Seitenkanalpumpe

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Die Seitenkanalpumpe ist eine Spezialistin für besondere Einsatzgebiete, welche die Nische zwischen Kreiselpumpen und Verdrängerpumpen besetzt. Dabei bietet dieser Pumpentyp viele Vorteile: sie sind selbstansaugend, unempfindlich gegenüber Kavitation, sie können problemlos Flüssigkeiten mit hohen Gasanteilen fördern und eignen sich zur druckabhängigen Kreislaufregelung. Generell sind Seitenkanalpumpen besonders gut für „Low flow – high head“ Anwendungen geeignet.

Fördercharakteristika der verfügbaren Seitenkanalpumpen

 

  • Fördermenge:  von 0.3 m³/h bis 42 m³/h
  • Förderhöhe:  bis zu 400 m
  • Temperatures:  - 60 °C to + 220 °C
  • Viscosity from  0,1 mPas bis 230 mPas
  • selbstansaugend
  • Gas-Förderung:  bis zu 50 %
  • Feststoff-Förderung:  bis zu 0,1 % mit max. 0,1 mm Partikelgröße

Funktionsweise einer Seitenkanalpumpe

Die selbstansaugende, rotierende Seitenkanalpumpe überträgt ihre Leistung von einem mehrstufigen Sternrad, das konzentrisch im Pumpengehäuse rotiert, auf die Förderflüssigkeit, die sich in einem Seitenkanal neben dem Laufrad befindet. Durch die Drehbewegung des sternförmigen Laufrads und die dabei entstehende Zentrifugalwirkung muss die Förderflüssigkeit mehrfach zwischen den Zellen des Laufrads und dem Seitenkanal der Pumpe hin und her zirkulieren, während durch die Rotation des Laufrads eine kreisförmige Strömungsrichtung überlagert wird.

Dabei entstehen Strömungslinien in Form einer Kreisring-Helix, auf denen sich die Förderflüssigkeit bewegt. Fördermedium und Laufrad interagieren im Rahmen des Förderprozesses mehrfach, weshalb die Energieübertragung besonders kraftvoll verläuft. Dadurch sind Förderhöhen möglich, die bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit an das mehrfache der Werte von klassischen Kreiselpumpenlaufrädern heranreichen, insbesondere bei Seitenkanalpumpen in mehrstufiger Ausführung.

Die Zentrifugalwirkung in einer Seitenkanalpumpe bewirkt eine zeitweilige Phasentrennung im Fördermedium: Gasanteile (auch Luft) sammeln sich im inneren Bereich des Laufrads und werden dort zur Gasaustrittsöffnung mittransportiert, wo sie wieder mit dem Flüssigkeitsstrom vermischt werden. Während anfangs eine Verdrängung des Fördergemischs (wie bei einer Verdrängerpumpe) stattfindet, geht die Pumpe anschließend zur reinen Flüssigkeitsförderung über. Ist sie vollständig mit dem Fördermedium gefüllt, arbeitet die Seitenkanalpumpe praktisch als Kreiselpumpe.

Wofür werden Seitenkanalpumpen eingesetzt?

Seitenkanalpumpen werden zur Förderung von kleinen Mengen bei mittlerer bis großer Förderhöhe eingesetzt. Da sie Flüssigkeiten mit hohen Gasanteilen fördern können, werden sie oft für entsprechende Medien genutzt, etwa zum Transport siedender Medien mit geringer Viskosität. Daher können mit diesem Typ Pumpe auch Fördermedien mit einem Gasanteil von bis zu 50 Volumenprozent permanent gefördert werden.

Seitenkanalpumpen bieten zudem sehr niedrige NPSH-Werte, daher lassen sich siedende Medien zudem nahe an der Dampfdruckkurve fördern. Anders als bei sonstigen Pumpentechnologien reißt der Förderstrom selbst bei teilweiser Ausgasung oder kurzzeitigem Lufteintritt nicht ab.

Beispiele von Anwendungen für Seitenkanalpumpen:

  • Kraftstoffe: Benzin, Diesel und Bio-Diesel, Methanol, Autogas (LPG)
  • Industrielle Kältemittel: Ammoniak, R-134A, CO2, DME, R-1234yf
  • Treibgase: Aerosole, Aufschäummittel
  • Flüchtige Chemikalien: Butadien, Propylen, Styrol
  • Aromate und Lösemittel: Xylol, Toluol, Isopropanol
  • Kohlenwasserstoffe: Ethan, Propan, Butan, Pentan
  • Wasser: Trinkwasser, Seewasser, Kesselspeisewasser, Dampfkondensate

Vorteile von Seitenkanalpumpen

Exot mit vielen Vorzügen

Grundsätzlich schafft es die Seitenkanalpumpe, viele Vorteile von Kreiselpumpen mit vorteilhaften Eigenschaften der Verdrängerpumpen zu kombinieren. Sie ist selbstansaugend, bietet eine preiswerte und sichere Saugverrohrung und Saugtanks, ermöglicht die stabile Zweiphasenströmung und ist besonders geeignet für den Einsatz in Anlagen mit niedrigen NPSH-Werten. Hinzu kommt die bereits erwähnte Fördermöglichkeit von Flüssigkeiten mit hohen Gasanteilen bis zu 50 Vol-%. Sie ist zudem nach API zertifiziert und für die Ex-Zonen 1 & 2 geeignet.

Anwendungen, in denen große Mengen an Flüssigkeit gefördert werden müssen, sind hingegen nicht der beste Einsatzort für diese Pumpe. Doch wenn kleine Mengen mit sehr großen Förderhöhen gepumpt werden müssen, eignet sich ein Seitenkanalpumpe besonders gut!

Hohe Leistungen bei niedrigen Betriebskosten

Das Konstruktionslayout einer Seitenkanalpumpe ist zwar nicht so einfach wie das von Radialpumpen, aber grundsätzlich unkompliziert und entsprechend günstig in Unterhalt und Wartung. Als Werkstoff kommt meist wenig kostenintensiver Grauguss zum Einsatz. Der niedertourige Antrieb der Aggregate wirkt sich zudem positiv auf die Standzeiten aus, da die Konstruktion geschont wird. Dennoch bieten Seitenkanalpumpen ein breites Drehzahlband.

Aufgrund ihrer steilen, linearen Kennlinie lässt sich die Seitenkanalpumpe einfach regeln. Sie ist für hohe Zulaufdrücke von bis zu 35 bar geeignet, in Hochdruckausführung sogar bis zu 100 bar. Da die Laufräder mit Werten rotieren, die das mehrfache von normalen Pumpenlaufrädern erreichen können, lassen sich Seitenkanalpumpen auch zur Druckerhöhung in der Anlage einsetzen.

 

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