So lesen Sie die Kennlinien einer Verdrängerpumpe

Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie man die kryptischen Kurven entschlüsselt, die den Schlüssel zur Leistung einer Verdrängerpumpe darstellen?

Beim Lesen von Kurven von Verdrängerpumpen geht es darum, die Beziehung zwischen Durchflussrate, Druck und Pumpendrehzahl zu verstehen.

Kennlinien für Verdrängerpumpen

Kapazität

Die Kurven von Verdrängerpumpen zeigen die Kapazität als das pro Umdrehung verdrängte Flüssigkeitsvolumen an. Anders als bei Kreiselpumpen bleibt die Durchflussrate unabhängig vom Auslassdruck konstant.

Die Kurve zeigt die Durchflussrate (normalerweise in Gallonen pro Minute oder GPM) im Verhältnis zur Pumpendrehzahl (in Umdrehungen pro Minute oder U/min). Mit zunehmender U/min steigt die Durchflussrate proportional.

Viskosität

Die Viskosität hat erhebliche Auswirkungen auf die Pumpenleistung. Verdrängerpumpen verarbeiten Flüssigkeiten mit hoher Viskosität effizienter als Kreiselpumpen.

Die Kurve kann Viskositätskorrekturfaktoren enthalten, um Änderungen der Durchflussrate und des Leistungsbedarfs bei zunehmender Flüssigkeitsviskosität zu berücksichtigen. Höhere Viskositäten verringern im Allgemeinen den internen Schlupf und verbessern den volumetrischen Wirkungsgrad.

Dynamische Viskosität

Die dynamische Viskosität, gemessen in Centipoise (cP), stellt den Strömungswiderstand einer Flüssigkeit unter Scherspannung dar. Pumpenkurven können mehrere Linien enthalten, die die Leistung bei unterschiedlichen dynamischen Viskositäten und Konsistenzen darstellen.

Dichte

Die Flüssigkeitsdichte beeinflusst die zum Pumpen eines bestimmten Volumens erforderliche Leistung. Obwohl die Dichte nicht immer explizit auf den Pumpenkurven angegeben ist, wirkt sie sich auf die Berechnung der Bremsleistung aus. Dichtere Flüssigkeiten erfordern bei gleicher Durchflussrate und gleichem Druck mehr Leistung zum Pumpen.

Scheren

Die Scherempfindlichkeitskurve kann Aufschluss über die Eignung der Pumpe für scherempfindliche Produkte geben.

Pumpenkonstruktionen mit geringer Scherung, wie Lappen- oder Kreiskolbenpumpen, sorgen für einen konstanten Durchfluss bei minimaler Produktverschlechterung. Scherverdünnendes oder scherverdickendes Verhalten kann die Leistung und Effizienz der Pumpe erheblich beeinträchtigen.

Bremsleistung (BHP)

Die Bremsleistung (BHP) ist ein wichtiger Bestandteil der Kennlinien von Verdrängerpumpen. Sie stellt die Gesamtleistung dar, die zum Betrieb der Pumpe erforderlich ist, wobei sowohl die an der Flüssigkeit geleistete Arbeit als auch die internen Leistungsverluste aufgrund der Viskosität berücksichtigt werden. Die BHP wird durch die Summe der Arbeitsleistung (WHP) und der Viskositätsleistung (VHP) berechnet.

Arbeits-PS

Die Arbeitsleistung (WHP) ist die Leistung, die erforderlich ist, um die gewünschte Durchflussrate zu erreichen und gleichzeitig Druckabfälle im System zu überwinden. Sie steht in direktem Zusammenhang mit der Fähigkeit der Pumpe, Flüssigkeit gegen den Auslassdruck zu bewegen. Mit steigendem Auslassdruck ist mehr Arbeitsleistung erforderlich, um die gleiche Durchflussrate aufrechtzuerhalten.

Viskose Pferdestärken

Viskose Leistung (VHP), auch als interne Leistung bekannt, ist die Mindestleistung, die erforderlich ist, um die Viskosität der Flüssigkeit zu überwinden und die rotierenden Teile der Pumpe zum Drehen zu bringen. Höhere Flüssigkeitsviskositäten führen zu einem höheren VHP-Bedarf.

Druck/Kopf

Kurven von Verdrängerpumpen zeigen normalerweise Druck oder Förderhöhe auf der vertikalen Achse an. Im Gegensatz zu Kreiselpumpen halten Verdrängerpumpen über einen Druckbereich hinweg eine relativ konstante Durchflussrate aufrecht. Die Kurve erscheint oft als gerade Linie, was darauf hinweist, dass die Durchflussrate in erster Linie von der Pumpendrehzahl (U/min) und nicht vom Auslassdruck abhängt.

Total dynamischer Kopf

Die Gesamtförderhöhe (TDH) ist ein entscheidender Faktor bei der Pumpenauswahl und Leistungsbewertung. Sie umfasst die statische Höhe, den statischen Hub und die Reibungsverluste im System.

