@ Der Bomber:
Die Möglichkeit bedeutet noch lange nicht, daß es auch so ist...
Zunächst einmal ist es kein guter Stil, aus dem Zusammenhang gerissen zu zitieren. Ich hole das mal für Dich nach.
Der Link zu einem Thread von 2008:
http://www.werkzeug-news.de/forum/v...mpenstufe+erzeugt+eine+größere+Druckdifferenz
Und hier noch einmal mein altes Posting, falls das nicht klappt:
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Thomas.B Betreff des Beitrags: Verfasst: 29. Jun 2008, 01:03
Hallo,
also bei den Fördermengen und Drücken, welche üblicherweise bei einem HWW auftreten sollte eine gut ausgeführte einstufige Kreiselpumpe ausreichend sein. Man kann auch nicht grundsätzlich sagen, daß eine höhere Anzahl von Stufen einen positiven Effekt auf den Wirkungsgrad hat.
Richtig ist, daß man eine mehrstufige Pumpe leichter auf eine geringe Geräuschentwicklung auslegen kann - bei einem HWW manchmal sehr interessant.
Mehrstufige Kreiselpumpen sind z.B. erforderlich, wenn man hohe Drücke erreichen will. Die pro Stufe erzielbaren Druckdifferenzen liegen aber bei normal realisierbarer Technologie schon in der Größenordnung von 30 Bar, wenn man bzgl. Drehzahl und/oder Laufraddurchmesser zu keinen Kompromissen gezwungen ist.
Das ist man, wenn man z.B. eine Tiefbrunnenpumpe bauen will, welche nur 100mm Gesamtdurchmesser haben darf und wegen des Asynchronmotors nur mit knapp 3000 U/min dreht. Da kommt man ohne etliche Stufen zu keinen guten Daten. Grundsätzlich ist das aber nicht erstrebenswert. Bei einem HWW hat man soviel Platz, wie man viel und verwendet für die paar Bar i.d.R. einstufige Kreiselpumpen.
Gute Kreiselpumpen erreichen Pumpenwirkungsgrade von weit über 80 bis gut 90%. Das ist heute auch bei preiswerten Pumpen kein Thema mehr. Die Frage ist eher die Haltbarheit. Bei einem simplen HWW braucht man darauf keinen allzu großen Wert zu legen. Abgesehen von Frostschäden und Problemen mit der Wellenabdichtung machen die Pumpen eher selten Probleme. Wenn man ein paar Euro mehr ausgeben will, ist ein Pumpengehäuse und Druckbehälter aus Edelstahl eine nette Sache. Die Anzahl der Pumpenstufen ist hier kein wirkliches Argument - außer vielleicht wegen der Geräuschentwicklung. Wenn man diesbezüglich hohe Anforderungen hat, setzt man ohnehin am besten eine Tauchpumpe ein, wenn das machbar ist.
Gruß
Thomas
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Das ist so auch richtig. Hinsichtlich der Geräuschentwicklung werde ich mal einige Ergänzungen machen, obwohl der TS schon erklärt hat, daß ihn das weniger interessiert.
Die Funktionsweise einer Kreiselpumpe basiert auf der Zentrifugalkraft. Um die zu erhöhen, gibt zwei Möglichkeiten: Größerer Durchmesser des Pumpenrades oder mehr Drehzahl.
Das hat alles seine Vor- und Nachteile:
- die Sache mit dem einfachem Asynchronmotor und den knapp 3000 U/min habe ich angesprochen - einen FU will an dieser Stelle sicher kaum jemand bezahlen wollen
- oft hat man den Platz für große Pumpenraddurchmesser nicht - das wurde auch schon erwähnt
- die Abdichtung hoher Druckdifferenzen je Stufe ist abwendig und irgendwann auch störanfällig (wobei die praktikablen Grenzen für die hier diskutierten Zwecke kaum eine Einschränkung darstellen)
- große Pumpenräder neigen bei billiger materialsparender Konstruktion zu Schwingungen und die kann man dann hören
Schauen wir uns mal die Bauweise einer üblichen einstufigen HWW-Pumpe an:
- es gibt nur die Motorlager und keine akustische Entkopplung zur Pumpe
- die Abdichtung ist hoffentlich eine Keramik-Graphit-Gleitringdichtung - eine gute Sache
- das Pumpenrad ist aus glasfaserverstärktem Kunststoff - so dünnwandig, wie es rein mechanisch eben gerade noch hält; so etwas ist dann natürlich schnell "musikalisch"
- billige Pumpenräder aus Edelstahl sind aus akustischer Sicht auch kein Grund zur Freude: was die an Lebensdauer und Robustheit voraus haben, büßen sie durch Turbulenzen wieder ein - eine zur Kunststoffalternative vergleichbar genaue Fertigung wäre ungleich teurer
Würde man eine einstufige Pumpe folgendermaßen bauen:
- eigene Lager, akustische Entkopplung zum Motor (z.B. mit einer Kupplung mit Gummielementen wie früher...)
