Die erste Kreiselpumpe wurde 1689 von dem französischen Physiker Denis Papin erfunden, und es besteht kein Zweifel daran, dass Kreiselpumpen auch heute noch eine wichtige Rolle im Leben der Menschen spielen.
Dieser Artikel fasst die wichtigsten Wissenspunkte zusammen, darunter Funktionsprinzip, Schaltplan, Bauteile, Typen und Anwendungsbereiche von Kreiselpumpen. Lesen Sie diesen Leitfaden und Sie erfahren alles Wissenswerte über Kreiselpumpen.
Was ist eine Kreiselpumpe?
Definition der Kreiselpumpe
Kreiselpumpen nutzen die Rotation des Laufrads, um eine Zentrifugalkraft zu erzeugen, die das Fluid beschleunigt und um das Laufrad herumschleudert, wodurch der Fluidtransport realisiert wird.
Zu den Hauptkomponenten einer Kreiselpumpe gehören Pumpengehäuse, Laufrad, Lager, Pumpenwelle, Sockel, Gleitringdichtung usw.
Kreiselpumpen gehören zu den dynamischen Pumpen. Es gibt viele verschiedene Arten von Kreiselpumpen, die nahezu alle Arten von Flüssigkeiten fördern können, beispielsweise landwirtschaftliches Bewässerungswasser, Abwasser, Bergbauabfälle, Baggergut und andere Flüssigkeiten.
Wie funktioniert eine Kreiselpumpe?
Ansaugen der Kreiselpumpe
Vor dem Start muss die Pumpe mit Flüssigkeit befüllt werden, um ein Trockenlaufen zu verhindern.
Eine Kreiselpumpe nutzt die Zentrifugalkraft, um den Druck des Fluids zu erhöhen und es anschließend durch den Auslass ausströmen zu lassen. Der Betriebsprozess umfasst vier Phasen: Fluidansaugung, Druckbeaufschlagung, Fördermenge und Wasserzirkulation.
Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Beschreibung des Funktionsprinzips der Kreiselpumpe. Alternativ können Sie sich auch eine anschaulichere Videoerklärung ansehen.
Funktionsprinzip der Kreiselpumpe
I. Saugen: Zunächst versetzt die Bewegung des Pumpenmotorrotors das Laufrad in Rotation. Die Rotation des Laufrads erzeugt Zentrifugalkraft, welche die Flüssigkeit vom Zentrum des Laufrads zum Rand beschleunigt. Dadurch entsteht im Zentrum des Laufrads ein Unterdruck, der einen Sog erzeugt. Schließlich saugt die Pumpe die Flüssigkeit am Einlass an.
II. Druckbeaufschlagung: Die Flüssigkeit beschleunigt und strömt in einem Wirbel im Pumpengehäuse. Da sich der Strömungskanal in der Pumpe allmählich verengt, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit ab und der Druck steigt dabei an, wobei ein Teil der kinetischen Energie in Druckenergie umgewandelt wird.
III. Entladung: Der Auslass der Pumpe ist üblicherweise kleiner dimensioniert, der Flüssigkeitsdruck steigt am Auslass an und schließlich fördert die Pumpe die Flüssigkeit über den Auslass.
IV. Kontinuierliche Arbeit: Durch die kontinuierliche Rotation des Laufrads saugt die Pumpe ständig Flüssigkeit an und fördert sie wieder ab, sodass die Pumpe kontinuierlich arbeitet.
Video zur Funktionsweise einer Kreiselpumpe
Willkommen zum Video über die Funktionsweise einer Kreiselpumpe. Dieses Video erklärt detailliert, wie eine Pumpe Flüssigkeit gleichmäßig fördert, und vermittelt Ihnen ein besseres Verständnis der verschiedenen Pumpenkomponenten und ihrer Funktionen.
