Die richtige Auswahl der Pumpe nach dem...

31
Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik Die richtige Auswahl der Pumpe nach dem Medium Prof. Dr.-Ing. Eberhard Schlücker

Transcript of Die richtige Auswahl der Pumpe nach dem...

  • Lehrstuhl für

    Prozessmaschinen

    und Anlagentechnik

    Die richtige Auswahl der

    Pumpe nach dem

    Medium

    Prof. Dr.-Ing. Eberhard Schlücker

  • Drosselkennlinien als erste Informationsquelle

    1

    p

    ?000737 0010

    Gründe für die Formen der Drosselkennlinien

    A) Die Krümmung der Kreiselpumpenkennlinie resultiert aus p(v2) und:

    B) Verdrängerpumpen hingegen gilt:

    p = 𝑓(𝑉𝐿 ,Maschine)

    C) Die Steigungen der Verdrängerpumpen-Kenn-lininen sind also eine Funktion der Leckströme und diese wiederum sind:

    𝑉 𝐿 = 𝑓(p, Typ, Geometrie, )

    Hth = f( V )

    Hth = f ( V )

    M

    N

    G

    K0 J E V

    V

    Vn

    H = f

    ( V )

    H

    A

    C

    F

    L

    H0

    th

    h

    v0

    Hn

    h

    v

    H

    hv

    h

    f

    B

    D

    Hth

    Hth

    Hth

    Hth

    -

    hv = f( V

    )

    h f

    = f ( V

    )

    001126 0109

    22m AcV

    Reale Schaufelzahl

    unendliche Schaufelzahl

    Hydraulik

    Strömungsverlust

    Q

  • Was ist Viskosität /unterschiedliche viskose Verhalten

    2

    Viskosität ist ein Maß für die Zähflüssigkeit. Je zäher, desto mehr sind die Flüssigkeitsteilchen aneinander gebunden!

    =

    dw / dy dw / dy dw / dy dw / dy

    dw / dy dw / dy dw / dy dw / dy

    00X

    Newton'sches Fluid Strukturviskoses Fluid Dilatantes Fluid

    p

    Bingham - Fluid

    Wasser, Öle, nieder-viskose Zuckerlösungen

    hochviskose Ölehochviskose Zuckerlösungenhochviskose ( Glukose)Kunststoffschmelzen

    SuspensionenStärke

    Zahnpasta, Lacke, Creme,Schmierfette

    = dw / dy. = K ( dw / dw )m = K ( dw / dw )m = 0 + p dw / dy.

    (Newton'scher Ansatz ) 0 < m < 1, K = ( )

    (Ostwald'sches Potenzgesetz)

    1 < m < , K = ( )

    (Ostwald'sches Potenzgesetz) (Bingham'scher Ansatz)000569 0009

    =𝐹

    𝐴=

    𝑑w

    𝑑𝑡

    Kinematische Viskosität

    ([m2/s])

    Dynamische

    Viskosität

    ([Ns/m2])

  • Strömungsprofile (1)

    3

    Strömungsprofile und Impulsaustausch

    Quelle: Schlichting

    Newtonsche Flüssigkeit Je größer die Deformation desto größer der Energiebedarf.

    v

    Strukturviskose Flüssigkeit

    v

    Wand! Max. Verschleiß

    Wand!

  • Strömungsprofile (2)

    4

    Dilatante Flüssigkeit

    Thixotrope Flüssigkeit

    v

    v

    Strömungsprofile und Impulsaustausch

    Wand! Max. Verschleiß

    Wand!

  • Geschwindigkeitsmessungen im Rohrbogen

    • in der geraden Rohrstrecke: sehr geringe Geschwindigkeiten

    • hinter dem Rohrbogen: Ausbildung zweier entgegen rotierender Wirbel

    → Energieverlust

    6

    Profilmessungen – Komponenten senkrecht zur Hauptströmungsrichtung

    5

  • Strömung im Rohrbogen

    Wenig Verschleiß

    Verschleiß

    Starker Verschleiß

    6

  • Strömungsquerschnitt Rohrbogenende

    7

  • Couette Strömung - Geschwindigkeitsprofile

    laminar Laminar + p

    Strukturviskos + p

    + + Nur Qualitativ!

