Was ist eine Hochdruckpumpe?
Hochdruckpumpen sind Pumpen, die mit Differenzdruck arbeiten und einen hohen Druck beim Ansaugen und Ausstoßen aufweisen.
Es gibt keine eindeutige Definition von „Hochdruck“ in Bezug auf Druckwerte.
Einige Hersteller bezeichnen ihre Produkte als „Ultra-Hochdruckpumpen“ für Modelle mit einer Leistung von 1000 MPa oder mehr, während andere dies für Modelle mit einer Leistung von etwa 300 MPa ebenfalls tun.
Ebenso werden Pumpen, die große Förderhöhen ermöglichen (die Höhe, in der Flüssigkeiten gepumpt werden können), manchmal als Hochdruckpumpen bezeichnet.
Anwendungen von Hochdruckpumpen
Hochdruckpumpen werden in Kesselspeisepumpen (BFP: Boiler Feed Pump) für die Stromerzeugung, in Entkalkungspumpen bei der Herstellung von Waschmaschinen, Kühlschränken, Autos usw. und in der Entsalzungstechnik (Herstellung von Süßwasser aus Meerwasser für die Verwendung als Trinkwasser in Regionen mit schwerem Wassermangel, wie z. B. im Nahen Osten) eingesetzt. Darüber hinaus werden sie in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. in der Meerwasserentsalzungstechnik (zur Gewinnung von Süßwasser aus Meerwasser für die Verwendung als Trinkwasser in Regionen mit schwerem Wassermangel, wie z. B. im Nahen Osten).
Hochdruckpumpen werden auch in Hochdruckreinigern eingesetzt, da sie ein kraftvolles Reinigen und Abbeizen mit einer geringen Wassermenge ermöglichen (sog. ‚Jet Cleaning‘).
Funktionsweise der Hochdruckpumpen
Hochdruckpumpen werden durch Kreiselpumpen realisiert, die zu den nicht-volumetrischen Pumpen gehören.
Die Fähigkeit von Kreiselpumpen, Druck zu erzeugen, nimmt in der Reihenfolge Spiralpumpen, Turbinenpumpen und mehrstufige Spiralpumpen zu, weshalb die Funktionsweisen dieser Typen nacheinander erläutert werden.
Spiralgehäusepumpen haben ein Laufrad im Inneren des Gehäuses, das von einem Motor in Drehung versetzt wird. Wenn die Flüssigkeit aus der Richtung der Rotationsachse angesaugt wird, an der das Laufrad befestigt ist, entsteht durch die eingefüllte Flüssigkeit ein Druckunterschied zwischen dem Zentrum und der Peripherie, während sich das Laufrad dreht. Wenn die Flüssigkeit aus dem Zentrum mit niedrigem Druck angesaugt wird, wird sie durch die Zentrifugalkraft in die Richtung senkrecht zur Achse (Zentrifugalrichtung), d. h. nach außen, gedrückt, und der Druck wird in der Wirbelkammer (Spiralgehäuse) innerhalb des Gehäuses weiter erhöht und schließlich durch die Drucköffnung nach außen geleitet.
Bei Turbinenpumpen sind zusätzlich feste, nicht rotierende Schaufeln, so genannte Leitschaufeln, am Umfang des rotierenden Laufrads angeordnet. Die Geschwindigkeit der aus dem Laufrad austretenden Flüssigkeit wird in die Leitschaufeln geleitet, wo sie beim Durchgang zwischen den Schaufeln allmählich abgebremst und in Druckenergie umgewandelt wird, Auf diese Weise wird die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit schließlich ausgestoßen.
Bei mehrstufigen Spiralgehäusepumpen sind die rotierenden Schaufeln und das Gehäuse auf einer einzigen Welle gestapelt, um die Förderhöhe stufenweise zu erhöhen und so eine noch größere Förderhöhe zu erreichen.