Schirmer Pumps

Industriepumpen: Auswahl, Einsatz und zuverlässiger Betrieb

Industriepumpen fördern Wasser, Abwasser, Chemikalien, Öle, Kraftstoffe und Prozessflüssigkeiten in Produktionsanlagen, Gebäuden und Infrastruktursystemen. Die richtige Pumpe wird nicht allein nach Motorleistung oder Anschlussgröße ausgewählt. Fördermenge, Druck, Temperatur, Medium, Einbausituation und Betriebsweise bestimmen, welche Pumpentechnik geeignet ist.

Wie funktioniert eine Industriepumpe?

Eine Pumpe wandelt mechanische Energie in eine Strömung des Fördermediums um. Je nach Bauart erhöht sie Geschwindigkeit oder Druck beziehungsweise verdrängt ein definiertes Flüssigkeitsvolumen. Dadurch lässt sich ein Medium durch Rohrleitungen transportieren, auf ein höheres Niveau heben oder innerhalb eines Prozesses umwälzen. Grundsätzlich wird zwischen Strömungspumpen und Verdrängerpumpen unterschieden. Kreiselpumpen beschleunigen die Flüssigkeit kontinuierlich, während Verdrängerpumpen einzelne Volumina von der Saug- zur Druckseite bewegen.

Keine Bauart eignet sich für alle Anwendungen. Sauberes Wasser, faserhaltiges Abwasser, zähes Öl und aggressive Chemikalien stellen völlig unterschiedliche Anforderungen. Ein professioneller Lieferant für Industriepumpen betrachtet deshalb den vollständigen Betriebspunkt und nicht nur den Rohranschluss.

Kreiselpumpen für Wasser und industrielle Prozesse

Kreiselpumpen werden häufig in der Wasserversorgung, in Kühlkreisläufen, Heizungsanlagen, Druckerhöhungsanlagen, Bewässerung und Prozessförderung eingesetzt. Ein rotierendes Laufrad beschleunigt das Medium; das Pumpengehäuse wandelt einen Teil der Geschwindigkeit in Druck um. Je nach Aufgabe stehen unter anderem Normpumpen, Inlinepumpen, mehrstufige Pumpen und vertikale Bauformen zur Verfügung.

Kreiselpumpen arbeiten besonders wirtschaftlich bei relativ gleichmäßiger Förderung niedrig- bis mittelviskoser Flüssigkeiten. Der Betriebspunkt sollte möglichst nahe am optimalen Wirkungsgrad liegen. Ein dauerhaft weit davon entfernter Betrieb kann Vibrationen, Rückströmung, Wärme und erhöhte Lagerbelastungen verursachen. Förderstrom und Gesamtförderhöhe müssen deshalb vor der Auswahl einer Wasserpumpe berechnet werden.

Tauchpumpen und Abwasserpumpen

Abwasserpumpen und Tauchpumpen arbeiten in Schächten, Behältern, Pumpstationen, Baugruben und Entwässerungssystemen. Ihre Hydraulik muss zu den erwarteten Feststoffen, Fasern und Verschmutzungen passen. Für leicht verschmutztes Drainagewasser kann ein kleiner freier Durchgang genügen, während Abwasseranwendungen häufig Freistrom-, Kanalrad- oder Schneidsysteme benötigen.

Zu den wichtigen Auswahlkriterien gehören Eintauchtiefe, Korngröße, Kabellänge, Motorschutz, Niveausteuerung und Wartungszugang. Trockenlauf ist zu vermeiden, sofern die Pumpe nicht ausdrücklich dafür ausgelegt wurde. Bei abrasivem Schmutzwasser können verschleißfeste Werkstoffe und geeignete Gleitringdichtungen die Lebensdauer deutlich verlängern.

Chemiepumpen und Werkstoffbeständigkeit

Chemiepumpen müssen Säuren, Laugen, Lösemittel und andere aggressive oder gefährliche Flüssigkeiten sicher fördern. Die chemische Beständigkeit betrifft nicht nur das Gehäuse, sondern auch Laufrad, Welle, Dichtungen, Elastomere und Anschlussteile. Edelstahl kann für ein Medium geeignet und für ein anderes ungeeignet sein. Abhängig von Konzentration und Temperatur kommen technische Kunststoffe oder Sonderlegierungen infrage.

Magnetgekuppelte Pumpen sind eine Möglichkeit, wenn Leckagen an einer herkömmlichen Wellendichtung vermieden werden sollen. Dosierpumpen werden verwendet, wenn eine definierte Chemikalienmenge präzise in einen Prozess eingebracht werden muss. Genaue Angaben zum Medium und zu den Betriebsbedingungen sind daher für eine sichere Pumpenauswahl unverzichtbar.

Ölpumpen, Dieselpumpen und Kraftstoffpumpen

Öl- und Kraftstoffanwendungen umfassen Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Viskositäten, Schmiereigenschaften und Sicherheitsanforderungen. Zahnradpumpen, Schraubenspindelpumpen, Flügelzellenpumpen und ausgewählte Kreiselpumpen können für Transfer-, Umwälz- und Verladeaufgaben eingesetzt werden. Die passende Lösung hängt davon ab, ob Diesel, Schmieröl, Heizöl oder ein anderes Mineralölprodukt gefördert wird.

