Vier Arten von Kreiselpumpen erklärt: Radial, Axial, gemischt und mehr- Jiangsu Double Wheel Pump Machinery Manufacturing Co., Ltd.

Was sind die vier Arten von Kreiselpumpen? Beginnen Sie mit dem Dienstpunkt

Ein Ingenieur, der eine Pumpe für ein Hochhaus-Druckerhöhungssystem auswählt, geht von einem anderen Arbeitspunkt aus als ein Auftragnehmer, der Regenwasserüberläufe verwaltet. Der erste benötigt möglicherweise 60 m³/h bei 180 m Fallhöhe; der zweite benötigt möglicherweise 4.000 m³/h bei nur 4 m. Beide Aufgaben können mit Kreiselpumpen erledigt werden, aber die Laufradkonstruktion, die für die eine geeignet ist, passt nicht für die andere. Aus diesem Grund stellt sich die Frage „Welche vier Arten von Kreiselpumpen gibt es?“ In der Praxis kommt es darauf an: Die Antwort definiert die hydraulischen Grenzen der Pumpe, bevor man sich Motorleistung, Materialien oder Herstellerspezifikationen ansieht.

Die vier Typen von Kreiselpumpen, klassifiziert nach dem Laufradströmungsweg, sind Radialpumpen, Axialpumpen, Mischpumpen und Sonderausführungen/Konfigurationsdesigns. Konstruktionsmerkmale wie einstufig oder mehrstufig, selbstansaugend oder nicht selbstansaugend, doppelte Ansaugung und vertikale oder horizontale Anordnung sind praktische Varianten, die spezifische Aufgaben unterstützen, aber die erste Entscheidung fällt normalerweise auf die Laufradfamilie.

Das Funktionsprinzip jeder Kreiselpumpe

Jede Kreiselpumpe nutzt die gleiche Grundphysik. Ein rotierendes Laufrad mit gekrümmten Schaufeln nimmt Flüssigkeit am Saugauge auf und schleudert sie nach außen. Die Flüssigkeit gewinnt im Laufrad kinetische Energie, und eine Spirale oder ein Diffusor verlangsamt sie und wandelt diese kinetische Energie in Druck um. Form und Winkel der Laufradschaufeln bestimmen die Richtung, in der die Flüssigkeit das Laufrad verlässt: senkrecht zur Welle für radiale Strömung, entlang der Welle für axiale Strömung oder in einem Winkel dazwischen für gemischte Strömung. Diese Fließrichtung ist der wichtigste Faktor, der die Pumpentypen unterscheidet. Eine kurze Auffrischung des mechanischen Prozesses finden Sie unter wie ein Kreiselpumpenlaufrad in einer industriellen Umgebung funktioniert .

Da die Laufradgeometrie auch die Form der Förderhöhenkurve (Q-H) bestimmt, unterteilen sich die vier Laufradfamilien natürlich in unterschiedliche Anwendungsbereiche.

Die vier Arten von Kreiselpumpen: Definitionen der Laufradfamilie

Die Standardantwort auf die vier Arten von Kreiselpumpen basiert auf der Laufradströmungsrichtung. Die vier Gruppen sind Radialströmung, Axialströmung, Mischströmung und Sonderzweck-/Konfigurationsdesigns. In den folgenden Abschnitten wird erklärt, wie sich jeder Typ verhält, wann er verwendet werden sollte und wo gängige industrielle Produktvarianten passen.

Typ 1: Radialkreiselpumpen

Radialpumpen, manchmal auch Zentrifugalkraftpumpen genannt, sind der am häufigsten verwendete Typ im industriellen Einsatz. Die Flüssigkeit tritt am Auge in das Laufrad ein und tritt etwa im 90-Grad-Winkel zur Pumpenwelle aus. Bei einer Radialpumpe entsteht der größte Teil des Druckanstiegs durch die Zentrifugalkraft, wodurch sich diese Familie gut für mäßige Förderströme mit relativ hoher Förderhöhe eignet. Zu den Laufradkonstruktionen gehören geschlossene, halboffene und offene Versionen. Geschlossene Laufräder werden für saubere Flüssigkeiten bevorzugt, während offene oder halboffene Designs Flüssigkeiten mit einigen Feststoffen fördern.

