Einführung in die Saugleistung verschiedener Kreiselpumpen

Die Saugleistung einer Kreiselpumpe umfasst die zulässige Saugvakuumhöhe und den zulässigen Kavitationsspielraum. Bei Atmosphärendruck liegt der Siedepunkt von Wasser bei 100 Grad. Wenn das Wasser bis zum Siedepunkt erhitzt wird, verschwendet es Zeit und erzeugt eine große Anzahl von Blasen und Verdampfung. In großen Höhen ist die Luft dünn, der Druck niedrig und das Wasser kocht bei weniger als 100 Grad. Die Verdampfung von Wasser hängt also nicht nur von der Temperatur ab, sondern auch vom atmosphärischen Druck an der Meeresoberfläche. Wenn der Atmosphärendruck bis zu einem gewissen Grad sinkt, kann Wasser auch bei Raumtemperatur verdampfen. Aus dem Funktionsprinzip einer Kreiselpumpe ist ersichtlich, dass der Grund dafür, dass die Pumpe in der Lage ist, Flüssigkeit mit niedrigem Flüssigkeitsgehalt anzusaugen, in der Zentrifugalkraft liegt, die durch die Drehung des Laufrads erzeugt wird und am Pumpeneinlass ein relatives Vakuum erzeugt. Der atmosphärische Druck auf der Wasseroberfläche des Saugbeckens bewirkt, dass die Flüssigkeit entlang des Saugrohrs in die Mitte des Laufrads gesaugt wird. Unter normalen Umständen beträgt der Luftdruck 10,3 m. Wenn in der Mitte des Laufrads ein absolutes Vakuum herrscht und der Druckverlust der Saugleitung nicht berücksichtigt wird, kann der äußere Atmosphärendruck das Wasser nur um 10,3 m anheben. Es gibt bestimmte Einschränkungen hinsichtlich der Höhe der sichtbaren Pumpe.
Innerhalb des Saughöhenbereichs der Pumpe gilt: Je höher die Einbauposition der Pumpe von der Wasseroberfläche, desto größer ist das Vakuum am Pumpeneinlass, d. h. desto niedriger ist der Druck am Laufradeinlass, um Wasser anzusaugen . Wenn der Druck am Einlass der Wasserpumpe um ein bestimmtes Maß abnimmt, das dem Verdampfungsdruck der Flüssigkeit bei der jeweiligen Temperatur entspricht, beginnt die Flüssigkeit zu sieden und zu verdampfen, wodurch sich im Flüssigkeitsstrom Blasen bilden gefüllt mit Dampf und von der Flüssigkeit getrennten Gasen. Diese Blasen gelangen zusammen mit dem Flüssigkeitsstrom in das Laufrad und aufgrund der Zentrifugalkraft steigt der Druck der Flüssigkeit allmählich an, wodurch der Dampf in den Blasen bei höherem Druck plötzlich kondensiert und die Blasen ausnahmsweise verschwinden. Aufgrund der außergewöhnlichen Geschwindigkeit der Blasen strömt die umgebende Flüssigkeit mit extrem hoher Geschwindigkeit in den ursprünglichen Raum, der von den Blasen eingenommen wurde, und erzeugt dabei einen starken hydraulischen Stoß, der als Wasserschlageffekt bekannt ist. Der durch diesen Wasserschlag erzeugte lokale Momentandruck kann bis zu 10/3 MPa erreichen. Wenn die Blase im Laufe der Zeit unter dem Einfluss dieses Wasserschlagdrucks eng an der Oberfläche des Strömungskanals haftet, fließt sie an die Oberfläche und verursacht schwere Schäden. Aus der Praxis ist ersichtlich, dass unter Einwirkung von Wasserschlägen wabenförmige Schäden an der Rückseite des Schaufeleinlasses entstehen, sodass die Pumpe nicht unter Kavitationsbedingungen arbeiten darf.