Bei einer Kraftstoffpumpe können Dichtungsausführung, Motorwahl und Anforderungen an den Explosionsschutz entscheidend sein. Temperaturänderungen beeinflussen außerdem die Viskosität und damit Förderleistung, Druckverlust und Leistungsaufnahme. Eine Pumpe, die mit warmem Öl problemlos arbeitet, kann beim Kaltstart überlastet werden.

Verdrängerpumpen für viskose Medien

Verdrängerpumpen wie Zahnrad-, Schrauben-, Membran- und Exzenterschneckenpumpen werden häufig für zähe Flüssigkeiten oder genau definierte Fördermengen gewählt. Anders als bei einer Kreiselpumpe hängt das geförderte Volumen eng mit der Drehzahl zusammen. Gegen eine geschlossene Druckleitung kann der Druck sehr schnell ansteigen, weshalb normalerweise ein geeignetes Überströmventil oder eine andere Druckabsicherung erforderlich ist.

Exzenterschneckenpumpen eignen sich für viele scherempfindliche, feststoffhaltige oder hochviskose Medien. Membranpumpen können Chemikalien und Schlämme fördern und sind bei bestimmten Anwendungen trockenlauffähig. Die genaue Auswahl richtet sich nach Pulsationsgrenzen, Hygieneanforderungen, Wartungszugang und Produkteigenschaften.

Welche Daten werden für die Pumpenauswahl benötigt?

Eine aussagekräftige Pumpenanfrage sollte mehr als den gewünschten Rohrdurchmesser enthalten. Folgende Informationen helfen bei der Auswahl einer zuverlässigen und wirtschaftlichen Lösung:

• erforderliche Fördermenge und Förderdruck beziehungsweise Gesamtförderhöhe;
• Bezeichnung, Dichte, Viskosität, Temperatur und Feststoffanteil des Mediums;
• Saugbedingungen, verfügbarer Zulaufdruck und Einbauhöhe;
• Dauerbetrieb, Aussetzbetrieb oder wechselndes Lastprofil;
• Werkstoffe, Spannung, Frequenz, Steuerung und Schutzanforderungen;
• Innen- oder Außenaufstellung sowie eine mögliche Ex-Zonen-Einstufung.

Bei einer Ersatzpumpe sind Fotos des Typenschilds, der Einbausituation und der Anschlüsse hilfreich. Eine ausgefallene Pumpe ohne Ursachenanalyse durch dasselbe Modell zu ersetzen, kann jedoch zum gleichen Schaden führen.

Kavitation, Trockenlauf und typische Pumpenprobleme

Kavitation entsteht, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck der Flüssigkeit fällt. Dampfblasen bilden sich und brechen innerhalb der Pumpe wieder zusammen. Typische Anzeichen sind knisternde Geräusche, Vibrationen, geringere Förderleistung und Schäden am Laufrad. Unzureichender Zulaufdruck, verstopfte Saugleitungen, hohe Temperatur oder eine falsch ausgewählte Pumpe können Kavitation verursachen.

Trockenlauf kann Dichtungen zerstören und Bauteile überhitzen. Weitere häufige Fehlerursachen sind falsche Drehrichtung, Fehlausrichtung, Rohrleitungskräfte, verschmutzte Schmierstoffe, geschlossene Armaturen oder ungeeignete Regelparameter. Die Überwachung von Druck, Durchfluss, Motorstrom, Temperatur und Schwingungen ermöglicht es, Veränderungen vor einem ungeplanten Stillstand zu erkennen.

Energieeffizienz und Drehzahlregelung

Pumpensysteme können einen erheblichen Anteil am industriellen Stromverbrauch haben. Der Wirkungsgrad hängt von Hydraulik, Motor, Regelverfahren und tatsächlichem Betriebspunkt ab. Eine dauerhaft gedrosselte, überdimensionierte Pumpe verschwendet Energie. Ein passend ausgelegter Frequenzumrichter kann die Drehzahl an den wechselnden Bedarf anpassen, insbesondere bei Druckerhöhungs- und Umwälzanlagen.

Eine wirtschaftliche Bewertung sollte den gesamten Lebenszyklus und nicht nur den Kaufpreis berücksichtigen. Eine zuverlässige Pumpe nahe ihrem effizienten Arbeitsbereich kann über viele Jahre Stromkosten, Wartungsaufwand und Produktionsausfälle reduzieren.

Wartung und zuverlässige Pumpenbeschaffung

Zur vorbeugenden Wartung gehören je nach Bauart die Kontrolle von Dichtungen, Lagern, Kupplungsausrichtung, Schmierung, Filtern, Armaturen und elektrischem Motorschutz. Die Intervalle sollten sich nach Medium, Betriebsstunden und Folgen eines Ausfalls richten. Für kritische Anlagen können eine Reservepumpe und eine geeignete Ersatzteilstrategie sinnvoll sein.