Arten und Anwendungen von Kreiselpumpen
Einstufige Kreiselpumpen
| Überblick | Anwendungen |
| Einstufige Pumpen verfügen über nur ein Laufrad, eine einfache Konstruktion, eine hohe Förderhöhe und sind wartungsfreundlich. | ●Landwirtschaftliche Bewässerung ●Bergbau ●Städtisches Wasser ●Elektrische Energie ●Metallurgie |
Mehrstufige Kreiselpumpen
| Überblick | Anwendungen |
| Eine mehrstufige Kreiselpumpe verfügt über mehr als zwei Laufräder und arbeitet mit hoher Förderhöhe und hohem Druck. | ●Abwasser aus dem Bergwerk ●Hochdruckwasserversorgung ●Petrochemie ●Vakuumzufuhr |
Selbstansaugende Kreiselpumpen
| Überblick | Anwendungen |
| Selbstansaugende Kreiselpumpen müssen vor dem Start nicht mit Wasser befüllt werden und können automatisch entgast werden. | ●Petrochemie ●Bergbau ●Schiffsentladung ●Metallurgie |
Tauchkreiselpumpen
| Überblick | Anwendungen |
| Tauchkreiselpumpen funktionieren durch Eintauchen in Wasser und verfügen über eine starke Abdichtung. | ●Hydrauliktechnik ● Tiefbrunnenwassergewinnung ●Baggern ●Landwirtschaftliche Bewässerung |
Vertikale Kreiselpumpen
| Überblick | Anwendungen |
| Vertikale Kreiselpumpen haben eine vertikale Bauweise und können tief unter der Flüssigkeit arbeiten. | ●Bergbau ●Kühlturmwasserversorgung ●Kohlen ●Bedingungen, die ein Untertauchen erfordern |
Inline-Kreiselpumpen
| Überblick | Anwendungen |
| Die Inline-Pumpe zeichnet sich durch einen geradlinigen Ein- und Auslass, geringe Größe und hohe Effizienz aus. | ●Landwirtschaftliche Bewässerung ●Metallurgie ●Petrochemie ●Elektrische Energie |
Magnetisch angetriebene Kreiselpumpen
| Überblick | Anwendungen |
| Die Rotation des Laufrads der magnetisch angetriebenen Kreiselpumpe wird durch Magnetkraft angetrieben und sie besitzt keine Wellendichtung, die das Fluid vom Motor isoliert. | ●Chemische Anlage ● Medizinische Versorgung ●Lebensmittel ●Luft- und Raumfahrt ●Förderung von ätzenden, entzündlichen und giftigen Flüssigkeiten |
Abwasser-Kreiselpumpen
| Überblick | Anwendungen |
| Abwasserpumpen können Flüssigkeiten fördern, die Verunreinigungen und lange Fasern enthalten. | ●Wasseraufbereitungsanlage ●Papierfabriken ●Industrielle Abwasserbehandlung |
Schlamm-Kreiselpumpen
| Überblick | Anwendungen |
| Die Schlammkreiselpumpe kann Schlämme und viskose Flüssigkeiten fördern, die Kies, Schlamm und Öl enthalten. | ●Bergbau ●Bagger ●Schildtunnel ●Rauchgasentschwefelung |
Hauptkomponenten von Kreiselpumpen
Kreiselpumpen zeichnen sich durch einen einfachen Aufbau und leichte Wartung aus. Zu ihren Hauptkomponenten gehören Laufrad, Pumpengehäuse, Lager, Spiralgehäuse, Welle, Schutzplatte, Stopfbuchse und Gleitringdichtung. Im Folgenden werden die Hauptkomponenten von Kreiselpumpen detailliert erläutert.
