Kreiselpumpen, Mischstrompumpen, Axialpumpen

Kreiselpumpen, Mischstrompumpen und Axialpumpen sind die drei gebräuchlichsten Allzweckpumpen für Industrie, Landwirtschaft, Wasserwirtschaft und weitere Anwendungsbereiche. Ihre Hauptunterschiede liegen im Strömungsmuster, dem Verhältnis von Förderhöhe zu Fördermenge und der Bauweise, welche wiederum ihre jeweiligen Einsatzgebiete bestimmen.

I. Wesentliche Unterschiede

Der wesentlichste Unterschied zwischen den drei Pumpentypen liegt in der Strömungsrichtung des Fluids innerhalb der Pumpe sowie in den daraus resultierenden Kenngrößen Förderhöhe, Fördermenge und Wirkungsgrad. Eine kurze Zusammenfassung folgt:

Kreiselpumpen: hohe Förderhöhe, mittlere Fördermenge

Mischstrompumpen: mittlere Förderhöhe, hohe Fördermenge

Axialpumpen: geringe Förderhöhe, extrem hohe Fördermenge

Speziell:

Kreiselpumpen: Das Fluid strömt senkrecht zur Pumpenwelle (Radialströmung). Sie zeichnen sich durch einen großen Förderhöhenbereich aus, typischerweise 10–200 m und mehr, wobei die Förderhöhe stark vom Volumenstrom abhängt. Der Volumenstrom reicht von wenigen m³/h bis zu Tausenden m³/h. Der Bereich hoher Effizienz ist relativ schmal, und der Wirkungsgrad sinkt merklich, wenn vom Auslegungspunkt abgewichen wird.

Mischstrompumpen: Das Medium strömt diagonal, zwischen radialer und axialer Richtung. Die Förderhöhe ist moderat, typischerweise 10–50 m, mit geringen Schwankungen. Die Fördermenge ist üblicherweise 1–2 Mal höher als die von Kreiselpumpen gleicher Spezifikation. Der hocheffiziente Bereich ist breiter und eignet sich für ein breites Spektrum an Betriebsbedingungen.

Axialpumpen: Das Fluid strömt parallel zur Pumpenwelle (Axialströmung). Die Förderhöhe ist gering, nur 1–20 m, und ändert sich kaum mit der Fördermenge. Die Fördermenge kann Tausende bis Zehntausende m³/h erreichen und ist damit deutlich höher als bei Kreisel- und Magnetpumpen. Der hocheffiziente Bereich ist konzentriert und eignet sich ideal für große Fördermengen und stabile Betriebsbedingungen.

II. Strukturelle Merkmale

1. Kreiselpumpen

Kernkomponenten: Laufrad und Spiralgehäuse. Das Laufrad ist weitgehend geschlossen und mit gekrümmten Schaufeln ausgestattet. Die Flüssigkeit wird in die Mitte des Laufrads gesaugt und durch die Zentrifugalkraft radial in das Spiralgehäuse geschleudert, wodurch Druckaufbau und Fördermenge erreicht werden.

Sie zeichnen sich durch eine kompakte Bauweise und moderate Größe aus und sind als ein- oder beidseitig saugende Pumpen erhältlich (wie beispielsweise die bereits erwähnten beidseitig saugenden Spaltgehäusepumpen). Sie sind einfach zu installieren und zu warten und mit verschiedenen Medien (Reinwasser, Abwasser, korrosiven Flüssigkeiten usw.) kompatibel.

2. Mischstrompumpen

Sie vereinen die Konstruktionsmerkmale von Kreisel- und Axialpumpen. Die Laufradschaufeln sind verdrillt; die in das Laufrad eintretende Flüssigkeit weist sowohl eine radiale als auch eine axiale Strömung auf, daher der Name „Mischstrompumpe“.

Pumpengehäuse sind meist vertikal oder horizontal angeordnet. Der Laufraddurchmesser ist größer als bei Kreiselpumpen, aber kleiner als bei Axialpumpen; die Bauweise liegt zwischen beiden. Sie vereinen die Druckbeaufschlagungsfähigkeit von Kreiselpumpen mit dem Fördervolumenvorteil von Axialpumpen.

3. Axialpumpen

Die Laufradschaufeln sind spiralförmig, ähnlich einem Propeller. Das Fluid strömt parallel zur Pumpenwelle und wird durch den Schub der Schaufeln vorwärts befördert.

Pumpengehäuse sind üblicherweise vertikal (horizontale Ausführungen sind ebenfalls erhältlich). Sie zeichnen sich durch einen großen Laufraddurchmesser, hohe Drehzahlen und eine relativ einfache Konstruktion aus, benötigen jedoch viel Platz. Einige Modelle verfügen über verstellbare Schaufeln, um sich an unterschiedliche Fördermengen anzupassen.

III. Anwendungsszenarien

1. Kreiselpumpen

Hauptsächlich geeignet für Szenarien, die Druckbeaufschlagung und mäßigen Durchfluss erfordern, am weitesten verbreitet in nahezu allen Branchen:

Industrie: Industrielles Kreislaufwasser, Kesselspeisewasser, Chemikalienzufuhr, Druckbeaufschlagung der Anlagenwasserversorgung

Kommunal: städtische Wasserversorgung, Druckerhöhung in der Sekundärwasserversorgung, Einleitung von geklärtem Abwasser

Landwirtschaft: Bewässerung kleiner landwirtschaftlicher Flächen (Hochberegnungsanlagen), Obstplantagenbewässerung

Sonstige: Notwasserversorgung, Druckbeaufschlagung für kleinere Feuerlöschanlagen, Schiffswasserversorgung

2. Mischstrompumpen

Geeignet für mittlere Förderhöhen, große Durchflussmengen, zum Ausgleich von Druck und Durchfluss, hauptsächlich eingesetzt im Wasserbau und in der Landwirtschaft:

Landwirtschaft: großflächige Bewässerung von Ackerland, Entwässerung von Ackerland (mittelgroße Parzellen)

Wasserwirtschaft: Flussentwässerung, Wasserumleitung aus kleinen und mittleren Stauseen, Entwässerung von städtischen Überschwemmungsgebieten (keine Anforderungen an die Fallhöhe)

Industrie: Umwälzwasserversorgung in Großanlagen (großer Durchfluss, mittlere Förderhöhe), Kühlturmwasserversorgung

3. Axialpumpen

Hauptsächlich geeignet für geringe Fallhöhen und extrem hohe Durchflussmengen, vorwiegend eingesetzt im großflächigen Wasserbau, in der landwirtschaftlichen Bewässerung und in der kommunalen Entwässerung:

Landwirtschaft: großflächige Bewässerung von Ackerland, Wassertransport über große Bewässerungsflächen

Wasserwirtschaft: Umleitung von Wasser aus großen Stauseen, Hochwasserentlastung von Flüssen, große städtische Überflutungsprojekte

Industrie: Kreislaufwassersysteme großer Kraftwerke und Chemieanlagen (großer Durchfluss, geringe Förderhöhe)

Sonstige: Hafen- und Dockentwässerung, Vorbehandlung von Meerwasserentsalzungsanlagen