Optimale Betriebsbedingungen von Zentrifugalpumpen

Für die optimale Betriebsbedingung wird die Leistungskurve herangezogen; in der Regel beträgt das minimale Durchflussvolumen 20 % des Nenndurchflusses.

Die optimale Betriebsbedingung ist in der Regel der Punkt mit der höchsten Effizienz. Die Stromstärke sollte nicht über den Nennwert hinausgehen. Ein zu niedriger Durchfluss über einen längeren Zeitraum kann zu Kavitation sowie zum Verschleiß der Dichtungen führen. Bei einem Durchfluss, der dem Nennwert nahekommt, gibt es sicherlich keine Probleme

Das ist auch eine Frage, die ich gerne beantwortet haben würde. Bei der Systemplanung beträgt die Nennleistung vieler Pumpen 2–3 Mal so viel wie ihre Betriebsleistung. Um zukünftige Erweiterungen zu ermöglichen, müssen die Pumpen über einen längeren Zeitraum bei niedriger Drehzahl arbeiten. Insbesondere da mein System unter Vakuumbedingungen funktioniert – können solche Pumpen dann überhaupt lange Zeit betrieben werden?

Ich sehe kein Problem, solange es nicht unter dem Mindeststrombetrieb läuft. Auch bei Wechselfrequenz gibt es kein Problem mit hohem Stromverbrauch.

Versuchen Sie, folgende Antwort zu geben: Bei welchem Prozentsatz des Nennstroms liegt die optimale Leistung der Zentrifugalpumpe während ihres Betriebs? Oder bei welchem Wert der Stromstärke ist sie am besten? Allein aus Sicht des langfristigen, stabilen Betriebs der Pumpe ist der optimale Betriebspunkt ihr Effizienzmaximum. An diesem Punkt ist die Effizienz am höchsten und die Vibration am geringsten. Es besteht kein notwendiger Zusammenhang zwischen diesem optimalen Betriebspunkt und der Nennstromstärke des Motors. Wie hoch darf in der Regel der Mindestdurchfluss einer Zentrifugalpumpe bei längerer Betriebszeit nicht unter dem Nenndurchfluss liegen? Was passiert, wenn eine Pumpe über einen längeren Zeitraum mit sehr niedrigem Durchfluss oder nahe der Nennleistung arbeitet? Genauer gesagt hängt das minimale Durchflussvermögen einer Zentrifugalpumpe eng von der Konstruktion der Pumpe selbst ab. Wenn das Fördervolumen der Pumpe unter den minimalen Wert fällt, kann dies zu einer erhöhten Vibration der Pumpe führen. Zudem kann durch die Erwärmung der gepumpten Flüssigkeit Verdampfung auftreten, was wiederum zu Kavitation führen kann. Aus Erfahrung heraus liegt der Punkt mit der optimalen Effizienz in der Regel bei einem Durchfluss von 30–40 %. Die empfohlenen Betriebspunkte sind nacheinander der Punkt mit der besten Effizienz, die Nennmenge sowie ein Betrieb bei sehr niedriger Menge – ein Betrieb bei noch geringerer Menge wird nicht empfohlen. Die Gründe wurden bereits oben erläutert. Zum Schluss noch ein Hinweis: Die Nennleistung ist eine Eigenschaft des Prozesses und nicht eine Eigenschaft der Pumpe selbst. Mit anderen Worten: Die Nennleistung sowie die Leistung des Motors werden von den Entwicklern in Abhängigkeit von den Betriebsanforderungen festgelegt. Es besteht also keine notwendige Ein-zu-Eins-Beziehung zwischen der Pumpe selbst und diesen Werten. Für Pumpen sind die charakteristische Durchflussmenge, der Punkt der optimalen Effizienz sowie das zulässige Betriebsgebiet wichtige Parameter. Die Beziehungen zwischen diesen Parametern sind in Abbildung 26 der API 610 (10. Auflage) dargestellt. Mit anderen Worten: Sobald eine Pumpe hergestellt ist, sind diese Parameter festgelegt.