    Auch hier: Strukturviskos bewirkt größten Impulsaustausch und damit stärkeren Verschleiß! Problem: Die meisten Suspensionen zeigen strukturviskoses Verhalten. Im Bereich großer Scherung: z.B. im Bereich der Interaktion der Zahnräder von ZP entstehen mit strukturviskosen Fluiden sehr große Relativgeschwindigkeiten – Verschleiß!

    9

  • Schlücker, Nov .2011 10

    Fördermedien

    Flüssig-gas

    Viskos < 1 Pas

    Hoch-viskos bis 10

    Pas

    Hoch-viskos > 10 Pas

    Stich-fest

    -273° bis

    +10°C

    -40°C-+10°C

    10° – 90°C

    20°C- 150°C

    >150°

    Viskosität

    Temperatur

    Säuren Laugen

    SUSP Fein/ grob/ weich

    SUSP fein/ hart

    SUSP grob/ hart

    Aggressiv, Abrasiv

    Zellen Ganze

    Früchte

    Scher-empfind

    -lich, chem.

    Reaktion

    Bruch-gefahr

    Faserig, filigran

    Empfindlich/Hygiene

  • 11

    Pumpen für viskose Flüssigkeiten

    • Verdrängerpumpen A E

    b)VZ

    SD VZ

    SS

    e

    d

    D

    a)

    Alle Pumpen enthalten Scherspalte und erzeugen Quetscheffekte und/oder komplizierte Verdrängungs-mechanismen oder Ventilschließvorgänge

    Schlücker, Nov .2011

  • Wirkungsgrade

    12

    0,10,01

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0,8

    0,9

    1,0

    00,2 0,5 2 51 10 100 1000 1200 1500200 50020 50

    Durchfluss Q [m3 /h]

    Maxim

    ale

    r W

    irkun

    gsgra

    d

    = P

    H/P

    S

    HDP

    SP/3

    SP/5SP/2

    MDP

    PP

    MPP

    LP

    PCP

    EGP

    PHP

    ADP

    ADP*

    Pumpenwirkungsgrad

    von Verdrängerpumpen

    IGP

    Dyn. Viskosität 100 mPas

    HDP Hydraulische Membranpumpe

    MPP Mehrfach Plunger-Pumpe*MDP Mechanische Membranpumpe

    PP Plunger-Pumpe**

    SP/X Schraubenspindelp., X = Spindel

    PCP Exzenterschneckenpumpe

    ADP Druckluft-Membranpumpe

    mit Elastomermembran

    ADP* Druckl. M.P. Incl. Kompressor

    Wirkungsgrad = 60 %

    LP Drehkolbenpumpe

    PHP Schlauchpumpe

    EGP außenverz. Zahnradpumpe (100 bar)

    IGP innenverz. Zahnradpumpe

    000108 0005

    Schlücker, Nov .2011

  • Viskositätseinfluss auf Wirkungsgrad

    Schlücker, 20.10.2010 13

    Q

    Oszillierende Verdrängerpumpe

    RotierendeVerdrängerpumpe

    Schlauchpumpe

    11 0 102 103 104 105 106

    Viskosität mPas

    Wirkungsgra

    d

    P1

    P2

    P3

    P1

    P1*

    P2*

    P3*

    P1 < P2 < P3

    P2

    P3

    000110 0005

    IL

    EL

    IF

    I

    000109 0005 opt

    p

    VV.

    p,H

    000737 0010

    1

    2

    p

  • Anwendungsschwerpunkte

    Schlücker, 20.10.2010 14

    Ma

    xim

    ale

    r F

    örd

    ers

    tro

    m

    Ma

    xim

    ale

    r F

    örd

    erd

    ruc

    k

    Ma

    xim

    ale

    Vis

    ko

    sit

    ät

    Su

    sp

    en

    sio

    ne

    n m

    itP

    art

    ike

    leig

    en

    sc

    ha

    ften

    Zw

    ei-

    Ph

    as

    en

    rde

    run

    g F

    lüs

    sig

    /Ga

    s

    Do

    sie

    ren

    Inve

    sti

    tio

    ns

    -K

    os

    ten

    Sc

    ho

    ne

    nd

    eF

    örd

    eru

    ng

    Re

    inin

    gu

    ng

    s-

    fäh

    igk

    eit

    Zu

    ve

    rlä

    ss

    igk

    eit

    *

    Tro

    ck

    en

    lau

    f

    NP

    SH

    Pu

    lsa

    tio

    n

    Mo

    tor-

    dir

    ek

    t-a

    ntr

    ieb

    Wir

    ku

    ng

    sg

    rad

    Pumpen Typ[m³/h] [bar] [Pa s]