Pumpendrehzahl (U/min)

Kurven von Verdrängerpumpen zeigen auf der horizontalen Achse normalerweise die Pumpendrehzahl in Umdrehungen pro Minute (U/min). Im Gegensatz zu Kreiselpumpen halten Verdrängerpumpen bei einer bestimmten Drehzahl eine konstante Durchflussrate aufrecht, unabhängig vom Auslassdruck. Die Durchflussrate steigt linear mit der Pumpendrehzahl. Die maximal zulässige Drehzahl wird auf der Kurve häufig angegeben, um Schäden an der Pumpe zu vermeiden.

Erforderliche positive Nettosaughöhe (Npshr)

NPSHR steht für den minimalen Saugdruck, der erforderlich ist, um Kavitation in Verdrängerpumpen zu verhindern. Bei diesen Pumpen wird er normalerweise in Druckeinheiten (psi) und nicht in Förderhöheneinheiten (Fuß) angegeben. NPSHR-Werte werden durch Tests ermittelt und von Pumpenherstellern bereitgestellt.

Wirkungsgradkurven und Bestpunkt (Bep)

Verdrängerpumpen behalten im gesamten Betriebsbereich einen relativ konstanten Wirkungsgrad bei, im Gegensatz zu den gekrümmten Wirkungsgradprofilen von Kreiselpumpen. Der beste Wirkungsgradpunkt (BEP) ist bei Verdrängerpumpen weniger ausgeprägt. Der Wirkungsgrad kann als separate Kurve dargestellt oder in die Hauptleistungskurve integriert werden.

Fließen

Die Durchflussrate wird normalerweise auf der vertikalen Achse der Kurven von Verdrängerpumpen angezeigt, oft in Gallonen pro Minute (GPM) oder Litern pro Minute (LPM). Die Durchflussrate ist bei einem bestimmten Pumpenmodell direkt proportional zur Pumpendrehzahl. Es können mehrere Durchflusskurven angezeigt werden, um unterschiedliche Flüssigkeitsviskositäten oder Pumpengrößen innerhalb einer Serie zu berücksichtigen.

Pumpenschlupf

Unter Schlupf versteht man die interne Leckage von der Auslassseite zurück zur Saugseite einer Verdrängerpumpe. Der Schlupf nimmt mit höheren Auslassdrücken und niedrigeren Flüssigkeitsviskositäten zu. Pumpenkurven können Schlupfkorrekturfaktoren oder mehrere Kurven enthalten, um den Schlupf bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen zu berücksichtigen.

FAQs

Haben Verdrängerpumpen eine Pumpenkennlinie?

Ja, Verdrängerpumpen haben Pumpenkennlinien. Diese Kennlinien zeigen normalerweise die Durchflussrate im Verhältnis zum Förderdruck. Im Gegensatz zu den Kennlinien von Kreiselpumpen sind die Kennlinien von Verdrängerpumpen normalerweise gerade Linien, was einen konstanten Durchfluss unabhängig von Druckänderungen anzeigt.

Was ist Verdrängung in einer Pumpe?

Bei einer Pumpe mit positiver Verdrängung handelt es sich um die Methode, Flüssigkeiten zu bewegen, indem ein festes Volumen eingeschlossen und in das Auslassrohr gepresst wird. Dies wird durch das Ausdehnen und Zusammenziehen von Hohlräumen innerhalb der Pumpe erreicht, wodurch eine konstante Durchflussrate gewährleistet wird.

Sind Verdrängerpumpen selbstansaugend?

Die meisten Verdrängerpumpen sind selbstansaugend. Sie können ein Vakuum erzeugen, um Flüssigkeit in die Pumpe zu saugen, selbst wenn sie sich über der Flüssigkeitsquelle befinden. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass es während Trockenlaufperioden nicht zu Überhitzung oder Schäden kommt.

Was ist Verdrängung im Vergleich zur Zentrifugalkraft?

Verdrängerpumpen bewegen Flüssigkeiten, indem sie feste Volumina einfangen und verdrängen. Kreiselpumpen nutzen Rotationsenergie, um die Geschwindigkeit und den Druck von Flüssigkeiten zu erhöhen. Verdrängerpumpen halten den Durchfluss unabhängig vom Druck konstant, während der Durchfluss von Kreiselpumpen mit dem Druck variiert.

Kurve einer Verdrängerpumpe im Vergleich zur Kreiselpumpe

Die Kurven von Verdrängerpumpen sind normalerweise gerade Linien und zeigen einen konstanten Durchfluss über Druckbereiche hinweg. Die Kurven von Kreiselpumpen sind gekrümmt und zeigen variierende Durchflussraten bei Druckänderungen an. Im Gegensatz zu Kreiselpumpen bleiben Verdrängerpumpen auch bei hohem Druck effizient.

Abschließend

Das Verständnis der Kennlinien von Verdrängerpumpen ist für die richtige Auswahl und den richtigen Betrieb der Pumpe von entscheidender Bedeutung. Diese Kennlinien liefern wichtige Informationen zu Durchflussraten, Druckkapazitäten und Leistungsanforderungen.

Die Beherrschung der Kurveninterpretation gewährleistet optimale Pumpenleistung und Effizienz in verschiedenen Anwendungen. Wenn Sie weitere Hilfe bei der Pumpenauswahl benötigen, wenden Sie sich an einen qualifizierten Pumpenspezialisten.