Drehkolbenpumpenauswahl nach Viskosität

1. Viskosität, Schlupf & Förderstrom

Drehkolbenpumpen halten Laufspalte zwischen Rotoren und Gehäuse ein. Der Differenzdruck treibt Flüssigkeit von der Austrittsseite durch diese Spalte zurück zum Eintritt. Diese interne Leckage heißt volumetrischer Schlupf.

Bei vergleichbarer Drehzahl, Differenzdruck und Spaltmaßen mindert höhere Viskosität in der Regel den Schlupf. Das kann den volumetrischen Wirkungsgrad verbessern, wenn die Pumpenkammern vollständig gefüllt bleiben — dickeres Medium erhöht jedoch auch Eintrittsverluste und viskose Reibung.

Siehe das Funktionsprinzip der Drehkolbenpumpe zu Verdrängung, Laufspalten und dem internen Leckagepfad.

2. Rotordrehzahl & Saugfüllung

Mit steigender Viskosität braucht die Flüssigkeit mehr Zeit, die Pumpenkammern zu füllen, und die Druckverluste in der Saugleitung steigen. Eine geringere Rotordrehzahl kann die Füllung unterstützen. Eine größere Pumpe mit niedrigerer Drehzahl kann einer kleineren, schneller laufenden vorzuziehen sein.

Unvollständige Füllung kann den Austrag mindern und Geräusch sowie Vibration erhöhen. Kavitation kann entstehen, wenn der lokale Eintrittsdruck unter den Dampfdruck der Flüssigkeit fällt — Eintrittsdruck, Temperatur, Rohrdurchmesser, Länge und Formstücke daher gemeinsam prüfen.

Zu Anordnungen mit niedrigerer Drehzahl das optionale integrierte Untersetzungsgetriebe zusammen mit Motordrehmoment und Einbauraum prüfen.

3. Kaltstart-Drehmoment & Antriebsauslegung

Die Antriebsauslegung muss die Drucklast sowie die viskose Reibung abdecken. Anfahrbedingungen können anspruchsvoller sein als der Normalbetrieb: In Pumpe und Rohrleitung verbliebene Flüssigkeit kann abkühlen oder ihre Struktur während des Stillstands wieder aufbauen.

Die niedrigste erwartete Anfahrtemperatur und die zugehörige Viskosität verwenden, nicht nur den Warmlaufwert. Motor, Getriebe und Anfahrmethode als ein Antriebssystem prüfen.

4. Nicht-Newtonsche Fluide & Scherungsverhalten

Bei nicht-Newtonschen Flüssigkeiten ändert sich die scheinbare Viskosität mit der Scherrate. Ein einzelner Viskositätswert ohne Prüftemperatur und Scherbedingungen kann das Medium in der Pumpe nicht abbilden.

• Scherverdünnung: Die scheinbare Viskosität sinkt mit steigender Scherrate. Viele Lacke, Ketchup-Formulierungen und Polymerlösungen zeigen dieses Verhalten.
• Scherverdickung: Die scheinbare Viskosität steigt mit steigender Scherrate. Manche konzentrierten Suspensionen verhalten sich so; die tatsächliche Formulierung bestätigen, statt nur nach Produktnamen zu klassifizieren.

Die Rotordrehzahl beeinflusst die Scherung, ist aber kein direktes Maß der Scherrate. Kontaktfreie Rotoren können schonenden Transfer unterstützen, doch Spaltmaße, Differenzdruck und Rezirkulation zählen ebenfalls. Für scherempfindliche Produkte eine Fließkurve und etwaige Grenzen der Produktveränderung angeben; Fließgrenze oder Erholung nach Ruhe, falls relevant.

5. Gleitringdichtungen bei viskosen Betriebsfällen

Nicht-Patronen-Einfach-Gleitringdichtungen ermöglichen praktische Wartung von vorn. Bei viskosen Betriebsfällen ist entscheidend, wie sich die Flüssigkeit an den Dichtflächen im Betrieb, Stillstand und Wiederanlauf verhält — nicht die Viskosität allein.

Werkstoffe von Dichtflächen und Elastomeren, Isolationskammerflüssigkeit und etwaige Hilfsanordnungen an der gelieferten Konfiguration bestätigen. Hohe Viskosität belegt allein weder ausreichende Kühlung noch Trockenlauffähigkeit.

Verträglichkeit von Dichtflächen und Elastomeren prüfen und bei erwarteter Leerläufexposition Trockenlauffähigkeit und Betriebsgrenzen prüfen.