Die Pumpen können unmittelbar in die Rohrleitung montiert werden oder sind über Fundamente bzw. Konsolen abzustützen.Die hohe Dauertemperaturbelastung (bis 140°C) und die große Laufruhe durch entsprechend ausgebildete Pumpengehäuse, Laufräder und Antriebsmotoren sind entscheidende Konstruktionsmerkmale von speziell für die Gebäudetechnik entwickelten Pumpen. Niedrige Strömungsgeschwindigkeiten sowohl im Pumpengehäuse als auch in den Anschlußstutzen machen besondere Geräuschschutzmaßnahmen (Kompensator) überflüssig.
Eine Kreiselpumpe ist eine hydraulische Strömungsmaschine, bei der der Transport des Fördermediums unter Ausnutzung der durch die Rotation des Laufrades verursachten Zentrifugalkräfte (Kreiselkräfte) realisiert wird. Dabei findet eine Energieübertragung durch Strömungsumlenkung innerhalb der Laufradbeschaufelung statt.Kreiselpumpen werden typischerweise für impulsfreien, kontinuierlichen oder intermittierenden Betrieb eingesetzt, sind jedoch nicht für Dosier- oder Abfüllanwendungen geeignet. Die Stärken dieses Verfahrens liegen in der kontinuierlichen, pulsationsfreien Arbeitsweise. Ein Vorteil ist außerdem die relativ einfache Konstruktion und der guten Anpassbarkeit, die hohe Wartungskosten vermeidet.Die Anwendung ist im Hinblick auf die Viskosität des Fördermediums beschränkt. Mit zunehmender Viskosität der Flüssigkeit nimmt die Effizienz ab. Daher ist die Anwendung praktisch auf Flüssigkeiten mit einer kinematischen Viskosität bis zu 100 … 150 mm²/s beschränkt. Bei sehr hohen Viskositäten finden Verdrängerpumpen bevorzugt ihren Einsatz.Wichtige Kenngrößen sind Förderhöhe, Förderstrom, Leistungsbedarf, Wirkungsgrad und NPSH – Wert. Die Kenngrößen werden im Allgemeinen als Kennlinien in Abhängigkeit des Volumenstroms (Förderstroms) dargestellt.
Bei Kolbenpumpen (Hubkolbenpumpen) unterscheidet man verschiedene Bauarten:
die Tauchkolbenpumpe, auch Plungerpumpe genannt,
die Scheibenkolbenpumpe und
die Membranpumpe.
Durch asynchrones Öffnen und Schließen des Einlasses bzw. Auslasses der Pumpenkammer wird die Flüssigkeit in der Pumpenkammer bewegt und dann zur Auslassseite gedrückt.Hubkolbenpumpen werden im Allgemeinen für Anwendungen eingesetzt, die relativ geringe Fördermengen und hohe Drücke erfordern. Da jeder Zylinder ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen an das System abgibt, sind diese Pumpen auch für Dosier- und Abfüllaufgaben einsetzbar. Der Nachteil gegenüber rotierenden Pumpen ist der pulsierende Betrieb.
Nach ihrem Wirkprinzip werden Flüssigkeitspumpen in Kreiselpumpen und Verdrängerpumpen unterteilt. Darüber hinaus gibt es noch Spezialkonstruktionen, wie Strahl- oder Mammutpumpen.
Es dreht sich eine eingängige Förderspindelin einem zweigängigen Schneckengehäuse aus elastischem Kunststoff.Die exzentrisch rotierende Förderschnecke fördert das Fördermedium im freien Scheckengang des Gehäuses von der Saugseite in stetigem Förderstrom zur Druckseite.Exzenterschneckenpumpen finden besonders beim Transport von sehr hochviskosen Fluiden, breiigen, schlamm- oder pastenartigen Medien ihre Anwendung. Sie sind wie die Schraubenspindelpumpen für höchste Viskositäten geeignet bei denen der Einsatz von Kreiselpumpen nicht möglich ist.