Diagramm einer Kreiselpumpe mit Bauteilen
Teile für Kreiselpumpen
| Bezeichnung der Teile einer Kreiselpumpe | Funktion |
| Lagerbaugruppe | Die Lagerbaugruppe ist ein wichtiger Bestandteil des Pumpenbetriebs, da sie einen stabilen Laufradbetrieb gewährleistet und die Pumpenwelle stützt. |
| Verbindungsplatte | Die Verbindungsplatte wird zur Abdichtung von Kreiselpumpen verwendet, um die Dichtungsleistung zu verbessern. |
| Stopfbuchse | Die Stopfbuchse ist Teil der Packungsdichtung und dient dazu, den Spalt zwischen Pumpengehäuse und Pumpenwelle zu verschließen, um ein Austreten des Fördermediums zu verhindern. |
| Dichtung für Kreiselpumpe | Flüssigkeitsaustritt stoppen oder das Eindringen von Luft in die Pumpe verhindern. |
| Rahmenplatteneinlage | Die Rahmenplattenauskleidung hält das Laufrad, lenkt den Durchfluss und reduziert den Verschleiß an den Pumpeninnenteilen. |
| Laufrad der Kreiselpumpe | Das Laufrad ist ein wichtiger Bestandteil der Kreiselpumpenfunktion; die Kreiselpumpe transportiert die Flüssigkeit hauptsächlich durch die Rotation des Laufrads. |
| Gehäuse | Das Gehäuse einer Kreiselpumpe ist der Behälter, der die Pumpeninnenteile enthält und dazu dient, die Flüssigkeit in eine wirbelförmige Strömungsbewegung zu lenken. |
| Abdeckplatteneinlage | Lenkung der Flüssigkeitsbewegung und Reduzierung des Verschleißes an internen Pumpenteilen. |
| Abdeckplatte | Die Dichtungsleistung der Pumpe soll verbessert werden, um ein Austreten des Mediums zu verhindern. |
| Laternenring | Der Laternenring in Kreiselpumpen wird im Lager zur Abdichtung, Kühlung und Verschleißminderung eingesetzt. |
Kennlinie einer Kreiselpumpe
Die Leistungskennlinie der Kreiselpumpe enthält viele Leistungsparameter und Indikatoren der Pumpe, darunter Förderhöhe, Fördermenge, Motordrehzahl, bester Wirkungsgrad (BEP), NPSH und andere Parameter.
Die Pumpenkennlinie ist ein wichtiges Hilfsmittel zur Auswahl des Pumpentyps. Anhand der Pumpenkennlinie können wir das geeignete Pumpenmodell auswählen, um einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen.
Vorteile und Nachteile der Kreiselpumpe
Vorteile
- Einfacher Aufbau und zuverlässiger Betrieb: Kreiselpumpen haben weniger Hauptkomponenten und sind weniger anfällig für Ausfälle.
- Wartungsarm, lange Lebensdauer: Die Ersatzteile für Kreiselpumpen sind leicht auszutauschen, eine rechtzeitige Wartung kann die Lebensdauer erheblich verlängern.
- Breites Anwendungsspektrum: Kreiselpumpen können nicht nur klares Wasser fördern, sondern auch Flüssigkeiten, die Schwebstoffe enthalten, sowie viskose und korrosive Flüssigkeiten.
Nachteile
- Selbststartend: Herkömmliche Pumpen besitzen keine Selbstansaugfunktion und können das Gas in der Pumpe nicht automatisch ablassen, daher muss die Pumpe vor dem Start mit Flüssigkeit befüllt werden.
- Kavitation: Bei zu niedrigem Saugdruck oder Verstopfungen am Einlass entstehen leicht Luftblasen, die zu Kavitation des Pumpengehäuses und des Laufrads führen und die Lebensdauer verkürzen.
Abschluss
Nach Jahrhunderten der Entwicklung und vielfältigen Konstruktionen haben sie die Produktivität erheblich gesteigert; zweifellos spielen Kreiselpumpen eine wichtige Rolle in unserer Produktion und in unserem Leben.
Sollten Sie in Ihrem industriellen Prozess ein Problem mit dem Flüssigkeitstransport haben, kontaktieren Sie gerne die Experten von Kingda. Wir finden die beste Lösung für Sie.
Häufig gestellte Fragen zu Kreiselpumpen
Verdrängerpumpe vs. Kreiselpumpe
| Kreiselpumpe | Verdrängerpumpe | |
| Funktionsprinzip | Die durch die Rotation des Laufrads erzeugte Zentrifugalkraft wird genutzt, um die Flüssigkeit anzusaugen und unter Druck auszustoßen. | Die Flüssigkeit wird durch eine zyklische Änderung des Innenvolumens der Pumpe durch diese hindurchgedrückt. |
| Flüssigkeitstyp | Geeignet für Flüssigkeiten mit niedriger bis mittlerer Viskosität | Geeignet für den Transport von Flüssigkeiten mit hoher Viskosität und hohem Druck |
| Durchflussrate | Geeignet für mittlere bis hohe Durchflussraten | Geeignet zum Fördern von Flüssigkeiten mit geringem Durchfluss |
| Selbstansaugend | Keine Selbstansaugfähigkeit, die Pumpe muss vor dem Start mit Flüssigkeit befüllt werden. | Selbstansaugfähigkeit, kann die Pumpe automatisch entleeren. |
| Anwendungen | Chemie, Erdöl, Bergbau | Lebensmittel, Arzneimittel, Treibstoff |
Checkliste für die Wartung von Kreiselpumpen
GERÄUSCHE, VIBRATIONEN: Wenn Sie während des Pumpenbetriebs ungewöhnliche Geräusche und Vibrationen feststellen, kann dies auf eine Unwucht des Laufrads oder auf Kavitation hindeuten. Bitte schalten Sie die Maschine sofort aus und überprüfen Sie sie.
