Bei der Auswahl einer Pumpe lernen wir die Förderhöhe kennen. Vielleicht sind Sie damit noch nicht vertraut, aber keine Sorge: Dieser Artikel erklärt Ihnen die Förderhöhe detailliert, wie man sie berechnet, welche Faktoren sie beeinflussen und wie man die richtige Pumpe auswählt. So erhalten Sie ein klares Verständnis.
Was ist die Förderhöhe einer Pumpe?
Vereinfacht ausgedrückt ist die Förderhöhe die Höhe, um die die Pumpe die Flüssigkeit aus dem Becken ansaugt, unter Druck setzt und sie dann auf eine bestimmte Position befördert.
Die Maßeinheit für die Förderhöhe einer Pumpe ist Meter oder Fuß. Sie ist ein wichtiger Parameter zur Messung der Förderleistung der Pumpe. In Kombination mit der Pumpenkennlinie, Sie kann die Fördermenge bestimmen, die die Pumpe bei einer bestimmten Förderhöhe fördern kann.
Um den Pumpenkopf vollständig zu verstehen, muss man zunächst seine einzelnen Komponenten kennen. Der Pumpenkopf besteht aus Saughöhe, Druckhöhe und Gesamthöhe.
Saugkopf
Die Saughöhe bezeichnet den vertikalen Höhenunterschied zwischen dem Flüssigkeitsspiegel im Wasserbecken und dem Sauganschluss der Pumpe.
Bei der Berechnung ist zu beachten, dass beim Saugkopf auch Kavitation und Rohrreibung berücksichtigt werden müssen.
Auslasskopf
Die Förderhöhe bezeichnet den vertikalen Abstand vom Pumpenauslass bis zur maximalen Höhe, bis zu der die Pumpe die Flüssigkeit fördern kann.
Ähnlich wie beim Saugkopf bezieht sich dies nicht nur auf die vertikale Höhe. In der Praxis müssen auch die horizontale Länge der Rohrleitung und die Reibungsverluste berücksichtigt werden.
Gesamtkopf
Die Gesamtförderhöhe bezeichnet die Summe aus Saug- und Druckhöhe. Dies entspricht jedoch nicht der gesamten Förderhöhe. Ein weiterer wichtiger Parameter ist der Rohrleitungsverlust, der im Folgenden detailliert erläutert wird.
Lesen Sie das Folgende, um die Berechnungen der Gesamtkopfformel besser zu verstehen.
Wie berechnet man die Förderhöhe einer Pumpe?
Formel für die Gesamtförderhöhe
H=Hd + Hs
H = Gesamtförderhöhe
Hs=Saugkopf
Hd= Förderhöhe
(Die Formel für die Gesamtkopfzahl gilt nur für einfache Fälle.)
Befindet sich der Flüssigkeitsstand oberhalb des Pumpeneinlasses, arbeitet die Pumpe im Überdruck-Saugbetrieb, die Saughöhe ist also positiv. Umgekehrt arbeitet die Pumpe im Unterdruck-Saugbetrieb, die Saughöhe ist dann negativ. (Siehe Abbildung unten.)
Hinweise zur Berechnung der Förderhöhe: Statischer Druck
Bei der Berechnung der Gesamtförderhöhe der Pumpe müssen wir einen Punkt beachten: den vertikalen Abstand zwischen dem Flüssigkeitsspiegel und dem Pumpeneinlass.
Befindet sich der Flüssigkeitsspiegel oberhalb des Pumpeneinlasses, erzeugt die Flüssigkeit einen statischen Druck in der Pumpe. Daraus lässt sich schließen, dass mit zunehmendem Abstand des Flüssigkeitsspiegels über dem Pumpeneinlass der erzeugte statische Druck und somit die Förderhöhe der Pumpe steigt (Hinweis: Rohrleitungsverluste sind zu berücksichtigen).
Faktoren, die den Pumpendruck beeinflussen
1. Pipelineverlust: Wenn Flüssigkeit durch ein Rohr oder einen Rohrbogen strömt, entstehen Verluste wie Reibung, Stoß und Wirbelbildung.
2. Flüssigkeitsdichte und Viskosität: Wenn es sich bei der transportierten Flüssigkeit nicht nur um sauberes Wasser handelt, beispielsweise bei der Verwendung von Schlammpumpe Um Schlamm, Fäkalien usw. zu transportieren, benötigt die Pumpe eine höhere Förderhöhe, um diese Schwierigkeiten zu überwinden.
