Bis zu welcher Temperatur kann die Pumpe ohne Kavitation betrieben werden, und wie ermittle ich das?

Antwort

Die Temperatur, bis zu der eine Pumpe ohne Kavitation betrieben werden kann, hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Dampfdruck der Flüssigkeit, die Höhe des Saugkopfes und die spezifischen Eigenschaften der Pumpe. Um die maximale zu ermitteln, der Kavitation vermieden wird, kann folgendermaßen vorgegangen werden: 1. **Bestimme den NPSH-Wert (Net Positive Suction Head)**: Der NPSH-Wert ist entscheidend, um Kavitation zu vermeiden. Es gibt zwei relevante NPSH-Werte: - **NPSH_required (NPSHr)**: Dieser Wert wird vom Pumpenhersteller angegeben und gibt an, wie viel NPSH die Pumpe benötigt, um ohne Kavitation zu arbeiten. - **NPSH_available (NPSHa)**: Dieser Wert muss berechnet werden und gibt an, wie viel NPSH tatsächlich im System zur Verfügung steht. 2. **Berechne den NPSH_available (NPSHa)**: Die Formel zur Berechnung lautet: \[ NPSHa = H_{atm} + H_s - H_v - H_f \] - \( H_{atm} \): Atmosphärischer Druck (in Metern Wassersäule) - \( H_s \): Statische Höhe des Flüssigkeitsspiegels über der Pumpenmitte (in Metern) - \( H_v \): Dampfdruck der Flüssigkeit bei der Betriebstemperatur (in Metern Wassersäule) - \( H_f \): Reibungsverluste in der Saugleitung (in Metern) 3. **Vergleiche NPSHa und NPSHr**: Um Kavitation zu vermeiden, muss der NPSHa größer oder gleich dem NPSHr sein: \[ NPSHa \geq NPSHr \] 4. **Ermittle den Dampfdruck der Flüssigkeit**: Der Dampfdruck der Flüssigkeit steigt mit der Temperatur. Tabellen oder Diagramme für den Dampfdruck von Wasser oder anderen Flüssigkeiten können verwendet werden, um den Dampfdruck bei verschiedenen Temperaturen zu bestimmen. 5. **Berechne die maximale Temperatur**: Setze die Werte in die NPSHa-Formel ein und löse sie für die Temperatur, bei der der Dampfdruck so hoch wird, dass NPSHa gerade noch größer oder gleich NPSHr ist. Beispiel: - Angenommen, der NPSHr der Pumpe beträgt 3 Meter. - Der atmosphärische Druck beträgt 10,33 Meter Wassersäule. - Die statische Höhe des Flüssigkeitsspiegels beträgt 2 Meter. - Die Reibungsverluste in der Saugleitung betragen 1 Meter. Die Formel lautet dann: \[ NPSHa = 10,33 + 2 - H_v - 1 \] \[ NPSHa = 11,33 - H_v \] Um Kavitation zu vermeiden: \[ 11,33 - H_v \geq 3 \] \[ H_v \leq 8,33 \] Nun muss der Dampfdruck \( H_v \) bei verschiedenen Temperaturen überprüft werden, um die maximale Temperatur zu finden, bei der \( H_v \leq 8,33 \) bleibt. Für Wasser kann der Dampfdruck bei verschiedenen Temperaturen aus Dampfdrucktabellen entnommen werden. Wenn der Dampfdruck bei einer bestimmten Temperatur 8,33 Meter Wassersäule erreicht, ist dies die maximale Temperatur, bei der die Pumpe ohne Kavitation betrieben werden kann. Für spezifische Flüssigkeiten und Pumpen sollten die entsprechenden Datenblätter und Diagramme konsultiert werden.

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