Kreiselpumpen und Kreiselpumpenanlagen

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1 Kamprath-Reihe Dipl.-Ing. Walter Wagner Kreiselpumpen und Kreiselpumpenanlagen 3., überarbeitete und erweiterte Auflage Vogel Buchverlag

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort 5 1 Einleitung Allgemeines Aufbau und Wirkungsweise Einsatzbereiche Betriebsbedingungen Eigenschaften des Fördermediums Förderaufgabe Bildzeichen 14 2 Strömungstechnische Grundlagen Kontinuitä'tsgleichung Energiegleichung Kinetische Energie Potentielle Energie Druckenergie Innere Energie Bernoullische Gleichung Definition von Druck in einer Strömung Gesamtdruck p^ Kinetischer Druck (dynamischer Druck) p dyn Impulsgleichung Impulsstrommoment (Drehimpuls) Pumpenhauptgleichung Drosselkurve Spezifische Drehzahl Schnelläufigkeit K Festlegung des Laufradaußendurchmessers Laufradformen Ahnlichkeitsbeziehungen Förderstrom Q Förderhöhe H Leistung P 29 3 Kenndaten von Kreiselpumpen Förderstrom Q Förderhöhe H Festlegung der Förderhöhe durch Pumpendaten Festlegung der Förderhöhe durch Anlagendaten Leistung P Förderleistung P Q Leistungsbedarf P Ermittlung der Motorleistung P M Wirkungsgrad r\ Drehzahl n Auswahl der Pumpengröße 38 4 Kennfelder und Regelung Grundkennlinien Änderung der Drehzahl Änderung des Laufraddurchmessers Zuschärfen der Schaufelenden 53

3 4.5 Vordrallregelung Laufschaufelverstellung Beeinflussung der Steigung der Kennlinie H(ß) durch den Einbau einer Blendenscheibe zwischen Druckstutzen und Druckleitung Bypass-Regelung Leistungsvergleich der verschiedenen Regelarten Mindestförderstrom Zulässiger Temperaturanstieg Serienschaltung und Parallelschaltung Serienschaltung Parallelschaltung 63 5 Förderung von Flüssigkeiten, deren Eigenschaften von Wasser abweichen Förderung viskoser Flüssigkeiten Förderung von Flüssigkeits-Gas-Gemischen Förderung von Stoffsuspensionen Förderung von Feststoffen 72 6 Saugverhalten Einleitung Haitedruckhöhe (NPSH-Wert) NPSH-Wert der Anlage (NPSHA) NPSH-Wert der Pumpe (NPSHR) Gebrauchsgleichungen für den NPSH-Wert der Anlage bei kaltem Wasser und horizontal aufgestellten Normpumpen Abschätzen des NPSH-Wertes der Pumpe Maximal zulässige Aufstellungshöhe H VKt/vm% Gasausscheidung Werkstofffragen Kavitationsversuche Maßnahmen zur Vermeidung von Kavitation Anordnung der Saugleitung Gestaltung des Pumpensumpfes Auslegung der Entlüftungspumpen 92 7 Anlagenkennlinie und Betriebspunkt Einleitung Bestimmung der Rohrleitungskennlinie Verlusthöhenberechnung Druckverlust in geraden Rohrleitungen Vereinfachte Druckverlustberechnung Beachtungspunkte zur Druckverlustberechnung in Rohren Druckverlust in Rohreinbauelementen (Einzelwiderstände) HO 7.4 Parallel- und Hintereinanderschaltung von Rohrleitungen Parallelschaltung Hintereinanderschaltung (Reihenschaltung) Betrieb von Kreiselpumpen in verzweigten Rohrleitungen Verzweigte Druckleitung und eine Kreiselpumpe Parallelbetrieb von Kreiselpumpen mit gemeinsamer Rohrleitung Parallelbetrieb von Kreiselpumpen mit getrennten und gemeinsamen Rohrleitungsabschnitten Reihenbetrieb von Kreiselpumpen mit gemeinsamer Rohrleitung Reihenbetrieb von Kreiselpumpen mit verzweigter Rohrleitung Antriebe Elektromotoren Eigenschaften von verschiedenen Elektromotoren Phasen-Motoren Anlaufkennlinien Merkmale, die bei der Wahl von Drehstrommotoren zum Antrieb von Kreiselpumpen zu beachten sind 132

4 Leistungsaufnahme und Nennstrom Drehmoment Anfahrzeit von Kreiselpumpen Anfahren bei verschiedenen Anlagengegebenheiten Auslaufzeit von Kreiselpumpen Dieselmotoren Bauteile Wellendichtungen und Lagerungen Wellendurchbiegung Axialschub Wellenkupplungen Montage Rohrleitungskräfte Stutzenbelastung (Kräfte und Momente) nach DIN ISO Pumpenaufstellung Inbetriebnahme Wartung, vorbeugende Instandhaltung Betriebspunktermittlung (B) Schwingungen 170 Normpumpen 175 Kreiselpumpen nach EN 733, PN 10/EN , PN Konstruktive Merkmale 181 Leistungsprüfung 184 Ausführungsformen 186 Wellendichtungslose Pumpen 189 Spaltrohrmotorpumpen 189 Aufbau und Funktionsweise 189 Kennlinien und Einsatzbereiche 190 Radiallager und ihre Entlastung 192 Der Spaltrohrmotor 192 Spaltrohrmotorpumpen mit fremdgekühlten Motoren 193 Spaltrohrmotorpumpen mit eigengekühlten Motoren 196 Explosionsschutz 197 Geräuschemission 197 Magnetkupplungspumpen 197 Aufbau und Funktionsweise 197 Funktion der Magnetkupplung 198 Leistungsbilanz 200 Temperatureinfluß 202 Starrverhalten 203 Werkstoffe und funktionsgerechte Konstruktion 204 Magnetkupplungspumpe für hohe Temperaturen 205 Geräuschemissionen 205 Betriebssicherheit, Funktionssicherheit 207 Einsatzbereiche 207 Geräuschemissionen von Kreiselpumpenanlagen 211 Allgemeine Begriffe 211 Geräuschquellen 212 Antriebsmotoren 212 Pumpen 213 Schallschutzmaßnahmen 214 Meßgeräte zur Überwachung von Kreiselpumpenanlagen 215 Druckmessung 215 Messung des Förderstromes 215

5 Leistungsmessung Drehzahlmessung Temperaturmessung Sonstige Meßeinrichtungen Störungsfrüherkennungssystem Abnahme an Kreiselpumpen Vorschriften und Nonnen Explosionsschutz-Richtlinie Atex 100a Stoffdaten von Flüssigkeiten Kennlinienblätter Pumpen-Kennlinien Wirtschaftlichkeit 239 Bedeutung der wichtigsten Formelzeichen 241 Literaturverzeichnis 245 Stichwortverzeichnis 247