Kunststoff-Kreiselpumpen

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Wenn es beim Fördern von Flüssigkeiten auf die Korrosionsbeständigkeit ankommt, sind Kreiselpumpen aus speziellen Werkstoffen gefragt. Besonders bewährt haben sich hier Kunststoffkreiselpumpen, oder in kurz: Kunststoffpumpen. Mit Werkstoffen wie Polypropylen und PVDF widerstehen sie selbst aggressivsten Säuren und anderen Chemikalien.

Oft wird mit dem Begriff „Kunststoff(kreisel)pumpe“ eine Pumpe mit Kunststoffgehäuse assoziiert. Solche Pumpen gibt es zwar auch, sind jedoch eher im privaten Nutzungsbereich für Kleinanwendungen verbreitet – meist als günstige Teich- oder Gartenpumpen aus dem Baumarkt. Industrielle Kunststoffpumpen verfügen dagegen in der Regel über robuste, metallische Außengehäuse, doch das Innenleben ist entweder mit Kunststoff ausgekleidet oder besteht sogar komplett aus Vollkunststoff gefertigte Bauteilen.

 


Hermetisch dichte Kunststoffpumpe (MUNSCH CM-Serie).
Alle flüssigkeitsberührten Bauteile sind aus Kunststoff.

Technische Daten von unseren Kunststoff-Kreiselpumpen

Fördermenge:  bis 3.000 m³/h  (830 l/s)
Förderhöhe:  bis 100 m
Förderdruck:  bis 16 bar
Temperaturen:  von -20°C bis +180°C
Viskositäten:  bis 300 mm²/sec

Funktionsweise der Kunststoff-Kreiselpumpe

Wie der Name bereits sagt gehört die Kunststoff-Kreiselpumpe zur Gruppe der Kreiselpumpen und basiert auf der Radialpumpe. Die einströmende Flüssigkeit wird durch ein rotierendes Laufrad beschleunigt. Am Austritt des spiralförmigen Gehäuses kommt es dann zu der gewünschten Druckerhöhung. Laufrad und Gehäuse sind genau aufeinander abgestimmt und bilden die 'Hydraulik' der Pumpe. Es gilt: Je größer Laufraddurchmesser- und Drehzahl sind, desto größer wird die Druckerhöhung und, je breiter Laufrad und Spiralgehäuse sind, desto größer ist der Förderstrom der Pumpe.

Die meisten Kreiselpumpen werden durch Elektromotoren angetrieben, das ist auch bei Kunststoffpumpen nicht anders. Die Motoren übertragen die Energie, deren Bedarf mit zunehmendem Druck und Förderstrom linear ansteigt, auf die Antriebswelle. Aber nicht alles davon wird auch in Druck umgesetzt. Ein Teil der Energie geht durch Reibung und hydraulische Verluste (Verwirbelungen, Rückströmungen) in der Pumpe verloren. Hersteller hochwertiger Kunststoffpumpen für industrielle Anwendungen treiben einen enormen Entwicklungsaufwand, um diese Verluste zu minimieren. Dadurch sind auch bei Kunststoffpumpen heute Wirkungsgrade von bis zu 80% möglich.

Kunststoffpumpen sind Spezialisten für korrosive Flüssigkeiten

Kunststoffpumpen werden in vielen Branchen nach wie vor kritisch beäugt. Dabei werden vor allem die robusten Kreiselpumpen in vielen anspruchsvollen Bereichen erfolgreich eingesetzt, gerade in der Feinchemie und der Basischemie sind sie unverzichtbar. Zu den Flüssigkeiten, für die sich Kunststoffkreiselpumpen bewährt haben, zählen u.a.

  • Salzsäure
  • Schwefelsäure
  • Salpetersäure
  • Flusssäure
  • Phosphorsäure
  • Hexafluorkieselsäure
  • Chlor und chlorhaltige Medien
  • Salzwasser, Sole

und einige weitere. Die Liste ist lang.

Die Auswahl an Pumpen aus Werkstoffen wie PFA, PP (Polypropylen) oder PVDF (Polyvinylidenfluorid) ist riesig. Für Fördermengen von wenigen Litern bis hin zu mehreren tausend Kubikmetern pro Stunde gibt es weltweit zahlreiche Hersteller. Dabei haben sich Spezialisten und Serienhersteller gleichermaßen etabliert. Während im riesigen Segment der kleinen Pumpen (bis etwa 1 m³/h) eine große Händlervielfalt oft standardisierte Lösungen anbietet, sind mit zunehmenden Anforderungen und Pumpengrößen Hersteller anzutreffen, die auf die jeweilige Industrie abgestimmte Produkte entwickeln und dabei auch spezielle Anforderungen an Dokumentation und Fertigung stellen.

Für sehr kleine Fördermengen oder zum Dosieren von Flüssigkeiten eignen sich Pumpen am besten, die nach dem Verdrängerprinzip funktionieren (zum Beispiel Membranpumpen). Das größte Spektrum an Fördermengen wird jedoch von Kreiselpumpen bedient. Auch wenn sich Aufbau und Fördercharakteristik dieser Pumpenbauarten gänzlich unterscheiden, bestehen hier alle medienberührenden Teile aus Kunststoff.