Eine einstufige Radialkreiselpumpe ist das Arbeitstier für die Wasserversorgung, Kühlwasserzirkulation, Kesselspeisung, Chemikalienübertragung, HVAC-Systeme und allgemeine Anlagendienstleistungen. Für die Versorgung mit sauberem Wasser a Horizontale Kreiselpumpe der SLW-Serie stellt eine typische einstufige radiale Strömungskonfiguration dar. Wenn die chemische Kompatibilität vorherrscht, ist ein Chemische Kreiselpumpe der IH-Serie ist eine übliche Radialströmungsoption. In engen Rohrleitungsräumen, a Vertikale Pipeline-Kreiselpumpe liefert das gleiche hydraulische Prinzip in einem kompakteren Gehäuse.

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Typ 2: Axialkreiselpumpen

Im Gegensatz dazu sind Axialpumpen propellerartig. Flüssigkeit tritt entlang der Achse der Pumpenwelle ein und aus. Anstatt sich hauptsächlich auf die Zentrifugalkraft zu verlassen, erzeugen Axialpumpen Druck durch die Hubwirkung der Propellerblätter. Das Ergebnis ist eine Pumpe, die sehr große Fördermengen bei geringer Förderhöhe bewältigt. Axialpumpen werden häufig für den Hochwasserschutz, das Pumpen von Regenwasser, Bewässerungskanälen und Kondensatorkühlwasser eingesetzt, wo die Flüssigkeit horizontal über kurze Höhenunterschiede bewegt wird. Bei diesen Bedingungen mit geringer Förderhöhe und hohem Durchfluss kann eine Axialpumpe weitaus effizienter arbeiten als eine Radialpumpe.

Typ 3: Kreiselpumpen mit gemischtem Durchfluss

Mixed-Flow-Pumpen vereinen die Eigenschaften von Radial- und Axial-Flow-Designs. Flüssigkeit verlässt das Laufrad in einem diagonalen Winkel, irgendwo zwischen senkrecht und parallel zur Welle. Das Laufrad nutzt sowohl Zentrifugalkraft als auch Axialauftrieb. Eine Mixed-Flow-Pumpe liefert mehr Förderstrom als eine Radialpumpe, hat jedoch eine höhere Förderhöhe als eine Axialpumpe, wodurch sie sich gut für Aufgaben mit mittlerem Förderstrom und mittlerer Förderhöhe eignet. Kommunale Wasserversorgung, Entwässerungsstationen, landwirtschaftliche Bewässerung und Küstenregenwassersysteme verwenden häufig Mischströmungspumpen, wenn weder Radial- noch Axialpumpen effizient mit der Systemkurve übereinstimmen.

Typ 4: Spezial- und Konfigurationskreiselpumpen

Bei der vierten Gruppe handelt es sich nicht um eine einzelne Laufradform. Es umfasst Pumpen mit speziellen Laufradkonstruktionen, wie z. B. Wirbellaufräder für die Feststoffförderung, und Pumpen, die in Konfigurationen eingebaut sind, die ein bestimmtes hydraulisches Problem lösen. Hier finden tatsächlich viele industrielle Auswahlentscheidungen statt.

Freistromlaufräder sind im Pumpengehäuse eingelassen. Feststoffe und zähes Material gelangen durch das offene Spiralgehäuse und nicht durch die Laufradschaufeln, was das Verstopfungsrisiko im Abwasser- und Abwasserbereich verringert. Auf der Konstruktionsseite verdienen vier Konfigurationsvarianten besondere Aufmerksamkeit:

