Kreiselpumpen zählen zu den am weitesten verbreiteten Maschinen im industriellen Umfeld. Die Technik basiert auf zwei zentralen Komponenten: einem Laufrad und einem Spiralgehäuse, das das Laufrad und die Förderflüssigkeit umschließt.
Die Pumpen sind in unterschiedlichsten Größen erhältlich. Axialkreiselpumpen, die in der kommunalen Wasserversorgung eingesetzt werden, können sehr groß sein, während sie in häuslichen Anlagen eher klein und kompakt sind.
Die Grundlagen ihrer Funktionsweise
Flüssigkeit tritt durch einen Einlauf in der Mitte des Laufrads, den Saugmund, in die Pumpe ein. Reibung zwischen der Flüssigkeit und der Oberfläche des rotierenden Laufrads versetzt die Flüssigkeit in Rotation. Die rotierende Flüssigkeit wird dann durch die Zentrifugalkraft im Laufrad nach außen gedrängt. Es ist das gleiche Phänomen, dass dafür verantwortlich ist, dass Objekte, die sich um einen Mittelpunkt drehen, nach außen gedrängt werden. So gewinnt die Flüssigkeit kinetische Energie.
Die Energiemenge, die der Flüssigkeit hinzugefügt wird, hängt von drei Faktoren ab: der Dichte der Flüssigkeit, der Drehgeschwindigkeit des Laufrads und dem Durchmesser des Laufrads.
Vom Laufrad strömt die Flüssigkeit in die Kammer des Spiralgehäuses und wird von dort zum Auslass auf der Druckseite und anschließend ins System geleitet.
Die Bauweise der Pumpe ermöglicht hohe Fördermengen mit niedrigem Druck und erzeugt einen pulsationsfreien Durchfluss, wodurch sich diese Pumpen besonders für kontinuierliche Förderaufgaben eignen.
Ein verbreiteter Irrtum ist, dass die Krümmung der Laufradschaufeln die Förderung der Flüssigkeit unterstützt, indem sie die Flüssigkeit umschließt und durch die Pumpe drückt. Tatsächlich dienen die Schaufeln dazu, die Flüssigkeit möglichst reibungslos durch die Pumpe zu leiten. Rückwärts gekrümmte Schaufeln tragen beispielsweise zur Stabilisierung die Durchflussbedingungen bei hohen Geschwindigkeiten bei und reduzieren die Anforderungen an den Pumpenmotor. Die Korrekte Drehrichtung eines Laufrads lässt sich daher anhand der Krümmung der Schaufeln bestimmen.