    gr/we

    fe/we

    fe/ab

    CIPSIP

    San

    Druckluftmembranpumpe 30 17 10 + ++ + + O ++ + + + - ++ O - - / - -

    Exzenterschneckenpumpe 720 48 1000 ++ ++ + + O + + + + + - + +n

    (y)+

    Flügelzellenpumpe 200 25 2 + + - - O O + + O+

    (++)+ - + + n O

    Hydraulisch angetriebeneMembranpumpe

    400 1200 2000 + ++ ++ O ++ O ++ ++ O ++ ++ O - n ++

    Kolbenpumpe 4003 000

    (10 000)1500 + O - - O ++ O O -

    +(++)

    + - O - n ++

    Kreiskolbenpumpe 660 25 100 ++ + - O O + + + + ++ O + + n +

    Mechanisch angetriebeneMembranpumpe

    2 20 5 + ++ ++ O + + ++ +++

    (++)++ ++ O - n +

    Schlauchpumpe 85 15 10 ++ ++ O ++ O + ++ ++ + O ++ O - n O

    Schraubenspindelpumpemit treibendem Eingriff

    1500 350 5 O - - - O O + O O - ++ - ++ ++ y ++

    Schraubenspindelpumpemit externem Antrieb

    3400 350 500 + + O ++ O O + O - - ++ + ++ + y +

    Zahnradpumpe außenverzahntmit treibendem Eingriff

    340 400 200 O - - - O + + O O - + - + + y +

    Zahnradpumpe außenverzahntmit externem Antrieb

    340 400 1000 + + - O + O + O - ++ + + + y +

    Zahnradpumpe innenverzahnt 100 15 1000 + O - O + + O O - ++ - + +n

    (y)+

    Einsatzgrenzen und Anwendungsschwerpunkte kommerziell verfügbarer

    Verdrängerpumpen: ++ sehr gut; + gut; O In Sonderfällen geeignet; - möglichst vermeiden, -- unbrauchbar; PH/PS =

    Hydraulische Leistung / Antriebsleistung; * Zuverlässigkeit basiert auf mittlerer Betriebsdauer ohne Wartung mit zulässigem Fluid

    und bei richtiger Behandlung, (....) Spezielle Lösungen. Abkürzungen: gr grob, we weich, ab abrasiv, fi fein; CIP/SIP Cleaning/Sterilization in Place; S Sanitary Reinigung durch Demontage; y Ja, n Nein.

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

  • Schraubenspindelpumpen

    1

    2

    5

    4

    6

    7

    7

    7

    7

    3

    Fördermechanismus: Kämmen! • Walzeneffekte! • Massive Schereffekte! • Dichte Kammern! Schmierung bei treibendem

    Eingriff erforderlich! Bedingt partikeltolerant! • Kammervolumen konstant und • normalerweise kontrollierter Druckaufbau über

    Lspindel durch Leckströme!

    15

    Fax

    Fax drückt die Schrauben auseinander!

    Einfluss steigender Viskosität: • Steigende Gaskavitation! • Fax nimmt zu! • Synchronisierte Typen - bis etwa 10 Pas. Sonst extreme Walkarbeit. Immer weniger Druckaufbau in der Schraube! • Erforderliche Schraubenlänge kürzer!

    p

    Filmbeispiel-Oel-OB2020.avi.MP4

  • Exzenterschneckenpumpe

    Fördermechanismus: • Rotor und Stator haben unterschiedliche

    Steigung. Dadurch entstehen Kammern die nach vorne geschraubt werden. „Kissenform“!