MOTORTEMPERATUR: Wenn die Motortemperatur zu hoch ist, schalten Sie die Maschine sofort ab, da der Motor sonst durchbrennen kann.
LECKAGE: Prüfen Sie die Leitungen auf Flüssigkeitslecks.
DRUCK: Prüfen Sie, ob der Pumpendruckwert normal ist.
REGELMÄSSIGE WARTUNG: Führen Sie regelmäßige Wartungsarbeiten gemäß den Angaben in der Bedienungsanleitung durch und tauschen Sie Verschleißteile wie Dichtungen, Lager, Laufräder, Schrauben usw. rechtzeitig aus.
Wie entlüftet man eine Kreiselpumpe?
Beim Anlaufen einer Pumpe ist es notwendig, die Pumpe mit Wasser zu füllen und die Luft aus der Pumpe abzulassen, damit die Pumpe anläuft und in den normalen Betrieb übergeht.
Kreiselpumpe mit Selbstansaugfunktion: Selbstansaugende Pumpen müssen vor dem Start nicht mit Wasser befüllt werden. Sie entfernen die Luft durch ihre eigene Saugkraft und saugen nach kurzer Betriebszeit Wasser an, um den normalen Betrieb aufzunehmen.
Sind Kreiselpumpen Verdrängerpumpen?
Eine Kreiselpumpe ist keine Verdrängerpumpe. Sie zählt zu den dynamischen Pumpen. Eine Kreiselpumpe nutzt die Rotation des Laufrads, um Zentrifugalkraft zu erzeugen und saugt Flüssigkeit durch dessen Rotation in die Pumpe.
Funktionsprinzip einer Verdrängerpumpe: Eine Verdrängerpumpe nutzt hauptsächlich die Bewegung von Komponenten im Inneren der Pumpe, um periodische Volumenänderungen im Inneren der Pumpe zu bewirken, die Flüssigkeit herauszupressen und so eine relativ stabile Fördermenge zu erzielen.
Sind Kreiselpumpen selbstansaugend?
Die meisten Kreiselpumpen sind nicht selbstansaugend und müssen vor der Inbetriebnahme mit Wasser befüllt werden. Auch einige selbstansaugende Pumpen sind Kreiselpumpen, müssen aber dennoch vor der ersten Inbetriebnahme mit Wasser befüllt werden.
Sind Tauchpumpen Kreiselpumpen?
Eine Tauchpumpe ist eine Kreiselpumpe, die im Wasser arbeitet. Ihr Funktionsprinzip entspricht dem einer herkömmlichen Kreiselpumpe. Die Rotation des Laufrads erzeugt eine Zentrifugalkraft, die Wasser von der Flüssigkeitsoberfläche ansaugt.
Können Kreiselpumpen trocken laufen?
Kreiselpumpen dürfen nicht trockenlaufen. Vor dem Start muss die Pumpe mit Wasser befüllt werden, um die Luft zu verdrängen. Im Leerlauf tritt Kavitation auf. Laufrad, Spiralgehäuse und andere Pumpenteile werden dann nicht mehr durch Kühlflüssigkeit gekühlt, wodurch die Temperatur ansteigt und mit der Zeit Schäden verursacht.
Was ist eine vertikale Kreiselpumpe?
Vertikale Kreiselpumpen werden senkrecht am Boden installiert, benötigen wenig Platz und machen den Bau eines Pumpenraums überflüssig. Dies spart Kosten und sorgt für einen hohen Wirkungsgrad. Bei beengten Platzverhältnissen ist eine vertikale Pumpe die optimale Lösung.
