Wie funktioniert eine Kreiselpumpe?
Eine Zentrifugalpumpe ist eine Art Kreiselpumpe, die beschaufelte Laufräder mit im Wesentlichen einem radialen Auslass verwendet, um mechanische Rotationsenergie auf das Fluid zu übertragen, hauptsächlich durch Erhöhen der kinetischen Energie des Fluids (Winkelimpuls) und Erhöhen der potenziellen Energie (statischer Druck). Im Entlastungssammler wird dann kinetische Energie in nutzbare Druckenergie umgewandelt.
Eine Querschnittsansicht einer Zentrifugalpumpe würde die Verwendung eines rotierenden Laufrads zeigen, um der gepumpten Flüssigkeit Energie hinzuzufügen. Die Flüssigkeit tritt axial an einem kleineren Durchmesser, dem sogenannten Laufradauge, in das Laufrad ein und strömt radial zwischen den Schaufeln hindurch, bis sie am Außendurchmesser austritt. Wenn die Flüssigkeit das Laufrad verlässt, wird sie in einem Druckbehältergehäuse gesammelt. Eine Konstruktion, die als Spirale bezeichnet wird, sammelt die Strömung und leitet sie effizient zu einer Austrittsdüse. Bild 1 hebt die Druckdüse hervor, die wie ein Kegel geformt ist, so dass die Hochgeschwindigkeitsströmung aus dem Laufrad allmählich reduziert wird. Diese kegelförmige Austrittsdüse wird auch als Diffusor bezeichnet. Bei der Geschwindigkeitsreduzierung im Diffusor wird Energie der Strömung in Druckenergie umgewandelt.
Bild 1. Auslassdüse
Kreiselpumpen können viele Treiber haben, aber der häufigste ist der Elektromotor. Der Motor liefert die mechanische Energie an die Pumpenwelle über eine Kupplung. Die radialen und axialen Belastungen werden von Pumpen- und/oder Motorlagern aufgenommen. Das Abdichten des Fördermediums kann mit Stopfbuchspackungen oder Gleitringdichtungen erfolgen. Darüber hinaus sind dichtungslose Ausführungen mit Spaltrohrmotoren oder magnetischen Antriebskupplungen erhältlich.