Ausgabe 11/2000, Seite 12 f.

Ausbildung

Fachbericht (Beschreibung/Skizze) Nr.: 11  Woche: 46

Thema: Pumpen in der Versorgungstechnik

In der Versorgungstechnik kommen eine Vielzahl von Pumpen zur Anwendung. Ob zur Förderung von Flüssigkeiten wie Wasser oder Öl in verschiedenen Anlagen, zum Reinigen bzw. Entkalken von Anlagenkomponenten oder zur Durchführung von Druckprüfungen, immer ist es eine Pumpe, die den Transport des flüssigen Mediums übernimmt. Nach der Bauart werden Zahnrad-, Drehflügel-, Kreisel-, Membran-, Wasserstrahl- und Kolbenpumpen unterschieden.

Bei der Förderung von Wasser wird der Luftdruck, der mit ca. 10 N/cm2 = 1 bar auf alle Körper drückt, ausgenutzt. Da eine Wassersäule von 10 m Höhe ebenfalls einen Druck von 10 N/cm2 erzeugt, ist die theoretische Saughöhe für Wasser ca. 10 m. Bedingt durch die technischen Möglichkeiten ist die praktische Saughöhe jedoch wesentlich geringer (6 m bis 8 m).

Kreiselpumpen

Die Kreiselpumpe ist die in der Versorgungstechnik am weitesten verbreitete Pumpe. Sie findet Anwendung in:

Die Kreiselpumpe besteht aus einem Gehäuse mit Pumpenlager. In dieses ist ein Laufrad mit Schaufeln, eine Antriebswelle und ein Motor eingebaut. Am Zulauf der Pumpe befindet sich der "Saugstutzen" und am Ausgang der "Druckstutzen".

Funktion

Das Laufrad läuft in dem Gehäuse mit großer Drehzahl. Die zwischen den Schaufeln befindliche Flüssigkeit wird beschleunigt und nach außen in einen Ringkanal geleitet. Die Geschwindigkeit wird in Druck umgewandelt, der z.B. den Anlagenwiderständen entgegenwirkt und das Fördervolumen bestimmt. Kreiselpumpen müssen vor Inbetriebnahme gefüllt werden. Zum Erreichen hoher Drücke werden bei Förderpumpen mehrere Laufräder auf einer Welle befestigt (Mehrstufenpumpe). Die gleichmäßig ausströmende Fördermenge wird durch die Drehzahl bestimmt. Luftansammlungen im Schaufelrad führen zu hoher Drehgeschwindigkeit mit der Gefahr, dass Dichtringe heißlaufen und Lager beschädigt werden.

Kolbenpumpen

Mit Kolbenpumpen werden hohe Drücke erreicht. Sie finden meist als Förderpumpen Anwendung. Die Kolbenpumpe besteht aus einem Gehäuse mit Kolbenraum, einem Kolben, Saugventil, Druckventil und einem Antrieb. Der Antrieb kann elektrisch oder mit Hilfe eines Verbrennungsmotors erfolgen.

Funktion

Wird der Kolben gezogen, vergrößert sich der Kolbenraum und ein Unterdruck entsteht. Das Druckventil schließt sich, das Saugventil öffnet sich und Wasser wird "angesaugt". Wird der Kolben nach Überschreiten des oberen Kolbenpunktes wieder in den Kolbenraum gepresst, schließt sich das Saugventil und das Druckventil öffnet sich. Das Wasser wird in die Druckleitung gepresst. Das Auslaufvolumen ist von der Größe des Kolbenhohlraumes und dem Kolbentakt abhängig. Die Flüssigkeit tritt stoßweise aus. Die Kolbenpumpe darf nie gegen eine geschlossene Druckleitung arbeiten.

Membranpumpen

Diese werden zum Fördern von Schmutzwasser oder sandhaltigen Wassers verwendet. Sie finden als Notentwässerungspumpen an Fäkalienhebeanlagen Anwendung. In einem Gehäuse ist ein Hohlraum durch die Membrane geteilt. Auf einer Seite der Membrane ist der Bedienhebel befestigt. Im wasserführenden Hohlraum befindet sich am Pumpeneingang ein Saugventil und am Pumpenausgang ein Druckventil. Durch Ziehen des Hebels wird der wasserführende Hohlraum erweitert, das Saugventil öffnet sich und Wasser wird angesaugt. Wird der Hebel wieder in Ausgangsstellung gedrückt, schließt sich das Saugventil und das Druckventil öffnet sich. Das Wasser wird in die Druckleitung gedrückt.

Flügelpumpen

Ein in der Mitte der Pumpe gelagerter Flügel mit zwei Druckventilen wird mit Hilfe eines Betätigungshebels bogenförmig in einem Winkel a hin- und herbewegt. Durch diese Bewegung öffnen sich die auf der Saugseite im Gehäuse eingebauten Saugventile und Druckventile im Flügel wechselseitig, wodurch auf einer Seite die Flüssigkeit angesaugt und auf der anderen Seite in die Leitung gedrückt wird. Die Pumpen eignen sich für geringe Fördermengen und niedrige Förderhöhen.

Wasserstrahlpumpen

(Injektorpumpen)

Diese werden z.B. in Dosieranlagen angewendet. In einem Gehäuse befindet sich ein Saugrohr, an dessen Ende eine Treibdüse vor einer Fangdüse mit Diffusor angeordnet ist. Wird Wasser mit einer hohen Geschwindigkeit durch die Treibdüse in die Fangdüse geleitet, so entsteht zwischen Wasseraustritt der Treibdüse und dem Wassereingang der Fangdüse ein Unterdruck, der Wasser oder Luft mitreißt (Injektorprinzip).

Zahnradpumpen

Finden z.B. in Ölbrennern oder Dosierpumpen Anwendung. In einem Gehäuse sind mindestens zwei gegenläufige Zahnräder eingesetzt. Durch Drehen der Zahnräder wird Flüssigkeit in der Zulaufseite in einem Hohlraum eingeschlossen und auf der Druckseite in die Druckleitung gepresst. So können kleine Mengen mit sehr hohem Druck transportiert werden.

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