Was ist eine horizontale Kreiselpumpe?
Horizontale Kreiselpumpen werden waagerecht am Boden installiert und zeichnen sich durch eine einfache Konstruktion, leichte Wartung und geringe Vibrationen aus. Allerdings benötigen sie viel Platz und ein separates Gebäude zur Unterbringung der Pumpe.
Was ist Kavitation in einer Kreiselpumpe?
Kavitation ist ein häufiges Problem bei Kreiselpumpen. Wenn die Pumpe nicht ausreichend saugt oder der Flüssigkeitsdurchfluss reduziert ist, dringt Luft in das Pumpengehäuse ein und verursacht Kavitation.
Kavitationssymptome: Nach dem Auftreten von Kavitation kommt es am Laufrad, Pumpengehäuse und anderen Pumpenteilen zu Punktkavitation, in seltenen Fällen sogar zu Wabenkavitation oder Laufradbruch. Die Pumpe zeigt nach dem Auftreten von Kavitation Symptome wie erhöhte Geräuschentwicklung, hohe Vibrationsfrequenz, hohe Motortemperatur und reduzierten Förderstrom.
Was ist eine Kreiselpumpe aus Edelstahl?
Als Kreiselpumpen aus Edelstahl bezeichnet man Pumpen, deren Gehäuse oder Pumpenkomponenten (Laufrad, Spiralgehäuse, Dichtung usw.) aus Edelstahl gefertigt sind.
Im Vergleich zu herkömmlichen Gusseisenpumpen sind Edelstahl-Kreiselpumpen korrosionsbeständiger und druckbeständiger und werden hauptsächlich in der Chemie-, Erdöl- und Pharmaindustrie eingesetzt. Allerdings sind Edelstahl-Kreiselpumpen teurer als Gusseisenpumpen.
Diagramm einer mehrstufigen Kreiselpumpe
Diagramm einer einstufigen Kreiselpumpe
Welche verschiedenen Laufradtypen gibt es bei Kreiselpumpen?
Es gibt sieben Haupttypen von Laufrädern für Kreiselpumpen: geschlossenes Laufrad, halboffenes Laufrad, offenes Laufrad, vertieftes Laufrad, Wirbellaufrad, Schneidlaufrad und Schraubenlaufrad. Die drei am häufigsten verwendeten Laufradtypen sind:
- Geschlossenes Laufrad: Ein geschlossenes Laufrad besitzt Schutzvorrichtungen auf beiden Seiten, die einen vollständig geschlossenen Strömungskanal im Inneren des Laufrads bilden.
- Halboffenes Laufrad: Ein halboffenes Laufrad hat nur auf einer Seite einen Schutz.
- Offenes Laufrad: Ein offenes Laufrad ist vollständig offen, wobei die Schaufeln direkt mit der Laufradmitte verbunden sind.
Was ist die Förderhöhe bei einer Kreiselpumpe?
Die Gesamtförderhöhe bezeichnet die Höhe, bis zu der eine Pumpe eine Flüssigkeit fördern kann, nachdem alle Energieverluste (Rohrleitungsreibung, Krümmerverluste usw.) überwunden wurden; sie wird üblicherweise in Metern gemessen.
Für weitere Details beachten Sie bitte die folgende Formel für den Pumpenkopf:
Gesamthöhe = Hs(Saugkopf) + Hd(Förderhöhe)
HINWEIS: Diese Formel ist nur auf einfache Betriebsbedingungen anwendbar.
Die 10 größten Hersteller von Kreiselpumpen weltweit
Die folgende Tabelle listet Unternehmen auf, die weltweit einen bedeutenden Einfluss auf die Kreiselpumpenindustrie haben. Anhand des Tabelleninhalts können Sie sich schnell über die Hersteller von Kreiselpumpen informieren.