    • Druckaufbau über Leckströme! • Gewisse Schmierung erforderlich!

    16

    Particle

    Stator

    Deformationdue pi

    Rotor

    p

    pi

    pi-1

    Einfluss steigen-der

    Viskosität: • Kein Druckaufbau • Gaskavitation mögl.

    Immer weniger Kammern

    für den gleichen Druck. Ab etwa 5 Pas nur noch eine Stufe!? Problem: Statorstabilität! Abhilfe: gleiche Statorwanddicke! • Deutlich weniger Scherung als SSP! • Partikeltolerant.

    kontaktfläche.avi.MP4

  • Zahnradpumpen

    17

    X

    Y

    S1

    S2

    a)

    S =Sp4

    S1

    S3

    Schnitt: X-Yb)

    S1

    S4

    c)

    Fördereigenschaften • Zähne schneiden die Lückenfüllung ab

    und transportieren diese auf die Druckseite um dort in der Interaktion mit dem anderen Zahnrad die Lücken leer zu quetschen.

    • Dies gelingt bei EGP nicht vollständig zur Druckseite hin. Quetschnuten!

    • Druckaufbau durch Leckströme! • Partikelintolerant. Nur über Härte!

    Einfluss steigender Viskosität: • Zunehmende massive Scherung • IGP besser als EGP wegen

    Gleitflächen. EGP braucht Quetschnuten.

    • EGP ist für höchste Viskositäten geeignet. Grund: Kraft- und Drehmoment optimal.

    • Aber: Nahezu die ganze Förder-menge wird stark geschert.

    1

    2

    V.

    0 n

    p=0

    p1>0

    p2>p1

    x

    000727 0010

    IGP EGP Trochoidenpumpe

    E A

    Partikel werden eingequetscht oder schleifen

  • Drehkolbenpumpen

    18

    Dd dD

    a) b) c)

    Fördereigenschaften • Zähne schneiden die Lückenfüllung ab

    und transportieren diese auf die Druckseite um dort in der Interaktion mit dem andern Drehkolben die Lücken leer zu quetschen.

    • Dies muss nicht vollständig sein. • Keine Quetschnuten nötig! • Druckaufbau durch Leckströme!

    Einfluss steigender Viskosität: • Zunehmende massive Scherung • Zunehmende große Kräfte und

    Drehmomente. Ab bestimmter Viskosität nicht mehr sinnvoll.

    • Rotoren werden zunehmend auseinandergebogen.

    Partikel werden eingequetscht oder schleifen. Leckage steigt schnell an!

  • Flügelzellenpumpen

    19

    A E

    b)VZ

    SD VZ

    SS

    e

    d

    D

    a)

    Fördereigenschaften • Flügel schneiden die Lückenfüllung ab

    und transportieren diese mit Hilfe der Gehäusegeometrie auf der Druckseite zu halten.

    • Flügel müssen durch Fliehkraft oder Federkraft nach außen gedrückt werden!

    • Druckaufbau je nach Ausführung über Leckströme oder auch ohne Druckaufbau

    Einfluss steigender Viskosität: • Zunehmende massive Scherung • Zunehmende Kräfte auf die Flügel. • Ab bestimmter Viskosität können

    die Flügel selbst mit Federn nicht mehr gegen das Fluid nach außen gedrückt werden (Drehzahl?). Dann nicht mehr sinnvoll. Dies geschieht schon bei relativ geringen Viskositäten.

    Nur geringe Viskosität

  • Peristaltische Schlauchpumpen

    20

    1

    1 2

    2

    4

    4

    1

    3

    4

    a) b) c)

    Fördereigenschaften • Peristaltische Förderung . Schlauchrück-

    federung sorgt für das Ansaugen! • Nocken verdrängt über den Schlauch beim

    Fördereintritt Fördermedium…. • … und gibt dieses Volumen beim Austritt

    wieder frei! • Kritische Stelle ist am Austritt des Nockens!

    Dort entsteht durch die gleichzeitige Öffnung zur Druckseite eine Rückströmung mit Überdruckwelle.

    Einfluss steigender Viskosität: • Zunehmende Kräfte beim

    Eintauchen und auch Transport (auf den Schlauch). Überdruckwelle tritt gedämpft auf (oder gar nicht mehr!)

