Vergleich: Verdrängerpumpe versus Kreiselpumpe.
Vergleich: Verdrängerpumpe versus Kreiselpumpe.
Es gibt mehrere Faktoren, die bei der Auswahl der richtigen Pumpe berücksichtigt werden müssen. Je nach Anwendung kann eine Kreisel- oder eine Verdrängerpumpe von Vorteil sein. In diesem Beitrag werfen wir einen kurzen Blick auf die Funktionsweisen der beiden Pumpen, gehen auf deren Unterschiede ein und geben Tipps, wann welche Pumpenart eingesetzt werden sollte.
Was ist eine Kreiselpumpe?
Kreiselpumpen werden zum Transport von Flüssigkeiten eingesetzt, indem sie Rotationen, die von einem Motor erzeugt werden, in Energie umwandeln, die die Flüssigkeit bewegt. Die Flüssigkeit tritt durch die Drehachse in das Laufrad der Pumpe ein, wo sie zum Diffusor oder zur Schnecke hin beschleunigt wird und sowohl an Druck als auch an Geschwindigkeit gewinnt, während sie durch das Laufrad geschoben wird.
Was ist eine Verdrängerpumpe?
Eine Verdrängerpumpe transportiert Flüssigkeit, indem sie eine begrenzte Menge davon auffängt und in die Druckleitung presst. Die Bewegung wird durch zwei oder drei Spindeln ausgelöst, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen und die Flüssigkeit somit verdrängen.
Worin bestehen die Unterschiede?
Beide Pumpen verdrängen Flüssigkeiten, allerdings gibt es einige Unterschiede zwischen den beiden:
Mechanik.
Der offensichtliche Unterschied zwischen den beiden Pumpentypen liegt in der Funktionsweise. Wie oben dargestellt, verleihen Kreiselpumpen der Flüssigkeit Geschwindigkeit, was zu einem Druck am Auslass führt. Verdrängerpumpen erfassen begrenzte Flüssigkeitsmengen und fördern sie vom Saug- zum Druckanschluss. Das heißt, dass bei Kreiselpumpen Druck erzeugt wird und dadurch der Durchfluss entsteht, während bei Verdrängerpumpen Durchfluss und Druck das Ergebnis sind.
Leistung.
Bei Kreiselpumpen ist der Durchfluss das Ergebnis von Druck, daher ändert sich bei Kreiselpumpen der Durchfluss mit wechselndem Druck. Da Verdrängerpumpen umgekehrt arbeiten, ist ihr Durchfluss mit wechselndem Druck konstant. Beide Pumpentypen sind in der Lage, den Durchfluss durch Änderung der Drehzahl zu regeln. Die Fördermenge einer Verdrängerpumpe ist proportional zur Drehzahl (Turndown-Verhältnis oft mehr als 10:1) und nahezu unabhängig vom Differenzdruck. Im Gegensatz zu Kreiselpumpen (Turndown-Verhältnis 3:1) sind sowohl Mehrfachanwendungen als auch produktspezifische Pumpenstränge überflüssig. Der Betrieb kann ohne Flüssigkeitsaufbereitung oder Pumpendrosselung kontrolliert werden. Bei Kreiselpumpen ist dies trotz der einstellbaren Drehzahl notwendig.
Viskosität.
Bei Kreiselpumpen sinkt der Wirkungsgrad mit zunehmender Viskosität. Dies ist auf Reibungsverluste im Inneren der Pumpe zurückzuführen. Aus diesem Grund werden Kreiselpumpen typischerweise nicht bei Viskositäten über 850 cSt eingesetzt. Die Leistung nimmt bereits ab einer Viskosität von 100 cSt ab. Im Gegensatz dazu steigt der Wirkungsgrad von Verdrängerpumpen mit zunehmender Viskosität.
Wirkungsgrad.
Kreiselpumpen erreichen ihre Höchstleistung beim maximalen Wirkungsgrad (=BEP, best efficieny point). Bei höherem oder niedrigerem Druck sinkt der Wirkungsgrad. Innerhalb eines Rahmens von 80-110% des Wirkungsgrades sind Kreiselpumpen ausreichend. Für Verdrängerpumpen gilt: steigt der Druck, steigt auch der Wirkungsgrad.
Einlassbedingungen.
Bei Kreiselpumpen ist es unerlässlich, dass sich Flüssigkeit in der Pumpe befindet, um eine Druckdifferenz zu erzeugen. Darüber hinaus ist eine Kreiselpumpe nicht in der Lage, eine GVF (Gasvolumenfraktion) von mehr als 15 % zu fördern. Deshalb müssen die Saugleitung und die Pumpe mit Flüssigkeit gefüllt werden. Eine trockene Pumpe kann nicht von selbst ansaugen. Bei Verdrängerpumpen wird an der Einlassöffnung (=beim Ansaugen) ein Unterdruck erzeugt. Die Pumpe muss auch einmalig mit Flüssigkeit gefüllt werden. Im Gegensatz zur Kreiselpumpe kann sie jedoch auch große Gasmengen und eine erforderliche Haltedruckhöhe (NPSHr = Net Positive Suction Head Required) von bis zu 1,8 m bewältigen. Das sehr gute Saugverhalten kann auch die Arbeit als Entleerungspumpe von Tanks etc. vereinfachen, da mitgeführte Luft und andere Gase ohne Dampfsperre eingelassen werden.
Welche Pumpe soll also verwendet werden?
Diese Frage ist nicht so einfach zu beantworten, wie es scheint. Im Allgemeinen werden mit zunehmender Viskosität Verdrängerpumpen zu einer Notwendigkeit. Gleiches gilt für Arbeiten mit unterschiedlichem Druck oder mit trockener Pumpe. Um sicher sein zu können, welchen Pumpentyp Sie verwenden sollen, wenden Sie sich bitte an unsere Experten bei KRAL. Nennen Sie uns Ihre Anwendung und gemeinsam können wir die beste Pumpe für Sie auswählen.
28.10.2019