In der Haustechnik, insbesondere für Pumpen für die Heizungs- und Klimatechnik ist die Einteilung der Pumpenausführung nach der Dichtungsausführung (Benetzung des Motors) verbreitet:
Ausführung
Beschreibung
Nassläuferpumpe
Nassläuferpumpe mit Spaltrotormotor
Trockenläuferpumpe
Kreiselpumpe mit Wellendichtung
Darüber hinaus ist die Unterteilung nach Aufstellungsart bzw. der Anordnung des Antriebs gebräuchlich:
Monoblock mit angeflanschtem Motor
DIN-Normen mit Motor und Kupplung auf gängiger Grundplatte
Die erforderliche Wellenleistung der Pumpe wird als Kennlinie in Abhängigkeit von Förderstrom angegeben. Die Kennlinie ändert sich bei Drehzahländerung der Pumpe entsprechend den Affinitätsgesetzen.Die Wellenleistung der Pumpe ist direkt proportional zur Dichte des Fördermediums. Bei hochviskosen Medien hängt die Wellenleistung ausserdem von der Viskosität ab.Je nach Anwendung und Größe der Pumpe wird der Antrieb so ausgelegt, dass die Motorleistung entweder grösser oder gleich
der Wellenleistung im Betriebspunkt oder
der maximalen Leistung der Kennlinie,
jeweils zuzüglich eines Sicherheitszuschlages vom mindestens 5%, ist.Der erforderliche Sicherheitszuschlag hängt von der geforderten Motorleistung ab. Während man bei größeren Motoren den Sicherheitszuschlag auf bis zu 5% reduziert, werden für kleinere Leistungen Zuschläge von über 20% angewendet. Zudem ist die Motornennleistung für Normmotoren noch auf die Umgebungsbedingungen umzurechnen.Als Symbol für die Wellenleistung wird P2 verwendet.
In NEWTONschen Flüssigkeiten entstehen bei laminaren Strömungsvorgängen Schubspannungen und dem Druck überlagerte Normalspannungen, die der Deformationsgeschwindigkeit proportional sind, wobei der Proportionalitätsfaktor die dynamische Viskosität ist.Die kinematische Viskosität ist definiert als:Die Viskosität ist temperatur- und druckabhängig, wobei die Druckabhängigkeit bei Flüssigkeiten vernachlässigbar klein ist.Bei nicht-NEWTONschen Flüssigkeiten kann die Viskosität außerdem zeitabhängig sein (thixotropes bzw. rheopexes Fließverhalten). Sie ist dann nicht mehr als Stoffwert angebbar.Die Viskosität eines Mediums hat sowohl einen Einfluss auf die Rohrleitungskennlinie als auch auf die Pumpenkennlinie. Für Kreiselpumpen werden die Pumpenkennlinien in der Praxis bei einer kinematischen Viskosität von über 10 mm²/s umgerechnet.
Erhöhung des statischen Druckes an der Einbaustelle der Pumpe (Pumpe von der Höhenanordnung tiefersetzen, z. B. aus der Dachzentrale in den Keller, um den größeren geodätischen Druck der höheren Wassersäule auszunutzen. Die Pumpenleistung selbst bleibt unverändert).
Senkung der Fördermediumtemperatur (Reduzierter Dampfdruck pD).
Andere Pumpenausführung vorsehen (Verringerung der Nenndrehzahl und / oder andere Konstruktion mit reduzierten Haltedruckhöhe der Pumpe HH).
Die kinematische Viskosität ist definiert als:
Die Viskosität ist temperatur- und druckabhängig, wobei die Druckabhängigkeit bei Flüssigkeiten vernachlässigbar klein ist.Bei nicht-NEWTONschen Flüssigkeiten kann die Viskosität außerdem zeitabhängig sein (thixotropes bzw. rheopexes Fließverhalten). Sie ist dann nicht mehr als Stoffwert angebbar.Die Viskosität eines Mediums hat sowohl einen Einfluss auf die Rohrleitungskennlinie als auch auf die Pumpenkennlinie. Für Kreiselpumpen werden die Pumpenkennlinien in der Praxis bei einer kinematischen Viskosität von über 10 mm²/s umgerechnet.