Selbstansaugende Pumpen
Förderung von Flüssigkeit ohne zusätzliches Entlüften
Funktionsweise von selbstansaugenden Pumpen
Übliche Kreiselpumpen sind unter normalen Umständen nicht in der Lage eine Zulaufleitung, die zu einem geodätisch unter der Pumpe liegenden Flüssigkeitsspiegel führt, zu entlüften. Selbstansaugende Pumpen müssen in der Lage sein ohne zusätzliche externe Hilfseinrichtungen die Pumpensaugleitung zu entlüften. Kreiselpumpen mit interner Ansaugstufe wie Wasserstrahlpumpen oder Seitenkanalpumpen gelten ebenfalls als selbstansaugende Pumpen. Ohne eine interne oder externe Selbstansaugstufe können Kreiselpumpen nur mit der Flüssigkeitsförderung beginnen, wenn die Pumpe vor dem ersten Fördervorgang mit Flüssigkeit gefüllt wird. Darüber hinaus muss durch eine, auf der Saugseite eingebaute Rückschlagklappe oder durch ein Belüftungsventil, verhindert werden, dass eine Hebewirkung entsteht, damit die Flüssigkeit nach dem Abschalten auch im Gehäuse bleibt.
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Verschiedene Bauformen und Einsatz von selbstansaugenden Pumpen
Häufig verwendete Bauformen sind die Seitenkanalpumpe und Wasserringpumpe.
Eine weitere Ausführung ist die selbstansaugende Spiralgehäusepumpe mit zwei Gehäusekammern und offenem Laufrad. Sie wird neben der Selbstansaugung auch zur kurzzeitigen Förderung (Ausgasungseffekt) von zwei Phasengemischen (Luft/Gas und Flüssigkeit) in der Verfahrenstechnik oder auch für verschmutzte Medien wie bei der Baugrubenentwässerung eingesetzt. Somit sind selbstansaugende Pumpen oft ideal für den Pumpenverleih, weil diese Pumpen mobil herangefahren werden können, dazu muss ein Saugschlauch in das zu fördernde Medium (Behältnis, Kanal, Tümpel) gehängt werden und ein Druckschlauch zu, wo immer die Flüssigkeit hin soll, angebracht werden, die Pumpe befüllen und anschalten bis der Job erledigt ist.
Unterschiedliche Arten von selbstansaugenden Pumpen
Selbstansaugende mehrstufige Kreiselpumpen
Selbstansaugende mehrstufige Kreiselpumpen können Flüssigkeiten ohne Vordruck fördern, allerdings sind sie physikalisch begrenzt auf eine maximale Ansaugtiefe von etwa 9 Meter. Die meisten nass-selbstansaugenden Pumpen können nur bis auf 8 Meter Tiefe ansaugen. Diese mehrstufigen Pumpen erzeugen genug Druck um eine Beregnungsanlage mit mehreren Düsen zu versorgen deshalb werden sie meistens eingesetzt zur Wasserversorgung für u.a. Beregnung, Bewässerung, Brauchwasser aber auch für industrielle Prozesse. Selbstansaugende mehrstufige Kreiselpumpen müssen immer vorher mit Wasser befüllt werden und sind somit nass-selbstansaugend.
Selbstansaugende Spiralgehäusepumpen
Selbstansaugende Spiralgehäusepumpen können Flüssigkeiten ohne Vordruck fördern, allerdings sind sie physikalisch begrenzt auf eine maximale Ansaugtiefe von etwa 9 Meter. Die meisten nass-selbstansaugenden Pumpen können nur bis auf 8 Meter Tiefe ansaugen. Diese Pumpen werden meistens eingesetzt zur Wasserversorgung für u.a. Beregnung, Bewässerung oder auch für industrielle Prozesse. Diese selbstansaugende Spiralgehäusepumpen sind ausgestattet mit zwei Gehäusekammern und müssen immer vorher mit Wasser befüllt werden und sind somit nass-selbstansaugend.
Selbstansaugende Filterpumpen
Selbstansaugende Filterpumpen können Flüssigkeiten ohne Vordruck fördern, allerdings gibt es für diese Pumpen nicht nur die physikalische Begrenzung sondern auch einen Filter welcher die Saugkraft mindert. Die Ansaugtiefe liegt bei Filterpumpen bei etwa 3 Meter. Diese Pumpen werden meistens eingesetzt zur Umwälzung von Schwimmbadwasser oder Pools.
Seitenkanalpumpen
Während des Umlaufs bewegt sich die Förderflüssigkeit mehrfach zwischen den Zellen des Sternrades sowie dem Seitenkanal hin und her, wobei durch Impulsaustausch eine starke Energieübertragung zwischen der Förderflüssigkeit, die annähernd mit der hohen Umfangsgeschwindigkeit des Rades rotiert, und derjenigen, die langsam im Seitenkanal strömt, stattfindet. Dieser, sich mehrfach am Umfang wiederholende, Impulsaustausch verursacht eine sehr große Förderhöhe, die gegenüber gleich großen und mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Radialrädern das 5- bis 15-fache beträgt. Neben dieser großen Förderhöhe, die bei mehrstufigen Seitenkanalpumpen (siehe mehrstufige Pumpe) noch vervielfacht werden kann, besitzt diese auch den Vorteil der Selbstansaugfähigkeit.