3. Durchflussrate: Generell gilt: Die Fördermenge einer Pumpe ist umgekehrt proportional zur Förderhöhe. Das heißt, wenn die Fördermenge zunimmt, sinkt die Förderhöhe, und umgekehrt steigt die Förderhöhe, wenn die Fördermenge abnimmt.
Natürlich besteht nicht immer ein umgekehrt proportionales Verhältnis. Lesen Sie den folgenden Text, um mehr über die Pumpenkennlinie zu erfahren.
Wie liest und nutzt man Pumpenkennlinien für die richtige Auswahl?
Wie liest man eine Pumpenkennlinie?
Bevor Sie eine Pumpenkennlinie ablesen, müssen Sie zunächst die Definitionen der Werte in der Kennlinie verstehen.
Zum Beispiel die Pumpenkennlinie der M150KSH Wie in der Abbildung dargestellt.
Durchflussrate: Die X-Achse stellt die Fördermenge der Pumpe in m³ dar.3 /h, was angibt, wie viel Fördermenge die Pumpe liefern kann.
Kopf: Die Y-Achse stellt die Förderhöhe der Pumpe in Metern dar und zeigt an, wie hoch die Pumpe die Flüssigkeit fördern kann.
Effizienz: Der Wirkungsgrad wird in % angegeben. Je größer der Wert, desto höher ist der Wirkungsgrad der Pumpe und desto besser ist ihre Leistung.
Mehr erfahren: Wie liest man eine Pumpenkennlinie? Formel, Pumpenauswahl und mehr
Wie wählt man eine Pumpe anhand einer Kennlinie aus?
Treffen Sie die grundlegende Auswahl in 3 Schritten!
1. Ermitteln Sie Ihre Stellenanforderungen
Beispielsweise benötigen Sie eine Förderhöhe der Pumpe von 50 m und eine Fördermenge von 600 m.3 /H.
2. Ermitteln Sie den richtigen Pumpenbetriebspunkt
Schnittpunkt: Ermitteln Sie den Schnittpunkt der X-Achse (600 m³/h) und der Y-Achse (50 m) im Diagramm und sehen Sie, auf welcher Kurve er liegt.
Drehzahl: Wenn sich beispielsweise Punkt A in der Nähe der Kurve von 1140 U/min befindet, bedeutet dies, dass dieses Modell ausgewählt werden kann.
3. Effizienz und NPSH prüfen.
Effizienz: Punkt A liegt nahe an der Wirkungsgradkurve 52%, was darauf hindeutet, dass der Wirkungsgrad der Pumpe 52% beträgt.
NPSH: Der erforderliche Netto-Saugdruck (NPSHr) beträgt an Punkt A etwa 8 m. Daher muss der verfügbare Netto-Saugdruck (NPSHa) der Pumpe größer als 8 m sein, um den Mindestdruck am Pumpeneingang zu gewährleisten. Andernfalls kann es zu Kavitation kommen.
Mehr dazu: Was ist Pumpenkavitation? Tipps zur Erkennung und Vorbeugung
Notiz: Dieser Schritt ist eine einfache Auswahl. In der Praxis müssen jedoch auch die Dichte, die Viskosität und die Betriebsbedingungen des Fluids vor Ort berücksichtigt werden. Wenden Sie sich gegebenenfalls an den Pumpenhersteller, um die passende Pumpe auszuwählen.
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Kopf und Druck
Kopf und Druck sind zwei völlig unterschiedliche Konzepte, stehen aber in engem Zusammenhang.
Die Förderhöhe einer Pumpe gibt an, wie hoch die Pumpe die Flüssigkeit fördern kann; sie hat nichts mit der Dichte der Flüssigkeit zu tun. Der Druck hingegen ist der Druck, dem die Flüssigkeit in der Pumpe und der Rohrleitung ausgesetzt ist; dieser hängt von der Dichte der Flüssigkeit ab.
Beispielsweise gibt es eine Pumpe mit einer Förderhöhe von 50 m. Wenn wir diese Pumpe zum Transport von sauberem Wasser und Schlamm verwenden, ist der Druck der Flüssigkeit aufgrund der höheren Dichte des Schlamms größer, aber die Förderhöhe beider Flüssigkeiten bleibt unverändert und beträgt jeweils 50 m.
