Funktionsprinzip
Eine Verdrängerpumpe setzt eine Flüssigkeit in Bewegung, indem sie eine bestimmte Menge der Flüssigkeit einschließt und dieses eingeschlossene Volumen in eine Druckleitung oder ein Drucksystem drückt (verdrängt).
Einige Verdrängerpumpen verwenden einen sich ausdehnenden Hohlraum auf der Saugseite und einen sich verkleinernden Hohlraum auf der Druckseite. Die Flüssigkeit strömt in die Pumpe, wenn sich der Hohlraum auf der Saugseite ausdehnt, und die Flüssigkeit strömt aus der Druckseite, wenn der Hohlraum kollabiert. Das Volumen bleibt bei jedem Pumpenzyklus konstant.
Positive Verdrängerpumpen verwenden keine Laufräder, sondern stützen sich auf rotierende oder hin- und hergehende Teile, die die Flüssigkeit direkt in einen geschlossenen Hohlraum drücken, bis ein ausreichender Druck aufgebaut ist, um die Flüssigkeit in das Drucksystem zu befördern. Die Pumpe ist nicht darauf angewiesen, die Geschwindigkeit der Flüssigkeit zu erhöhen, wie es die Zentrifugalpumpe tut, indem sie die Flüssigkeit durch das Laufrad bewegt. Folglich ist die Flüssigkeitsgeschwindigkeit in einer Verdrängerpumpe viel geringer als in einer Kreiselpumpe. Dies ist bei bestimmten Anwendungen oft wünschenswert, z. B. wenn ein Medium gepumpt werden muss, das empfindliche Feststoffe enthält.
Pumpeneigenschaften
Verdrängerpumpen können im Gegensatz zu Zentrifugal- oder Rotodynamikpumpen theoretisch bei einer bestimmten Drehzahl (U/min) unabhängig vom Förderdruck den gleichen Förderstrom erzeugen. Daher können Verdrängerpumpen als Geräte mit konstantem Förderstrom betrachtet werden. Eine geringfügige Zunahme der internen Leckage bei steigendem Druck kann jedoch eine wirklich konstante Fördermenge verhindern.
In der Anwendung darf eine Verdrängerpumpe nicht gegen ein geschlossenes Ventil auf der Druckseite der Pumpe arbeiten, da sie keine Absperrhöhe wie eine Kreiselpumpe hat. Arbeitet die Pumpe gegen ein geschlossenes Druckventil, so fördert sie weiter und der Druck in der Druckleitung steigt an, bis entweder die Rohrleitung bricht oder die Pumpe schwer beschädigt wird, oder beides.
Um dies zu verhindern, ist daher oft ein Überdruck- oder Sicherheitsventil auf der Druckseite der Verdrängerpumpe erforderlich. Dieses Überdruckventil kann entweder innerhalb oder außerhalb der Pumpe angeordnet sein. Der Pumpenhersteller hat normalerweise die Möglichkeit, interne Entlastungs- oder Sicherheitsventile zu liefern. Ein internes Ventil wird in der Regel nur als Sicherheitsvorkehrung verwendet, ein externes Überdruckventil in der Druckleitung mit einer Rücklaufleitung zur Saugleitung oder zum Vorratsbehälter bietet jedoch eine erhöhte Sicherheit.
Typische Spezifikation von Verdrängerpumpen
Verdrängerpumpen sind im Allgemeinen für Leistungen in den folgenden Bereichen erhältlich:
- Die Fördermengen liegen zwischen 0.4 bis 55.000 lpm
- Gesamtförderhöhe (Druck) zwischen 0,7 und 6800 Bar
- Leistungsbereiche zwischen 0,5 und 4.900 PS
- Viskositätsgrenzen variieren je nach Pumpentyp.
Unterschiedliche Arten von Verdrängerpumpen
Es gibt verschiedene Arten von Verdrängerpumpen auf dem Markt, und sie werden oft nach dem Mechanismus klassifiziert, mit dem die Flüssigkeit bewegt wird. Zum Beispiel:
Drehkolbenpumpen Verdrängerpumpen
Dazu gehören Zahnrad-, Schrauben-, Flügelrad-, Schlauch-, Drehkolben- und Exzenterschneckenpumpen, die alle rotierende Teile verwenden, um die Flüssigkeit in und aus der Pumpenkammer zu bewegen. Einige Rotationspumpen, wie z. B. Zahnradpumpen, müssen einen sehr engen Abstand zwischen den rotierenden Elementen und den Wänden der Kammer sowie zwischen den rotierenden Teilen haben, was bedeutet, dass sie im Allgemeinen nicht zum Pumpen großer Feststoffe oder abrasiver Flüssigkeiten verwendet werden können, die die Teile verschleißen könnten. Andere Typen wie Drehkolbenpumpen und Exzenterschneckenpumpen sind für die Förderung von Flüssigkeiten ausgelegt, die Feststoffe enthalten.
Kolbenpumpen Positive Verdrängung
Die Kolben-, Membran-, Kolben-, Hydraulik- und viele andere Pumpen verwenden einen sich wiederholenden Kolbenmechanismus, um die Kammer in regelmäßigen Abständen auszudehnen und zusammenzuziehen. Hubkolbenpumpen haben ein oder mehrere Rückschlagventile am Ein- und Auslass der Pumpe, um die Flüssigkeit durch die Pumpe zu leiten und einen Rückfluss zu verhindern.
Lineare Verdrängerpumpe
Die Kettenpumpe ist eine Art Wasserpumpe, bei der mehrere kreisförmige Scheiben auf einer endlosen Kette angeordnet sind. Ein Teil der Kette taucht in das Wasser ein, und die Kette läuft durch ein Rohr, das etwas größer als der Durchmesser der Scheiben ist. Wenn die Kette das Rohr hinaufgezogen wird, wird das Wasser zwischen den Scheiben eingeschlossen und an die Spitze gehoben und ausgestoßen.
Membranpumpen Verdrängerpumpe
Eine Membranpumpe ist eine besondere Art von Verdrängerpumpe, die die Hin- und Herbewegung einer sich biegenden Membran nutzt, um Flüssigkeit in die und aus der Pumpenkammer zu bewegen.
Die sich biegende Membran erzeugt ein Vakuum am Einlass der Kammer, das die Flüssigkeit in die Kammer zieht. Wenn sich die Membran in die entgegengesetzte Richtung bewegt, verringert sich das Volumen der Pumpkammer und die Flüssigkeit wird aus dem Auslass der Pumpe herausgedrückt.
Membranpumpen verwenden Rückschlagventile am Einlass und Auslass der Pumpkammer, um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit in die eine und aus der anderen Richtung fließt, ohne rückwärts auszutreten.
Hauptvorteile von Verdrängerpumpen
- Im Allgemeinen sind Verdrängerpumpen ideal für Anwendungen, bei denen ein konstanter Durchfluss erforderlich ist.
- Sie erzeugen einen mittleren bis hohen Druck und eignen sich oft hervorragend zum Pumpen von Ölen und anderen viskosen Flüssigkeiten.
- Verdrängerpumpen sind auch äußerst nützlich für Anwendungen, die eine Kombination aus geringem Durchfluss und hohem Druck erfordern. Zum Beispiel, um Flüssigkeiten zu fördern, die suspendierte oder zerbrechliche Feststoffe enthalten.
So, das ist ein Überblick über Verdrängerpumpen. Haben Sie noch etwas hinzuzufügen? Irgendwelche Vor- oder Nachteile in der Anwendung?
Oder gibt es etwas, das wir nicht behandelt haben und das Sie gerne wissen würden?