    • Bereits bei relativ geringen Viskositäten kann der Schlauch nicht mehr zurückfedern und Ansaugen!

    Particle

    Stator

    Deformationdue pi

    Rotor

    p

    pi

    pi-1

  • SINUS-Pumpe

    21

    Fördereigenschaften • SINUS-Scheibe ist Verdränger in

    Kombination mit einem Steuerschieber der als Blockade für den Weitertransport in der Pumpe wirkt.

    Einfluss steigender Viskosität: • Zunehmende Kräfte. Aber die

    Ausführung ist relativ robust. Schwachstelle: Steuerschieber.

    Quelle MASO Steuerschieber bewirkt Gleitverschleiß.

  • Steuerkolbenpumpe

    22

    Auslassvolumen

    Einlassvolumen

    Drehwinkelt*

    Beginn DH Ende DH Beginn SH Ende SH

    X

    h

    Ansichten X

    a)

    b)

    Auslassvolumen

    Einlassvolumen

    Drehwinkelt*

    h

    1 2 4

    1

    2

    3

    4

    Auslassvolumen

    Einlassvolumen

    Drehwinkelt*Beginn DHEnde DH

    Beginn SHEnde SH

    X

    h

    Ansichten X

    a)

    b)

    h

    1 2 4

    1

    2

    3

    4

    Fördereigenschaften • Ventillos! Verdrängungs-

    steuerung durch Kolben-fenster und Kanäle

    • Problem: Kurzzeitige Überdeckung ohne Verbindungen zu den Kanälen!

    Einfluss steigender Viskosität: • Zunehmende Kräfte beim Eintauchen des Kolbens und bei Zu- und Abstrom.

  • Kolben- und Kolbenmembranpumpe

    23

    Fördereigenschaften • Oszillierend! • Schwachstellen sind die

    Ventile • Bei hoher Viskosität

    Sonderausführung

    Einfluss steigender Viskosität: • Zunehmende Kräfte, zunehmende

    Ventilnennweiten • Wenn Schließen des Ventils das Fluid nicht

    mehr zu Seite drücken kann, wird das Ventil erst zu Beginn des Druckhubes geschlossen.

    • Dann zwangsgesteuerte Ventile.

    X

    000725 0010

  • Partikelhärte < Bauteilhärte

    Hohe Viskosität und Partikel

    Schlücker, 20.10.2010 24

    Werkstoffhärte ist verschleißbestimmend Hartmetall- , Keramikbauteile Kolben, Ventile, Zahnräder...

    Dichtungsverschleiß, Bauteilverschleiß Hochviskoses Fluid mit Partikeln agiert wie eine Feile

    SAR

    HV-Bauteil

    Verschleißhochlage

    Verschleißtieflage

    ?

  • Hohe Viskosität und Partikel

    Schlücker, 20.10.2010 25

    Rotor

    Rotor

    45°

    P 5:00

    f(u)

    f(up)

    Wo sind Funktionsflächen?