Einstufig versus mehrstufig: Bei einer mehrstufigen Pumpe sind zwei oder mehr Laufräder in Reihe auf einer Welle angeordnet. Jedes Laufrad erhöht den Druck, sodass eine mehrstufige Pumpe mit einem relativ kompakten Gehäuse sehr hohe Förderhöhen erreichen kann. Für Kesselspeisung, Hochwasserversorgung, Umkehrosmose und andere Hochdruckaufgaben, a Vertikale mehrstufige Kreiselpumpe der SLGD-Serie Großhandel Hersteller vertikaler mehrstufiger Kreiselpumpen der SLGD-Serie, OEM/OD Jiangsu Double Wheel Pump Machinery Manufacturing Co., Ltd. ist ein Hersteller und Hersteller von mehrstufigen vertikalen Kreiselpumpen der SLGD-Serie in China. Produkt anzeigen → ist ein praktisches Beispiel für diesen Ansatz.
Selbstansaugend versus nicht selbstansaugend: Eine selbstansaugende Kreiselpumpe kann bei jedem Start Luft aus der Saugleitung evakuieren, ohne dass eine externe Ansaugung erforderlich ist. Dies ist wichtig, wenn die Pumpe über dem Flüssigkeitsspiegel sitzt. A Dichtungsfreie selbstansaugende WFB-Pumpe Hersteller von dichtungsfreien selbstansaugenden WFB-Pumpen im Großhandel, OEM/ODM-Fabrik – Jiang Jiangsu Double Wheel Pump Machinery Manufacturing Co., Ltd. ist ein Hersteller von dichtungsfreien selbstansaugenden WFB-Pumpen in China und eine OEM-Fabrik, die ... Produkt anzeigen → ist eine dichtungslose, selbstansaugende Konfiguration, die häufig dort eingesetzt wird, wo Leckagen und Wartungszugang Bedenken hervorrufen.
Doppelte Ansaugung: Eine Doppelansaugpumpe leitet Flüssigkeit zu beiden Seiten des Laufrads. Dadurch wird der Axialschub ausgeglichen und die Pumpe kann einen größeren Förderstrom mit weniger Vibrationen bewegen als ein einzelnes Sauglaufrad ähnlicher Größe. Für Anwendungen mit hohem Durchfluss und mäßiger Förderhöhe, z. B. großer Wassertransfer, a horizontale Doppelansaug-Kreiselpumpe mit geteiltem Gehäuse ist ein gängiges Design.
Vertikal versus horizontal: Eine vertikale Kreiselpumpe spart Platz und eignet sich für tiefe Gruben, Brunnen und Kondensatorschächte. A vertikale Langwellenpumpe kann untergetauchte Ansaugniveaus in einem Sumpf erreichen, während der Motor oben zugänglich bleibt. Einen detaillierteren Vergleich der beiden Installationsstile finden Sie im Praktische Unterschiede zwischen horizontalen und vertikalen Kreiselpumpen .

Vier Kreiselpumpentypen im Überblick

Bevor Sie mit dem Auswahlprozess fortfahren, vergleichen Sie die vier Gruppen nach Hydraulikprofil und typischem Service:

Radialer Durchfluss: mäßiger Durchfluss, hohe Förderhöhe; Wasserversorgung, Kühlung, Kesselspeisung, chemischer Prozess.
Axialer Durchfluss: hoher Durchfluss, niedrige Förderhöhe; Hochwasserschutz, Regenwasser, Bewässerung, Kondensatorzirkulation.
Gemischter Durchfluss: mittlerer bis hoher Durchfluss, mittlere Förderhöhe; Stadtwasser, Entwässerung, Küstenpumpen.
Spezieller Zweck/Konfiguration: Förderhöhe und Durchfluss hängen vom Design ab; Feststoffhandhabung, mehrstufige Hochdruckausführung, selbstansaugende, doppelte Ansaugung oder vertikale Installation.

Die Grenzen sind nicht absolut, aber das hydraulische Profil steht immer an erster Stelle. Wenn der Prozess 80 m Förderhöhe und 60 m³/h benötigt, ist eine Radialpumpe der natürliche Ausgangspunkt. Benötigt der Prozess 4.000 m³/h bei 4 m Förderhöhe, ist eine Axialpumpe fast immer die richtige Wahl.

So wählen Sie den richtigen Typ für Ihre Anwendung aus

Verwenden Sie die folgende Reihenfolge der Entscheidungen:

