Berechnung und Auswahl einer Verstärkungspumpe
BEISPIEL
Auswahl einer Verstärkungspumpe
Zur Auswahl einer Verstärkungspumpe wird die grafische Abhängigkeit der Förderhöhe von der Durchflussmenge verwendet, die für jedes Modell einzigartig ist und in den Katalogen der Hersteller aufgeführt ist.
Die Methode zur Auswahl einer Verstärkungspumpe hängt von den ihr zugewiesenen Aufgaben ab. Um eine Verstärkungspumpe auszuwählen, wird die Durchflussmenge angegeben, und eine senkrechte Linie wird von der Abszissenachse zur Pumpenkennlinie gezogen. Der resultierende Arbeitspunkt bestimmt die Förderhöhe bei der angegebenen Durchflussmenge.
Eine Umwälzpumpe wird ausgewählt, indem die hydraulische Kennlinie des Umlaufkreises, die die Abhängigkeit des Druckverlusts von der berechneten Durchflussmenge darstellt, auf die Pumpenkennlinie gelegt wird. Der Arbeitspunkt befindet sich an der Schnittstelle der Pumpen- und Umlaufkennlinien.
Wenn mehrere Modelle die angegebenen Parameter erfüllen, wird eine weniger leistungsstarke Pumpe ausgewählt, die mit höherer Effizienz arbeitet. Bei der Auswahl einer Kreiselpumpe für ein Netz mit variablem Wasserdurchfluss ist es besser, ein Modell mit einer flacheren Förderkennlinie und einem breiten Durchflussbereich zu wählen.
Geräuschmerkmale werden häufig zum entscheidenden Faktor bei der Auswahl von Pumpen für den Einbau in Wohngebäuden. In solchen Fällen wird empfohlen, eine Pumpe mit einem weniger leistungsstarken Elektromotor und einer Drehzahl von nicht mehr als 1500 Umdrehungen pro Minute zu wählen.
Berechnung einer Verstärkungspumpe
Die Berechnung einer Verstärkungspumpe besteht darin, zwei Parameter zu bestimmen, die für den Betrieb des Systems erforderlich sind - Durchflussmenge und Druck. Je nach Installationsschema kann der Ansatz zur Berechnung dieser Parameter variieren.
Die Berechnung einer Verstärkungspumpe für ein Wasserversorgungssystem wird basierend auf dem Wasserverbrauch in der Stunde mit maximalem Wasserverbrauch durchgeführt, während der Druck durch die Differenz zwischen dem gewünschten Druck am Eingang des Wasserversorgungssystems und dem Druck am Wassernetz-Einlass bestimmt wird.
Der Druck am Eingang des Wasserversorgungssystems entspricht der Summe aus dem Überdruck am höchsten Wasserentnahmepunkt, der Höhe der Wassersäule von der Pumpe bis zum höchsten Punkt in Metern und dem Druckverlust im Abschnitt von der Verstärkungspumpe bis zum höchsten Punkt. Der Überdruck am höchsten Wasserentnahmepunkt beträgt in der Regel 5 bis 10 m.
Die Berechnung der Einspeisepumpe für ein Heizsystem, das nach einem unabhängigen Schema angeschlossen ist, erfolgt basierend auf der maximal zulässigen Zeit zum Befüllen des Systems und dessen Kapazität. Die Befüllzeit des Heizsystems wird in der Regel mit etwa 2 Stunden angesetzt. Der Druck der Einspeisepumpe wird durch die Differenz zwischen dem Pumpenabschalt-Druck (System gefüllt) und dem Druck an der Einspeiseleitung bestimmt.
Die Berechnung der Umwälzpumpe für ein Heizsystem erfolgt basierend auf der Wärmebelastung und dem berechneten Temperaturdiagramm. Der Durchfluss der Pumpe ist proportional zur Wärmebelastung und umgekehrt proportional zur berechneten Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf- und Rücklaufleitung. Der Druck der Umwälzpumpe wird ausschließlich durch den hydraulischen Widerstand des Heizsystems bestimmt, der im Projekt angegeben sein sollte (normalerweise im Bereich von 2 bis 7 m).
Kavitation
Kavitation ist die Bildung von Dampfblasen im Volumen einer strömenden Flüssigkeit aufgrund eines Abfalls des hydrostatischen Drucks und deren Kollaps in einem Bereich, in dem der hydrostatische Druck wieder ansteigt.
In Kreiselpumpen tritt Kavitation an der Einlasskante des Laufrads auf, wo die Strömungsgeschwindigkeit am höchsten und der hydrostatische Druck am niedrigsten ist. Der Kollaps der Dampfblase tritt bei vollständiger Kondensation auf, was zu einem plötzlichen Druckanstieg auf Hunderte von Atmosphären führt. Wenn sich die Blase zum Zeitpunkt des Kollapses auf der Oberfläche des Laufrads oder der Schaufel befand, konzentriert sich der Aufprall auf diese Oberfläche, was zu einer Erosion des Metalls führt. Die durch Kavitationserosion betroffene Metalloberfläche weist ein ausgekerbtes Aussehen auf.
Kavitation in einer Pumpe wird von lautem Lärm, Knacken, Vibrationen und, was am wichtigsten ist, einem Abfall der Förderhöhe, Leistung, Durchflussmenge und Effizienz begleitet. Es gibt keine Materialien, die absolut gegen Kavitationserosion beständig sind, weshalb der Betrieb einer Pumpe im Kavitationsmodus nicht zulässig ist.
Der Mindestdruck am Einlass einer Kreiselpumpe wird als NPSH (Net Positive Suction Head) bezeichnet und von den Pumpenherstellern in der technischen Beschreibung angegeben.
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