  • Zusammenfassung - Ranglisten

    26

    Max. Viskosität Energieeffizienz Schonend

    Pumpentypen

    1 Kolbenpumpe Sonderkonstruktion, Außenverzahnte Zahnradpumpe, Hydraulische Membranpumpe

    2 SINUS-Pumpe mit Steuerschieber, Exzenterschnecken-pumpe (n.n. verfügbar), Innenverzahnte Zahnradpumpe

    3 Peristaltische Schlauchpumpe Schraubensp. Pumpe

    Pumpentypen

    1 Hydraulische Membranpumpe Kolbenpumpe Exzenterschnecken-pumpe (n.n. verfügbar)

    2 SINUS-Pumpe mit Steuerschieber

    3 Innenverzahnte Zahnradpumpe Außenverzahnte Zahnradpumpe Drehkolbenp.

    4 Peristaltische Schlauchpumpe Schraubensp. Pumpe

    Pumpentypen

    1 Exzenterschn. Pumpe Membranpumpe Kolbenpumpe

    2 SINUS-Pumpe Schlauchpumpe

    3 Zahnradpumpen Schraubensp. Pumpen

  • Verschleißbeispiele

    27

    25000

    20000

    15000

    10000

    5000

    0

    h

    GG

    -NiM

    o 7

    7L

    au

    frad

    Ge

    use L

    au

    frad

    Ge

    use

    G-X

    25

    0 C

    rMo

    15

    3

    > 23000 h

    > 7000 h

    GG

    -25

    G-X

    30

    0 C

    rNiS

    i 9 5

    2

    G-X

    250

    CrM

    o 1

    5 3

    GG

    -25

    G-X

    25

    0 C

    rMo

    15

    3

    GG

    -25

    Lau

    frad

    Sch

    leiß

    wa

    nd

    > 15000 h

    Ge

    use

    ,La

    ufr

    ad,G

    eh

    äu

    sede

    cke

    l

    GG

    -25

    G-X

    30

    0 C

    rNiS

    i 9 5

    2

    G-X

    25

    0 C

    rMo

    15

    3

    > 10000 h

    GG

    -NiM

    o 7

    7

    G-X

    30

    0C

    rNiS

    i 9 5

    2

    G-X

    25

    0 C

    rMo

    15

    3

    G-X

    25

    0 C

    rMo

    15

    3

    Sta

    ndze

    it

    Kalkmilch,Feststoffgehalt:

    250 g/l Ca(OH)2+15 g/l Sand

    Bauxitsuspension,Feststoffgehalt:600 bis 700 g/l

    Bauxitsuspension,Feststoffgehalt:600 bis 700 g/l

    Aluminiumoxid-suspension

    (Weißschlamm),Feststoffgehalt:700 bis 800 g/l

    Förderflüssigkeit

    Aluminiumoxid-suspension

    (Anmaischpumpe),Feststoffgehalt:300 bis 400 g/l

    Al(OH)3

    Bauxitschlamm,Feststoffgehalt:

    280 g/l

    Kanalrad-Kreiselpumpe ( Baugröße ) / Bauteil

    (KWP 65-315)

    GehäuseLaufrad

    GehäusedeckelSchleißwand

    (KWP 100-400)

    GehäuseLaufradGehäuse-deckelSchleißwand

    kpl.

    (KWP 150-500)

    GehäuseLaufradGehäuse-deckelSchleißwand

    kpl.

    (KWP 150-315)

    GehäuseLaufradGehäuse-deckelSchleißwand

    (KWP 150-315)

    GehäuseLaufradGehäuse-deckelSchleißwand

    kpl.

    (KWP 100-400)

    GehäuseLaufradGehäuse-deckelSchleißwand

    kpl.

    001259 0201

    Kalkmilch ist offensichtlich sehr abrasiv! Enthält Carbonate, Hydroxide und Oxide!

  • Werkstoffe

    28

    1,6

    1,4

    1,2

    1,0

    0,8

    0,6

    0,4

    0,2

    0100 200 300 400 500 600 700 800 900

    1

    2

    3

    4 56

    789

    1011

    1213

    14

    15 16

    1 Austenitischer Stahl AISI 316 2 Austenitischer Stahl AISI 304 3 C - armer Stahl T1A, geglüht 4 Ni Cr Mo - Stahl AISI 4340, perlitisch 5 Martensitisch ausgehärter Stahl Almar 18 6 Ni Cr Mo - Stahl AISI 4340, normalisiert 7 Manganhartstahl 12 Mn - 3,5 Ni 8 Manganhartstahl 12 Mn - 1 Mo 9 Manganhartstahl 12 Mn

    10 Manganhartstahl 12 Mn - 2 Mo, ausgehärtet11 Ni Cr Mo - Stahl AISI 4340, vergütet12 26 Cr - 3,5 Mo - 3 C Aufschweißlegierung13 26 - Cr - Gußeisen, 2,5 C14 27 Cr - 5 Mo Gußeisen, 3,0 C15 15 Cr - 3 Mo Gußeisen, 2,5 C16 15 Cr - 3 Mo Gußeisen, 3,5 C

    Härte der verschliss. Oberfläche

    Härte vor dem Versuch

    1000

    Brinell - Härte

    rela

    tive

    r V

    ers

    ch

    leiß

    betr

    ag W

    r

    001257 0201

    • Je härter desto verschleiß-fester!