- genau und hinsichtlich Schwingungsneigung ausreichend massiv gefertigtes Pumpenrad
- auch sonst alles dem in entsprechender Qualität
- auch dickwandige Pumpengehäuse sind hilfreich (sieht man bei den HWW mit Pumpenkörpern aus GG - auch wenn die rosten)
Dann wäre die schon ziemlich leise hinzubekommen. Der Vorteil gegenüber einfach und platzsparend konstruierten mehrstufigen Pumpen wäre vor allem der weitgehende Wegfall diverser Umlenkungen, welche den inneren Strömungswiderstand der Pumpe erhöhen. Das wäre zwar lösbar - wird aber riesig und zieht dann andere Probleme nach sich.
Eine andere Problematik ist die Genauigkeit der inneren Abdichtung zwischen Druck- und Saugseite. Die üblichen Konstruktionen nehmen da gewisse Leckagen in Kauf. Bei der o.g. Konstruktion ergeben sich durch die weit entfernte einseitige Lagerung Probleme bzgl. der Präzision des umlaufenden Dichtspaltes. Allzu eng kann man den nicht machen, sonst schleift es solange, bis genug Platz ist. Bei alten Pumpen - wo auch die Motorlager nicht mehr die besten sind, kann man das gut beobachten. Und dann pfeift an dieser Stelle entsprechend mehr Leckwasser durch. Auch solche Dinge machen Krach und Wasser ist ein sehr guter Leiter für akustische Schwingungen. Dem Wirkungsgrad ist es natürlich auch abträglich.
Was kann man nun machen, wenn eine wirklich hochwertige Konstruktion aus Kostengründen nicht in Frage kommt und es trotzdem einen hochwertigen Touch haben soll?
Richtig: Man baut eine mehrstufige Pumpe, bei welcher sich viele Probleme trotz vergleichbar billiger Umsetzung erst einmal nicht so bemerkbar machen. Wacklige kleine Pumpenräder schwingen nicht so schnell und stark. Geringe Druckdifferenzen zwischen den Stufen machen auch vieles leichter. Eigentlich eine gute Idee - wenn zwei Punkte nicht wären:
- die zusätzlichen Umlenkungen verschlechtern den Wirkungsgrad oder wären riesig, was neben den Kosten zu anderen Problemen führen würde
- man braucht irgendwann zwingend zumindest ein vorderes Pumpenlager und das kann bei billigen Konstruktionen eigentlich nur wassergeschmiert sein
Die Lebensdauer von wassergeschmierten Pumpenlagern ist neben konstruktiven Faktoren stark von der Wasserqualität abhängig. Bei Schmutzwasser wird man kaum auf die Idee kommen oder muß sich etwas einfallen lassen. Im Hinblick auf ein HWW ist der Verschleiß während des An- und Ablaufes ein Thema, wenn es wegen eines kleinen Membranspeichers alle Nase lang laufen muß.
Im Normalbetrieb sollte das Lager als hydrodynamisches Lager verschleißfrei (theoretisch, ganz klappt das zumindest mit Brunnenwasser meistens nicht) funktionieren.
Eine (üblicherweise mehrstufige) Tiefbrunnenpumpe hat den Vorteil der senkrechten Anordnung, so daß diese wassergeschmierten Pumpenlager zumindest kaum Gewichtskräfte aufnehmen müssen. Radiale Kräfte treten erst bei Druckaufbau auf und dann werden die Lager auch genug Drehzahl haben, um einen sicheren Schmierfilm zu gewährleisten.
Das mit den axialen Kräften löst man üblicherweise an einer Stelle im Motor. Solche Pumpen können sehr lange halten, wenn sie nicht allzu häufigen Schaltspielen ausgesetzt werden. Deshalb habe ich dem TS auch das Beibehalten des großen Windkessels empfohlen.
Wassergeschmierte Lager müssen nichts schlechtes sein. Sehr große und entsprechend teure Pumpen haben z.T. Bewässerungsleitungen für die wassergeschmierten Lager, welche Sekundenbruchteile vor dem Pumpenstart aus einem Druckspeicher oder mit einer Hilfspumpe beaufschlagt werden. Bei Bedarf wird dieses Wasser gefiltert oder kommt aus einem anderem Kreislauf. So etwas findet man sicher in keinem Garten-HWW - in Kraftwerken oder anderen Industrieanlagen hingegen schon. Solche Pumpen laufen oft Jahrzehnte und werden alle paar Jahre wieder aufgearbeitet. Im Schiffbau bedient man sich z.T. ähnlicher Konstruktionsprinzipien.
Was die "Ahnung" betrifft:
Ach nu ja, sagen wir mal so: Meinen Vorstellungen von Wissen entsprechend ist es sicherlich nicht so toll. Es ist eben auch alles schon ein bißchen her und meine bevorzugten Fachgebiete sind andere. Aber für den Hausgebrauch reicht es schon und für eine Diskussion mit Dir allemal.
Ich bin übrigens auch nicht davon ausgegangen, daß Du Pumpenverkäufer bist. Eher bist Du einem auf dem Leim gekrochen und plapperst jetzt ein paar Schlagworte nach, mit denen er Dir die eine oder andere überteuerte Pumpe aufgeschwatzt hat.
Hinsichtlich HDR und Verunreinigungen sind wir einer Meinung:
Es lohnt kaum und ist ein unnötiges Risiko für den HDR. Zumindest sollte man einen geeigneten Filter vorschalten. Das gilt eigentlich auch für TW. Da kann man auch Pech z.B. mit sich lösenden Ablagerungen haben.
Gruß
Thomas