| Name des Unternehmens für Kreiselpumpen | Überblick |
| Flowserve | Flowserve hat seinen Sitz in den Vereinigten Staaten und produziert unter anderem Kreiselpumpen, Ventile, Dichtungen und andere Ausrüstungen, die in der Öl-, Gas- und Energieindustrie weit verbreitet sind. |
| Kingda | Kingda, einer der ersten Hersteller von Kreiselpumpen in China, blickt auf eine lange Geschichte und umfassende Erfahrung zurück. Zu den Hauptprodukten zählen Kreiselpumpen für Schlämme und Baggerarbeiten, die in der Bergbau-, Bagger-, Energie- und anderen Branchen weit verbreitet sind. |
| Grundfos | Grundfos mit Hauptsitz in Dänemark bietet eine breite Palette von Pumpen an, darunter Umwälzpumpen, Tauchpumpen und Kreiselpumpen, und bedient Branchen wie die Wasserversorgung, die Abwasserbehandlung und das Bauwesen. |
| KSB | KSB ist ein deutscher Pumpen- und Ventilhersteller, dessen Produkte in Branchen wie dem Bergbau, der Wasseraufbereitung und der Chemie weit verbreitet sind und der einen bedeutenden globalen Einfluss hat. |
| Sulzer | Sulzer ist ein in der Schweiz ansässiges, international tätiges Unternehmen, das sich auf die Lösung von Problemen im Bereich des Flüssigkeitstransports spezialisiert hat. Seine Produkte spielen eine wichtige Rolle in der Öl-, Gas- und Energiewirtschaft. |
| EBARA | EBARA ist ein japanisches Industrieunternehmen, dessen Produktpalette Präzisionsgeräte wie Pumpen, Kompressoren, Energieanlagen und Vakuumpumpen umfasst. Es zählt zu den weltweit führenden Pumpenherstellern. |
| ITT | ITT hat seinen Sitz in Stanford, USA, und konzentriert sich bei seinen Pumpenprodukten hauptsächlich auf industrielle Kreiselpumpensysteme, die in Branchen wie Bergbau, Energie und Chemie eingesetzt werden. |
| Wehr | Weir ist ein in Großbritannien ansässiger Hersteller von Bergbauausrüstung, der 1999 die Marke Warman Pumps übernommen hat. Seine Pumpen werden hauptsächlich in stark abrasiven Umgebungen wie dem Bergbau und der Mineralverarbeitung eingesetzt, und das Unternehmen bietet seine Dienstleistungen weltweit an. |
| Xylem | Xylem ist ein in den USA ansässiges Wassertechnologieunternehmen, das sich auf Wasserlieferung und -aufbereitung spezialisiert hat und dessen Geschäftstätigkeit die Bereiche Wasseraufbereitung, kommunale Wasserversorgung, industrielle Abwasserentsorgung und Bauindustrie umfasst. |
| Pentair | Pentair ist ein US-amerikanisches Unternehmen, das sich auf Wasseraufbereitung und -transport spezialisiert hat und Lösungen für Unternehmen und Haushalte anbietet. Die Pumpenprodukte von Pentair werden hauptsächlich in Wasserversorgungssystemen, Abwasserbehandlungsanlagen, Brandschutzsystemen, Bewässerungsanlagen usw. eingesetzt. |
Was ist der NPSH-Wert einer Kreiselpumpe?
Der NPSH-Wert ist ein entscheidender Referenzwert zur Vermeidung von Kavitation in Kreiselpumpen. Während des Pumpenbetriebs tritt Kavitation nur dann auf, wenn der NPSH-Wert unter 1 liegt.A > NPSHR Kann ein ausreichender Saugdruck gewährleistet und somit Kavitation in der Pumpe verhindert werden?.
Parametererklärung:
NPSHA: Der für den tatsächlichen Pumpenbetrieb erforderliche NPSH-Wert.
NPPSHRDer für den Pumpenbetrieb erforderliche Mindest-NPSH-Wert.
Was ist der optimale Wirkungsgradpunkt einer Kreiselpumpe?
Der optimale Betriebspunkt auf der Wirkungsgradkurve der Kreiselpumpe markiert den Punkt mit dem besten Wirkungsgrad. An diesem Punkt weist die Pumpe die geeignetste Fördermenge, Förderhöhe und den optimalen Motorwirkungsgrad auf.
Die Pumpe erreicht an diesem Punkt ihren höchsten Wirkungsgrad und erzielt so eine optimale Produktionskapazität bei gleichzeitiger Energieeinsparung. Der kontinuierliche Betrieb im optimalen Wirkungsgradbereich verlängert ihre Lebensdauer erheblich.