    • Die verschlis-senen Flächen zeigen fast immer eine gewisse Steigerung in der Härte. Der Grund dafür könnten Plastifizierungs-effekte sein.

  • Werkstoffe

    29

    8

    6

    4

    2

    00 300 600 900

    rel. V

    ers

    chle

    ißw

    iders

    tand W

    R

    Vickers - Härte

    1

    2

    3

    Mindesthärte von Quartz

    Feld : Martensitisches weißes Gußeisen, Ni-Cr legiert1

    Feld : Perlitisches weißes Gußeisen, unlegiert u. niedriglegiert2

    Feld : Stähle mit 0,15 - 0,5 % C, graue Gußeisen mit Lamellen bzw. Kugelgraphit3

    NiCr-legiertes martensitisches weißes Gußeisenperlitisches weißes GußeisenX 200 Cr 12 GS-50 Cr 4G-X 100 Cr 14 22 NiCr 14X 50 CrMo 16 GGC 25 GGG

    001260 0201

  • Werkstoffe

    30

    G-X

    6 C

    rNiM

    o 1

    8 1

    0

    G-X

    3 C

    rNiM

    oC

    u 2

    4 6

    GG

    -25

    G-X

    40

    CrN

    i 2

    7 4

    G-X

    30

    CrN

    iMo

    25

    5

    G-X

    22

    0 C

    r 1

    8

    G-X

    17

    0 C

    rMo

    25

    2,

    Gu

    ßzu

    sta

    nd

    GG

    -NiM

    o 7

    7

    G-X

    17

    0 C

    rMo

    25

    2,

    ve

    rgü

    tet

    G-X

    25

    0 C

    rMo

    15

    3

    G-X

    6 C

    rNiM

    o 1

    8 1

    0

    G-N

    iMo

    16

    Cr

    G-X

    8,

    Cr

    14

    verg

    üte

    t

    lösu

    ng

    sg

    eg

    lüh

    t

    so

    nd

    erw

    ärm

    eb

    eha

    nd

    elt

    ran

    dschic

    hts

    on

    de

    rbe

    ha

    nd

    elt

    100

    80

    60

    40

    20

    0

    mm/a

    Ab

    tra

    gu

    ng G-X 3

    CrNiMoCu 24 6

    001248 0201Quarz-Wasser-Suspension 1:1

  • Zusammenfassung

    31

    STATEMENT: Ich habe hier aus meiner Erfahrung heraus argumentiert. Die optimale Pumpe für jeden Einsatzfall im Hinblick auf Energieeffizienz und schonendes Förderverhalten ist aber nicht leicht zu bestimmen. Hier liegt ein noch unbearbeitetes Forschungsfeld, das auch modifizierte Pumpentypen hervorbringen könnte. Außerdem bin ich überzeugt davon, dass die Wirkungsgrade der VP noch gesteigert werden könnte.

    Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

    0,10,01

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0,8

    0,9

    1,0

    00,2 0,5 2 51 10 100 1000 1200 1500200 50020 50

    Durchfluss Q [m3 /h]

    Maxim

    ale

    r W

    irkun

    gsgra

    d

    = P

    H/P

    S

    HDP

    SP/3

    SP/5SP/2

    MDP

    PP

    MPP

    LP

    PCP

    EGP

    PHP

    ADP

    ADP*

    Pumpenwirkungsgrad

    von Verdrängerpumpen

    IGP

    Dyn. Viskosität 100 mPas

    HDP Hydraulische Membranpumpe

    MPP Mehrfach Plunger-Pumpe*MDP Mechanische Membranpumpe

    PP Plunger-Pumpe**

    SP/X Schraubenspindelp., X = Spindel

    PCP Exzenterschneckenpumpe

    ADP Druckluft-Membranpumpe

    mit Elastomermembran

    ADP* Druckl. M.P. Incl. Kompressor

    Wirkungsgrad = 60 %

    LP Drehkolbenpumpe

    PHP Schlauchpumpe

    EGP außenverz. Zahnradpumpe (100 bar)

    IGP innenverz. Zahnradpumpe

    000108 0005