Welche Vorgaben müssen Kunststoffkreiselpumpen erfüllen?

Für Pumpen, die in gefährlichen oder herausfordernden industriellen Prozessen zum Einsatz kommen, existieren häufig Regelwerke und genaue Spezifikationen. Hersteller von Kunststoffkreiselpumpen, die diese industriellen Bereiche bedienen, erfüllen diese Regeln genauso wie die Hersteller von Metallpumpen. Die Regeln fungieren als Sicherheitsmaßnahmen, die sowohl die Pumpe vor Schäden schützen als auch die Umwelt: zum Beispiel, indem sichergestellt wird, dass keine toxischen oder umweltschädlichen Stoffe austreten können. Zu den zu beachtenden Regelwerken gehören die EU-Maschinenrichtlinie, die ATEX-Richtlinie, ISO 5199 und ISO 2858.

Ein Beispiel für praktische Sicherheitsmaßnahmen bei Kunststoffpumpen ist die Ausführung als magnetgekuppelte Pumpe: Dabei sind die innenliegenden Werkstoffe aus massivem Kunststoff und Siliziumkarbid-Keramik gefertigt, während der äußere gusseiserne Panzer Druckstabilität liefert und die Pumpe auch vor äußeren Einflüssen schützt. Bei einer magnetgekuppelten Pumpe ist die zu fördernde Flüssigkeit hermetisch von der Umgebung abgeschirmt. Für viele Einsatzbereiche ist aber auch die Ausführung mit einer Gleitringdichtung vollkommen ausreichend.

Vorteile und Nachteile von Kunststoffpumpen und Metallpumpen

Kunststoffpumpe

✔️ Universell beständig gegen Chemikalien und auch bei Salzwasser
✔️ Verschleißfest
✔️ Spiralgehäuse austauschbar
✔️ Kurze Lieferzeiten
❌ Nur für Temperaturen bis 200 °C geeignet

Metallpumpe

✔️ Sehr hohe Wirkungsgrade
✔️ Kostengünstig bei der Verwendung von Standardmaterial
✔️ Große Herstellervielfalt
❌ Lange Lieferzeiten bei Sondermetallen
✔️ Geeignet für Temperaturen über 200 °C
❌ Sehr teuer bei der Verwendung hochlegierter Metalle

Werkstoffe für Kunststoffpumpen

Bei der Auswahl eines Werkstoffs müssen vier Faktoren berücksichtigt werden:

  • Beständigkeit gegen Chemikalien
  • Verschleißfestigkeit
  • Temperaturbeständigkeit
  • Verfügbarkeit


Zu den widerstandsfähigsten Kunststoffen, die als Werkstoff für Kreiselpumpen eingesetzt werden, gehören die Thermoplaste UHMW-PE (Ultrahochmolekulares Polyethylen) und PFA (Perfluoralkoxy-Polymere). Wie bei Metallpumpen müssen die Anforderungen im Betrieb und die Eigenschaften der Pumpe zusammenpassen. Dabei spielen auch ökonomische Faktoren eine Rolle: So wie es nicht immer eine Metallpumpe mit medienberührenden Teilen aus teurem Hastelloy sein muss, sind für viele Einsatzbereiche, für die Kunststoffpumpen prädestiniert sind, PP oder PVDF als Werkstoffe vollkommen ausreichend.

Lassen Einsatztemperatur, Förderhöhe und Druckanforderungen es zu, eignen sich Kunststoffpumpen überall dort, wo die Flüssigkeit korrosiv ist. Das beginnt beim Salzwasser und trifft auf die meisten anorganischen Säuren oder sauren Flüssigkeiten zu. Auch Laugen beherrschen Kunststoffpumpen problemlos.

Welche Hersteller bieten Kunststoffkreiselpumpen an?

Besonders bei großen Bauteilen, die über 100 Kilogramm wiegen können, ist der Herstellungsprozess der Kunststoffbauteile für Pumpen zeitaufwendig. Ähnlich wie beim Gießen besonderer Metalllegierungen erfordert er ein hohes Maß an Wissen. Die aufwendigen Herstellungsverfahren sind auch der Grund, weshalb die Zahl der Hersteller kleiner und standardisierte Pumpen nicht dieselben sind, wie die der maßgeschneiderten Großpumpen. Vor allem für Industrieanwendungen findet sich daher eher eine überschaubare Anzahl an spezialisierten Herstellern von Kunststoffpumpen.

Einer dieser spezialisierten Hersteller, und auch SPA-Mitglied, ist der Chemiepumpen-Hersteller MUNSCH, welcher sich auf die Herstellung von besonders robusten Kunststoffkreiselpumpen für sämtliche herausfordernde Fördermedien spezialisiert hat und dessen Pumpen in verschiedenen Ausführungen und Bauweisen verfügbar sind u.a. auch als Normpumpe.

Hier finden Sie die passende Pumpen-
Technologie für Ihre Anforderung.

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