Definieren Sie den Betriebspunkt. Durchfluss und Förderhöhe sind nicht verhandelbar. Tragen Sie sie in eine Pumpenkennlinie ein und ermitteln Sie, welche Laufradfamilie in der Nähe ihres besten Effizienzpunkts betrieben werden kann.
Überprüfen Sie die Flüssigkeit. Sauberes Wasser, viskose Flüssigkeiten, korrosive Chemikalien, abrasive Schlämme und faserhaltiges Abwasser verhalten sich unterschiedlich. Möglicherweise ist ein offenes Laufrad, ein Freistromlaufrad oder eine Sonderlegierung erforderlich, bevor der Grundpumpentyp festgelegt wird.
Untersuchen Sie die Saugbedingungen. Bestimmen Sie die verfügbare positive Netto-Saughöhe (NPSH) und entscheiden Sie, ob die Pumpe eine geflutete Saug- oder eine selbstansaugende Konfiguration benötigt. Ein niedriger Saugdruck erhöht das Kavitationsrisiko und deutet oft auf eine Doppelsaugpumpe oder ein Laufrad mit besserer saugspezifischer Geschwindigkeit hin.
Wählen Sie Installation und Antriebsanordnung. Grundfläche, Grubentiefe und Motorstandort entscheiden über horizontale und vertikale Bauweise. Bei tiefen Gruben sorgt eine vertikale Langwellenpumpe dafür, dass der Motor zugänglich bleibt; Für Rohrleitungsstollen sind horizontale Pumpen einfacher zu warten.
Vergleichen Sie die Gesamtbetriebseffizienz. Die Energiekosten über die Lebensdauer einer Pumpe übersteigen in der Regel den Kaufpreis. Eine nominell günstigere Pumpe, die außerhalb ihres besten Effizienzbereichs läuft, kann im ersten Jahr mehr Strom verbrauchen.

Lesen Sie für anspruchsvolle Medien und Umgebungen die verfügbaren Anleitungen unter Auswahl industrieller Kreiselpumpen für raue Bedingungen bevor Sie die Spezifikation finalisieren.

Häufige Fehler, die Sie bei der Auswahl einer Kreiselpumpe vermeiden sollten

Eine gute Auswahl zu treffen bedeutet auch, häufige Fehler zu vermeiden, die zu Feldausfällen führen:

Konzentrieren Sie sich nur auf den Fluss. Eine Pumpe, die für den Durchfluss, aber nicht für die Förderhöhe ausgelegt ist, läuft weit rechts von ihrer Kurve, überlastet den Motor oder kavitiert.
Ignorieren flüssiger Eigenschaften. Die Viskosität verringert die Pumpenleistung; Feststoffe erfordern größere Durchgänge, ein offenes Laufrad oder ein Wirbellaufrad.
Saughöhe unterschätzen. Ohne ausreichend NPSH verliert eine Kreiselpumpe an Druck und erodiert das Laufrad. Befindet sich die Flüssigkeitsquelle unterhalb der Pumpe, kann eine selbstansaugende Kreiselpumpe die praktische Lösung sein.
Wählen Sie eine Vertikalpumpe ausschließlich aus Gründen der Platzersparnis. Vertikalwellenpumpen können schwieriger zu warten sein, wenn sich die Nasspartie tief in einer Grube befindet. Passen Sie die Konstruktion an den Zugangsplan an.
Auswahl allein nach Katalog. Laufradfamilie, Drehzahl, Verschleißringspiel und Dichtungsumgebung müssen alle mit der tatsächlichen Belastung verglichen werden.

Fazit: Bauen Sie Ihre Auswahl auf einer klaren Kenntnis der Pumpentypen auf

Die vier Arten von Kreiselpumpen sind Radialpumpen, Axialpumpen, Mischpumpen und Sonderausführungen/Konfigurationen. Sie unterscheiden sich darin, wie das Laufrad die Flüssigkeit leitet, und dieser Unterschied bestimmt den Durchfluss und die Förderhöhe, die die Pumpe liefern kann. Ein- und mehrstufige Ausführungen, selbstansaugende und nicht selbstansaugende Ausführungen, Doppelsauglaufräder und vertikale oder horizontale Montage verfeinern die Auswahl, aber die Laufradfamilie ist Ihre erste Entscheidung.

Wenn Sie eine neue oder Ersatzpumpe in Betracht ziehen, beginnen Sie mit dem Betriebspunkt: Durchfluss, Förderhöhe, Flüssigkeitseigenschaften, Ansaugbedingungen und Installationsbeschränkungen. Dieser Prozess führt Sie natürlich zu einem der vier Typen. Sobald der Typ klar ist, vergleichen Sie tatsächliche Produktdesigns innerhalb dieser Familie, um Effizienz, Materialkompatibilität und Wartbarkeit zu bestätigen. Ein klares Verständnis dieser vier Kreiselpumpenkategorien spart Ihnen Zeit und verhindert die häufigsten Auswahlfehler.