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Was bedeutet die Förderhöhe bei der Pumpenauslegung?

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Einfach ausgedrückt, ist die Förderhöhe ist die Höhe, auf die eine Pumpe Flüssigkeit nach oben fördern kann. Sie wird in Metern oder Fuß gemessen. Wir verwenden sie in den technischen Angaben von Kreiselpumpen, da deren Förderleistung tendenziell unabhängig vom spezifischen Gewicht der Flüssigkeit sind, was häufig als relative Dichte bezeichnet wird. 

Eine wichtige Unterscheidung: Förderhöhe und Druck

Die Förderhöhe kann manchmal mit dem Druck verwechselt werden, einfach weil es eine enge Beziehung zwischen den beiden Parametern gibt, aber es gibt einen grundlegenden Unterschied.

Die Förderhöhe ist flüssigkeitsunabhängig, d. h. unabhängig von der relativen Dichte der Flüssigkeit fördert die Pumpe diese auf dieselbe Höhe. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Flüssigkeit Wasser oder schwerer Schlamm ist.

Der Druck ist hingegen flüssigkeitsabhängig und wird durch die Schwerkraft beeinflusst. Daher erzeugt die gleiche Förderhöhe einen unterschiedlichen Druck, je nach relativer Dichte der Flüssigkeit.

Ansaugbedingungen

Außerdem sind die Ansaugbedingungen für die Förderhöhe der Pumpe von Bedeutung. Wenn das Ansaugniveau niedriger ist, ist die gemessene Förderhöhe geringer und umgekehrt. Der Motor der Pumpe wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um, die die Pumpe dann als Druck an die Flüssigkeit abgibt. Durch Anheben oder Absenken des Ansaugniveaus wird also der potentielle Druck der Flüssigkeit eingestellt. Je mehr Druck die Pumpe liefert, desto größer ist die Förderhöhe.

Gesamtförderhöhe

Gesamtförderhöhe einer Pumpe

Abbildung 1: Reibungsverluste werden durch Länge und Durchmesser der Rohrleitungen, Bögen, Absperrventile, Siebe und durch die Strömungsgeschwindigkeit beeinflusst.

Da Pumpenhersteller die Parameter für das Saugniveau nicht kennen können, berechnen sie die Gesamtförderhöhe (Abbildung 1). Dazu subtrahieren sie die gesamte Saughöhe, die als Höhe über dem Meeresspiegel gemessen wird, von der Gesamtdruckhöhe.
Die nächste wichtige Überlegung ist, wieviel Reibung berücksichtigt werden muss. Der Reibungsverlust hängt von Länge und Durchmesser der Rohrleitungen, Bögen und Schieber ab, durch die die Flüssigkeit fließt. Die Summe aus Förderhöhe und Reibungsverlust ergibt die Gesamtförderhöhe.
Die Gesamtförderhöhe ist ein zuverlässigerer Indikator für die Pumpenleistung als der Druck, da sie angibt, was die Pumpe unabhängig von den Ansaugbedingungen leisten kann. Die Gesamtförderhöhe in Kombination mit der Fördermenge sind Ihre Anhaltspunkte für die Auswahl der richtigen Pumpe.

Pumpenleistung

Leistungskurve einer Schlammpumpe

Abbildung 2: Leistungskurve der WEDA L100N-Schlammpumpe (60 Hz) von Atlas Copco

Die Leistung einer Pumpe bei einer bestimmten Drehzahl (U/min) kann dem Datenblatt des Herstellers entnommen werden und wird als Kurve für die Fördermenge (Q) in Abhängigkeit von der Förderhöhe dargestellt (Abbildung 2).
Bei der maximalen Förderhöhe (rot eingekreist) hat die Pumpe keinen oder nur einen geringen Durchfluss. Dies wird oft als Abschalthöhe bezeichnet. Achten Sie bei der Auswahl Ihrer Pumpe darauf, dass die Förderhöhe eine ausreichende Durchflussmenge bietet. Wenn die Pumpe beispielsweise mit 180 m³/h (780 US gpm) arbeiten soll, wäre die maximale Förderhöhe 26 m (86 ft.). Dieses Auslegungsverfahren gilt aber nur für Kreiselpumpen. Bei Kolbenpumpen, die mehr Druck liefern können, erfolgt die Auswahl nur auf Basis des Förderstroms.
Die Einheit für die Durchflussmenge ist in Nordamerika US-Gallonen pro Minute (US gpm). In Ländern, die das metrische System verwenden, können die Einheiten jedoch variieren: Liter pro Minute (l/min), Kubikmeter pro Stunde (m³/h) und Liter pro Sekunde (l/s). Achten Sie beim Auswahlprozess also unbedingt auf die Einheiten!

Zusammenfassung

Die Gesamtförderhöhe ist maßgeblich für den Kauf oder die Anmietung der passenden Pumpe für Ihre Anwendung. Sie gibt einen genauen Hinweis auf die Leistung der Pumpe, unabhängig von anderen Einflussfaktoren wie Ansaughöhe und Flüssigkeitsdichte.

Entwässerungspumpen

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