bauarten von Kreiselpumpen

Kreiselpumpen definieren sich im Wesentlichen über

  • Das Laufrad
  • Das Pumpengehäuse
  • Den Pumpenantrieb
  • Die Wellendichtung

Das Laufrad überträgt die Bewegungsenergie auf das geförderte Medium und beeinflusst somit die Effektivität der Energieübertragung und die Förderleistung der Pumpe. Es entscheidet zugleich über die Förderrichtung des Mediums. In Bewegung gesetzt und gehalten wird das Laufrad mittels einer Welle, welche die mechanische Energie des Antriebs überträgt. Entscheidend ist dabei, dass die Welle entsprechend der Beschaffenheit von Pumpe und Medium, insbesondere bei aggressiven Flüssigkeiten, gegen das Gehäuse sorgfältig abgedichtet wird. Infrage kommen hier etwa Radialwellen- und Gleitringdichtungen oder Magnetkupplungen.

Der Standardantrieb von Kreiselpumpen erfolgt über einen Elektromotor, der vor allem bei kleinen und mittleren Anwendungen eingesetzt wird.

Die Einsatzgebiete von Kreiselpumpen

Die Einsatzgebiete von Kreiselpumpen sind ausgesprochen vielfältig und werden grundsätzlich über das Erfordernis definiert, Flüssigkeiten oder auch Feststoffe zu transportieren. Beispiele dafür sind:

  • Entwässerung in Haus, Garten, Land- und Bauwirtschaft
  • Förderung von aggressiven und explosiven Medien
  • Förderung von Chemikalien in der chemischen Industrie und in Laboren
  • Kühlkreisläufe, Heizungs- und Klimaanlagen
  • Befüllung und Entleerung von Tanks
  • und weitere

Es ist offensichtlich, dass für die Auswahl der jeweils geeigneten Pumpe die Materialbeschaffenheit der verschiedenen Pumpenkomponenten, der Pumpenaufbau und die Eigenschaften des zu transportierenden Mediums ausschlaggebend sind.

Video: Funktionsprinzip einer Radialpumpe