Häufig gestellte Fragen
Nennförderhöhe und maximale Förderhöhe
Die Nennförderhöhe ist die Förderhöhe, die die Pumpe im optimalen Betriebspunkt erreicht. Unter diesen Bedingungen bietet die Pumpe den höchsten Wirkungsgrad, den stabilsten Lauf und die längste Lebensdauer.
Die maximale Förderhöhe ist die Förderhöhe bei Null-Durchfluss, auch Abschaltförderhöhe genannt. Dies ist lediglich ein Grenzwert. Im praktischen Betrieb darf die Förderhöhe der Pumpe 110%-120% der Nennförderhöhe nicht überschreiten, da die Pumpe sonst im Betrieb instabil wird und ihre Lebensdauer verkürzt wird.
Welchen Förderhöhenbereich bezeichnet eine Wasserpumpe?
Der Förderhöhenbereich ist der Bereich zwischen der minimalen und der maximalen Förderhöhe, die die Pumpe im Betrieb liefern kann.
Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich um den Höhenunterschied zwischen der minimalen und maximalen Förderhöhe, die die Pumpe erreichen kann. Man kann es auch als den Energiebereich verstehen, den die Pumpe nach Überwindung von Reibung und Schwerkraft des Wassers bereitstellen kann.
Die Förderhöhe wird üblicherweise in Metern angegeben. Beispielsweise beträgt sie 5–35 m. Die Förderhöhe ist ein wichtiger Parameter bei der Pumpenauswahl und hilft Ihnen, das passende Modell zu finden.
Welche Pumpe eignet sich für geringe Fördermenge und hohe Förderhöhe?
1. Kolbenpumpe: Die Kolbenpumpe ist eine Verdrängerpumpe. Sie nutzt die Bewegung des Kolbens, um Wasser zu verdrängen und auszustoßen. Der Druck ist sehr hoch, die Fördermenge jedoch sehr gering. Sie eignet sich für präzise Anwendungen und Hochdruckbedingungen.
2. Mehrstufige Kreiselpumpe: Eine mehrstufige Kreiselpumpe verfügt über mehrere Laufräder, von denen jedes einen Teil zur Förderhöhe beiträgt. Die Förderhöhe ist sehr hoch und eignet sich für mittlere und niedrige Fördermengen sowie hohe Förderhöhen und hohe Drücke.
3. Membranpumpe: Die Membranpumpe ist ebenfalls eine Verdrängerpumpe. Sie nutzt die Hin- und Herbewegung der Membran in der Pumpe, um Wasser zu fördern. Sie erzeugt einen höheren Druck und eignet sich für mittlere und niedrige Fördermengen.
Was ist die statische Förderhöhe einer Pumpe?
Die statische Förderhöhe bezeichnet den vertikalen Höhenunterschied zwischen dem Ansaugstutzen der Wasserquelle und dem Auslassstutzen der Wasserpumpe, ohne Berücksichtigung von Faktoren wie der Rohrreibung.
Die statische Förderhöhe wird im Allgemeinen verwendet, um die von der Pumpe benötigte Förderhöhe vorläufig zu bestimmen.
Was ist der Pumpenabschaltdruck?
Wie der Name schon sagt, bezeichnet die Abschalthöhe die Förderhöhe der Pumpe, wenn der Pumpenausgang geschlossen ist. In diesem Moment beträgt der Förderstrom null und der Pumpendruck ist maximal. Sie kann auch als maximale Förderhöhe oder Totraumhöhe der Pumpe verstanden werden. Die Abschalthöhe ist jedoch lediglich ein theoretischer Wert zur Bestimmung des maximalen Drucks, dem die Pumpe standhalten kann.
Pumpenleistung im Verhältnis zur Förderhöhe
Pumpenleistung und Förderhöhe verhalten sich auf der Pumpenkennlinie umgekehrt proportional. Je größer die Pumpenleistung (der Förderstrom), desto geringer die Förderhöhe. Umgekehrt gilt: Je kleiner die Pumpenleistung (der Förderstrom), desto größer die Förderhöhe.
Die Einheit der Pumpenleistung wird im Allgemeinen in m³/h angegeben, die Förderhöhe in m.
