Der Saugdruck ist die Kraft pro Flächeneinheit am Einlass Ihrer Pumpe, gemessen in PSI oder bar. Berechnen Sie ihn mit dieser Formel: Saugdruck = Atmosphärendruck + statischer Druck – Reibungsverluste.

In diesem Handbuch werden die einzelnen Berechnungsschritte aufgeschlüsselt, es wird gezeigt, wie der Dichtungskammerdruck mit den Saugbedingungen zusammenhängt, und es werden die praktischen Werkzeuge bereitgestellt, die Sie benötigen, um Ihre Pumpen am Laufen zu halten.

Grundlagen des Saugdrucks

Der Saugdruck bestimmt, ob Ihre Pumpe Flüssigkeit effektiv ansaugen kann, ohne sich selbst zu beschädigen. Es handelt sich um den Gesamtdruck, der am Pumpeneinlass verfügbar ist, wenn das System läuft.

Stellen Sie sich das als die Druckkraft vor, die dafür sorgt, dass Flüssigkeit in Ihre Pumpe gelangt. Zu geringer Druck führt zu Kavitation – Dampfblasen, die heftig platzen und Laufräder und Dichtungen zerstören.

Jede Pumpe hat einen Mindestsaugdruckbedarf, der als NPSHr (Net Positive Suction Head Required) bezeichnet wird. Der berechnete Saugdruck muss diesen Wert in der Regel um mindestens 3 Fuß oder 10 % überschreiten.

Die Kernformel und Komponenten

Die vollständige Saugdruckformel berücksichtigt drei Hauptkräfte:

Ps = Pa + Hs - Hf

Kennzahlen:

• Ps = Saugdruck (absolut)
• Pa = Luftdruck (14.7 PSI auf Meereshöhe)
• Hs = Statischer Druck
• Hf = Reibungsverluste

Der statische Druck ergibt sich aus der Flüssigkeitshöhe über der Mittellinie Ihrer Pumpe. Berechnen Sie ihn, indem Sie den vertikalen Abstand in Fuß mit der Dichte der Flüssigkeit multiplizieren und anschließend mit 0.433 in PSI umrechnen.

Schritt-für-Schritt-Berechnungsprozess

Schritt 1

Messen Sie den vertikalen Abstand von der Flüssigkeitsoberfläche zur Pumpenmittellinie. Befindet sich der Tank über der Pumpe, entsteht ein positiver Druck. Liegt er darunter, ist er negativ (Saughöhe).

Schritt 2

Rechnen Sie diese Höhe in Druck um. Für Wasser: Höhe (ft) × 0.433 = PSI. Für andere Flüssigkeiten multiplizieren Sie zunächst mit ihrem spezifischen Gewicht.

Schritt 3

Berechnen Sie Reibungsverluste mithilfe der Herstellertabellen oder dieser vereinfachten Formel:

Hf = (f × L × V²)/(2 × g × D)

Kennzahlen:

• f ist der Reibungsfaktor
• L ist die Rohrlänge
• V ist die Geschwindigkeit
• g ist die Schwerkraft
• D ist der Rohrdurchmesser

Schritt 4

Fügen Sie den atmosphärischen Druck hinzu (14.7 PSI auf Meereshöhe, weniger in höheren Lagen).

Schritt 5

Um den endgültigen Saugdruck zu erhalten, ziehen Sie die Reibungsverluste von Ihrem Gesamtwert ab.

Praktische Beispiele

Beispiel 1: Offener Tank über der Pumpe

• Tankfüllstand: 20 Fuß über der Pumpe
• Flüssigkeit: Wasser bei 70 °F
• Rohr: 50 Fuß mit 4 Zoll Durchmesser
• Durchflussrate: 500 GPM

Statischer Druck: 20 Fuß × 0.433 = 8.66 PSI

Reibungsverlust (aus Tabellen): 1.2 PSI

Luftdruck: 14.7 PSI

Saugdruck = 14.7 + 8.66 – 1.2 = 22.16 PSI absolut

Beispiel 2: Saughöhenbedingung

• Quelle: 15 Fuß unterhalb der Pumpe
• Flüssigkeit: Wasser bei 180 °F
• Dampfdruck: 7.5 PSI

Statischer Druck: -15 ft × 0.433 = -6.5 PSI

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Saugdruck und Dichtungskammerdruck?

Der Saugdruck misst die Kraft am Pumpeneinlass, während der Dichtungskammerdruck die Kraft im Dichtungsgehäuse angibt. Der Dichtungskammerdruck übersteigt aufgrund der Laufradwirkung typischerweise den Saugdruck und beeinflusst Gleitringdichtung Leistung und Leben.

Wie rechne ich den Saugdruck in NPSH um?

Konvertieren Sie den absoluten Saugdruck in Fuß (ft) Förderhöhe, indem Sie PSI durch (0.433 × spezifisches Gewicht) dividieren. Subtrahieren Sie Dampfdruckhöhe und Geschwindigkeitshöhe. Dies ergibt die verfügbare positive Saughöhe (NPSHA).

Warum weicht meine Saugdruckberechnung von den Manometerwerten ab?

Die Messwerte zeigen den relativen Druck an, nicht den absoluten. Addieren Sie den atmosphärischen Druck (14.7 PSI auf Meereshöhe) zu den Messwerten. Achten Sie auch auf Messortfehler – Messgeräte, die zu weit von der Pumpe entfernt sind, zeigen unterschiedliche Werte an.

Welchen Saugdruck benötigen Gleitringdichtungen?

Die meisten Gleitringdichtungen benötigen einen positiven Saugdruck, um ein Aufblitzen zu verhindern. DichtflächenDer Mindestdruck in der Dichtungskammer variiert je nach Dichtungstyp, liegt für einen zuverlässigen Betrieb jedoch normalerweise bei 10–15 PSI über dem Dampfdruck.

Wie wirkt sich die Flüssigkeitstemperatur auf meine Berechnungen aus?

Höhere Temperaturen erhöhen den Dampfdruck und verringern den verfügbaren NPSH. Für jeden Anstieg der Wassertemperatur um 10 °F über 60 °F müssen etwa 0.5 Fuß von der verfügbaren Saughöhe abgezogen werden, um sichere Margen einzuhalten.