Wasserringpumpen
Die Wasserringpumpe ist eine Flüssigkeitsringpumpe, welche bei teilweiser Gasfüllung nach dem Verdränger-Prinzip arbeitet. Sie besitzt daher eine sehr gute Selbstansaugfähigkeit. Ein sternförmiges Rad dreht sich hierbei exzentrisch in einem zum Teil mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuse, sodass sich ein umlaufender Flüssigkeitsring mit freier Oberfläche bildet. In diesem Flüssigkeitsring tauchen die Schaufeln des Sternrades im Laufe einer Umdrehung unterschiedlich tief ein. Dadurch bilden sich zwischen den Schaufeln und der Flüssigkeitsoberfläche gasgefüllte Hohlräume, die sich abwechselnd vergrößern und verkleinern. In diesem Betriebszustand ist die Wasserringpumpe zur Gasförderung geeignet.
Stoppt die Gaszufuhr z.B. nach der Entlüftung der Saugleitung, dann fördert die Wasserringpumpe Flüssigkeit, allerdings mit nur mäßigem Pumpenwirkungsgrad.
Anwendungsbeschreibung
Diese Pumpen decken ein breites Anwendungsspektrum ab – angefangen bei kleinen Installationen im häuslichen Bereich bis hin zu Industrieanlagen: Dazu gehören z. B. die
• Wasseraufbereitung
• Druckerhöhung im häuslichen Bereich
• Wasserversorgung in der Landwirtschaft
• Wasserförderung und Druckerhöhung in Regenwassernutzungsanwendungen.
Diese selbstansaugenden Kreiselpumpen werden durch den relativ hohen Druck, den sie erzeugen, oft als Hauptpumpe für kleine Anlagen eingesetzt.
Hauptanwendungsbereiche:
▪ Bewässerungsanlagen
▪ Hauswasserversorgung
▪ Waschanlagen
Diese Pumpen decken ein breites Anwendungsspektrum ab – angefangen bei kleinen Installationen im häuslichen Bereich bis hin zu großen Industrieanlagen: Dazu gehören z. B. die
• Wasseraufbereitung
• Druckerhöhung im häuslichen Bereich
• Wasserversorgung in der Landwirtschaft
• Wasserförderung und Druckerhöhung in Regenwassernutzungsanwendungen.
Diese selbstansaugenden Kreiselpumpen können als Hauptpumpen oder als Speisepumpen für andere Pumpen, die einen positiven Vordruck benötigen, eingesetzt werden.
Hauptanwendungsbereiche:
▪ Beregnungsanlagen
▪ Brauchwasseranlagen
▪ Drainage
▪ Entwässerungsanlagen
▪ Feuerlöschanlagen
▪ Grundwasserabsenkung
▪ Hauswasserversorgung
▪ Klimaanlagen
▪ Kühlkreisläufe
▪ Schwimmbadtechnik
▪ Wasserversorgungsanlagen
Diese Pumpen werden eingesetzt in der Schwimmbadtechnik, aber auch in Großaquarien und in der Fischzucht. Vor allem Varianten die meerwasserbeständig sind werden in der Fischzucht für Meeresfischen verwendet. Kleinere Filterpumpen werden auch benutzt für Gartenpools und Jacuzzis.
Hauptanwendungsbereiche:
▪ Schwimmbadtechnik
▪ Fischzucht
▪ (Groß-)Aquarien
Das Einsatzgebiet der Seitenkanalpumpe wird wesentlich durch ihre Selbstansaugefähigkeit und (im Vergleich zu normalen Kreiselpumpen gleichen Bauvolumens) durch ihre große Förderhöhe bei einem kleinen Förderstrom bestimmt. Die Seitenkanalpumpe muss vor der Inbetriebnahme mit Medium gefüllt werden. In der Förderhöhe wird sie nur noch von der Peripheralpumpe übertroffen.
Seitenkanalpumpen mit Antriebsleistungen von mehr als 4 kW werden wegen der mäßigen Pumpenwirkungsgrade seltener ausgeführt.
Hauptanwendungsbereiche:
Förderung von
▪ Kraftstoffen
▪ Industriellen Kältemitteln
▪ Treibgasen
▪ Aromaten und Lösemitteln
▪ Kohlenwasserstoffen (Propan, Butan)
▪ Wasser
Die Wasserringpumpe wird häufig zur Evakuierung der Saugleitung von größeren nicht selbstansaugenden Pumpen eingesetzt, um diese mit Wasser zu füllen. Die Wasserringpumpe muss nur teilweise mit Wasser gefüllt werden um ihre Saugwirkung zu entfalten, somit kann man sie trocken-selbstansaugend nennen. Sobald die Wasserringpumpe komplett mit Wasser gefüllt ist arbeitet sie nicht mehr energieeffizient. Aus diesem Grund werden Ansaughilfen dieser Art wie bei der selbstansaugenden Schiffspumpe nach beendeter Entlüftung von Hand oder automatisch abgeschaltet.
Hauptanwendungsbereiche:
▪ Gasförderung
▪ Evakuieren von Luft aus Ansaugleitungen von z.B. Schiffspumpen
▪ Vorpumpe für Mietpumpen, um übliche Zentrifugalpumpen selbstansaugend zu machen
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