Wie wähle ich den am besten geeigneten Industriepumpentyp für meine spezifische Anwendung aus?

Das Richtige auswählen Industriepumpe ist entscheidend für die Gewährleistung der Effizienz und Zuverlässigkeit Ihres Systems. Eine falsche Auswahl kann zu geringer Effizienz, hohem Energieverbrauch, häufigen Ausfällen und kostspieliger Wartung führen. Dieser Prozess muss anhund von vier Kerndimensionen systematisch evaluiert werden: Flüssigkeitseigenschaften, Systemanfoderderungen, technische Leistung, and Wirtschaftlichkeit.

Bewerten Sie die Flüssigkeitseigenschaften gründlich

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Fluids (Mediums) sind der Hauptfaktoder, der den Pumpentyp und die Baumaterialien bestimmt.

1. Viskosität

Die Viskosität ist der Strömungswiderstand der Flüssigkeit und einer der kritischsten Faktoderen bei der Pumpenauswahl:

• Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität (z. B. Wasser, Leichtöl, chemische Lösungsmittel): Bestens geeignet für Kreiselpumpen . Kreiselpumpen arbeiten effizient bei hohen Durchflussraten.
• Hochviskose Flüssigkeiten (z. B. Asphalt, Schweröl, Harze, Sirup): Verdrängerpumpen (PD) verwendet werden muss. Bei Kreiselpumpen sinkt der Wirkungsgrad aufgrund erheblicher Reibungsverluste bei der Förderung hochviskoser Flüssigkeiten stark.

2. Korrosivität und Abrasivität

• Ätzende Flüssigkeiten (starke Säuren, Basen): Erfordern Pumpen aus speziellen Materialien, wie z Edelstahllegierungen (316L, Hastelloy) or nichtmetallische Materialien (PVDF, PP, PTFE-Auskleidung) . Dichtungslose Pumpen (wie Magnetkupplungspumpen) werden oft bevorzugt, um Leckagen zu verhindern.
• Schleifflüssigkeiten (Sand- und mineralerzhaltige Schlämme): Erfordert die Auswahl von Pumpen mit verschleißfesten Strukturen, wie z Schlammpumpen or Peristaltische Pumpen mit flexiblen Linern. Die Konstruktion muss außerdem eine kontrollierte Flüssigkeitsgeschwindigkeit gewährleisten, um übermäßigen Verschleiß zu verhindern.

3. Scherempfindlichkeit und Gasgehalt

• Scherempfindliche Flüssigkeiten (Emulsionen, Polymere, einige Lebensmittel): Bei einigen Flüssigkeiten kann die Struktur durch die Scherkräfte eines Pumpenlaufrads beschädigt werden. In diesen Fällen Verdrängerpumpen mit geringer Scherung (z. B. Schraubenspindelpumpen oder Exzenterschneckenpumpen) sollten verwendet werden.
• Gashaltige Flüssigkeiten (flüchtige Medien): Bei Kreiselpumpen kann es zu einer „Gassperre“ kommen, wenn der Gasgehalt einen bestimmten Wert überschreitet. Pumpen mit Selbstansaugfähigkeit oder spezielle Funktionen zur Flüssigkeits-Gas-Trennung können erforderlich sein.

Systemanforderungen genau ermitteln

Das Verständnis der Arbeit, die die Pumpe leisten muss, und der externen Umgebungsparameter ist für die Dimensionierung und Spezifikation der Pumpe von grundlegender Bedeutung.

1. Durchflussrate

This is the volume of fluid the pump must transfer per unit of time, typically measured in $\text{m}^3/\text{h}$ or $\text{gpm}$.

2. Gesamtförderhöhe und Druck

Die Gesamtförderhöhe ist die Summe aller Widerstände, die die Pumpe überwinden muss, einschließlich:

• Statischer Kopf: Der vertikale Höhenunterschied zwischen Ansaug- und Auslasspunkt.
• Reibungskopf: Energieverlust durch Reibung in Rohren, Ventilen und Armaturen.
• Druckhöhe: Der erforderliche Druck am Austrittsende.

Hohe Förderhöhe/geringer Durchfluss Anwendungen neigen dazu Mehrstufige Kreiselpumpen or Verdrängerpumpen ; während niedrige Förderhöhe/hoher Durchfluss Anwendungen neigen dazu Einstufige Kreiselpumpen.

3. Betriebsmodus

• Kontinuierliche Übertragung großer Mengen: Aufgrund ihres einfachen Aufbaus und ihrer hohen Zuverlässigkeit sind Kreiselpumpen die bevorzugte Wahl.
• Intermittierende, präzise Dosierung: Verdrängerpumpen (especially metering pumps) offer highly controllable flow and are better suited for these applications.

Technische Auswahl und kritische Parameter

Nach der Festlegung des Grundpumpentyps muss eine detaillierte technische Prüfung durchgeführt werden, mit Schwerpunkt auf Positive Nettosaughöhe (NPSH) .

Kavitationsrisikomanagement

Kavitation entsteht, wenn örtlich niedrige Druckbereiche innerhalb der Pumpe dazu führen, dass die Flüssigkeit in Blasen verdampft, die dann in Hochdruckbereichen heftig kollabieren und das Laufrad und das Gehäuse beschädigen.

• Erforderlicher NPSH ($NPSH_R$): Der vom Hersteller angegebene Mindestsaugdruck, den die Pumpe für den ordnungsgemäßen Betrieb benötigt.
• Verfügbarer NPSH ($NPSH_A$): Der tatsächlich am Sauganschluss der Pumpe im System verfügbare absolute Druck.

$$\text{Safety Principle:} \quad NPSH_A \ge NPSH_R \text{Safety Margin}

Wenn $NPSH_A$ nicht ausreicht, muss der Saugdruck erhöht werden, indem der Flüssigkeitsspiegel erhöht, die Pumpenhöhe verringert oder eine Druckerhöhungspumpe verwendet wird.

Wirtschaftliche und betriebliche Überlegungen

Der Kaufpreis ist nur der Anfang; die Gesamtbetriebskosten (TCO) ist das ultimative Maß für die Wirtschaftlichkeit einer Pumpe.

• Wichtige TCO-Komponenten:
  $$TCO = \text{Initial Purchase Cost} \text{Installation & Commissioning} \sum (\text{Maintenance Costs} \text{Downtime Costs}) \sum (\text{Energy Consumption Costs})
• Energieeffizienz: Die Betriebskosten machen den größten Teil der TCO aus. Wählen Sie eine Pumpe mit dem höchsten Wirkungsgrad am Best Efficiency Point (BEP). Nutzen Frequenzumrichter (VFDs) kann den Energieverbrauch erheblich senken, indem die Pumpengeschwindigkeit an den tatsächlichen Bedarf angepasst wird.

Vergleichstabelle der wichtigsten Industriepumpentypen

Um den Entscheidungsprozess zu vereinfachen, werden in der folgenden Tabelle die Hauptmerkmale der beiden Hauptpumpenkategorien verglichen:

Durch die systematische Überprüfung der Informationen in diesen vier Dimensionen und die Verwendung der Vergleichstabelle können Sie genau den wirtschaftlichsten und zuverlässigsten Industriepumpentyp für Ihre spezifische Anwendung ermitteln.