PULS PUMP VORTEIL

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Prozessparameter

Empfohlene Pumpengröße

1" AODD

Aufgrund der Viskositätsabminderung (Wirkungsgrad: 100 %) gewährleistet diese Baugröße sichere Hubzahlen und einen zuverlässigen Betrieb bei einer Förderleistung von 100 l/min.

ℹ️ Hinweis: Die gewählte Rohrleitung (2") ist größer als die minimal erforderliche Pumpengröße (1"). Das senkt Strömungsgeschwindigkeit und Reibungsverluste. Sie können eine Pumpe der Größe 1" über Reduzierstücke anschließen oder eine größere Pumpe passend zur Rohrleitung wählen, die mit niedrigerer Hubzahl und damit längerer Lebensdauer arbeitet.

Strömungstechnische Ergebnisse

Strömungsgeschwindigkeit
0.82 m/s
Reynolds-Zahl (Re)
41,773
Strömungsform
Turbulent
Druckverlust (50 m)
~0.07 bar
Die Strömungsgeschwindigkeit liegt für niedrigviskose Flüssigkeiten im normalen Bereich.

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Unsere Modelle der Serie Polypropylen-Serie (PP) passen optimal zu diesen Betriebsparametern.

Wie funktionieren Strömungsmechanik und Pumpenauslegung?

Die Auslegung einer zuverlässigen industriellen Förderleitung erfordert ein ausgewogenes strömungsmechanisches Design, um Mangelversorgung der Pumpe, Kavitation und übermäßige Energieverluste zu vermeiden. Dieses Werkzeug bildet Ihr Rohrleitungssystem anhand standardisierter physikalischer Gleichungen ab.

1. Strömungsgeschwindigkeit (v = Q / A)

Die Strömungsgeschwindigkeit gibt an, wie schnell sich das Medium durch die Rohrleitung bewegt. Sie ergibt sich aus dem Volumenstrom (Q) geteilt durch die lichte Querschnittsfläche des Rohres (A).

v = Q / (π * d² / 4)
  • Wasser und niedrige Viskosität (< 100 cP): Optimale Geschwindigkeiten liegen zwischen 1,5 und 2,2 m/s. Oberhalb von 2,5 m/s steigen die Reibungsverluste exponentiell und es entsteht Druckstoßgefahr.
  • Viskose Medien (> 100 cP): Die Geschwindigkeit sollte unter 0,8–1,2 m/s bleiben, um hohen Widerstand in der Saugleitung und Kavitation zu vermeiden.

2. Reynolds-Zahl (Re = ρ * v * d / μ)

Die Reynolds-Zahl ist eine dimensionslose Kennzahl dafür, ob die Strömung in der Rohrleitung laminar (gleichmäßige, parallele Schichten) oder turbulent (chaotische Durchmischung und Wirbel) verläuft.

  • Laminare Strömung (Re < 2.100): Typisch für hochviskose Medien. Der Reibungsverlust steigt linear mit der Geschwindigkeit.
  • Übergangsbereich (2.100 ≤ Re < 4.000): Instabiler Bereich, in dem die Strömung zwischen laminarem und turbulentem Zustand wechselt.
  • Turbulente Strömung (Re ≥ 4.000): Typisch für wasserähnliche Medien. Die Reibungsverluste steigen durch turbulente Wirbel stark an.

3. Darcy-Weisbach-Gleichung für den Druckverlust

Zur Berechnung des Reibungsdruckverlusts (Höhenverlust) entlang einer geraden Rohrstrecke wird die Darcy-Weisbach-Gleichung verwendet:

ΔP = f * (L / d) * (ρ * v² / 2)

Where f ist der Reibungsbeiwert (laminar nach Hagen-Poiseuille, turbulent nach der Blasius-Näherung bestimmt), L ist die Rohrlänge, d ist der Durchmesser und ρ ist die Dichte des Mediums. Damit werden die Scherkräfte zwischen Medium und Rohrinnenwand berücksichtigt.

4. Viskositätskorrektur für Membranpumpen

Anders als Kreiselpumpen fördern druckluftbetriebene Doppelmembranpumpen (AODD) hochviskose Medien hervorragend. Dickflüssige Medien erhöhen jedoch den inneren Strömungswiderstand an Ventilkugeln und Verteilern und senken den Verdrängungswirkungsgrad. Nach gängigen Auslegungsregeln wird die Förderleistung daher abgemindert (von 15 % Wirkungsgradverlust bis zu 90 % bei extremen Viskositäten), um eine Pumpe mit größeren Verteilern zu wählen und so Membranbelastung und Kavitation zu vermeiden.