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Volumenstrom von Kolbenpumpen

Hier haben Sie die Möglichkeit den Volumenstrom von Kolbenpumpen berechnen zu lassen. Dazu geben Sie bitte unten den Kolbendurchmesser, den Kolbenhub, die Frequenz der Kurbelwelle, die Anzahl der Zylinder, den Ausnutzungsgrad der Pumpe an.

Kolbendurchmesser [mm]  
Kolbenhub [mm]  
Frequenz der Kurbelwelle [1/min]  
Anzahl der Zylinder  
Ausnutzungsgrad der Pumpe  



Häufig gestellte Fragen

Beispielberechnung aus der Praxis

Eine Kolbenpumpeneinheit besteht aus 4 parallel geschalteten Zylindern, die über eine gemeinsame Kurbelwelle angetrieben werden. Die Welle dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 1200 Umdrehungen pro Minute. Der Hub der Kolben beträgt 10 cm, der Durchmesser der Zylinder ist 2 cm. Der Ausnutzungsgrad ist in der vorgesehenen Anwendung mit 70% gegeben. Wie groß ist der Volumenstrom der Pumpeneinheit?

Durch Ineinandereinsetzen der oben gegebenen Gleichungen entsteht folgende Berechnungsgrundlage:

V = h * d²/4 * * n * i *

 

Da die Einheit „Liter“ auf einen Kubikdezimeter zurückgeht, werden alle geometrischen Angaben direkt in dm eingesetzt:

V = 1 dm * (0,2 dm)² / 4 * 3,1415 * 1200 min-1 * 4 * 0,7

= 105 dm³ / min

= 105 l / min

 

Was ist überhaupt einen Kolbenpumpe?

Eine Kolbenpumpe besteht im einfachsten Fall aus einem Zylinder mit zwei Ventilen (Einlass und Auslass). In diesem Zylinder wird ein Stößel auf und ab bewegt, so dass durch diese Bewegung abwechselnd Flüssigkeit durch das eine Einlassventil in den Zylinder angesaugt und anschließend durch das Auslaßssentil wieder ausgestoßen wird.

Kolbenpumpen weisen eine sehr starke Pulsation des gefördertes Mediums auf, da während der Ansaugphase kein Medium in die hinter der Pumpe liegenden Leitungsabschnitten gedrückt wird. Dieser Effekt kann soweit erforderlich durch konstruktive Maßnahmen wie Pufferspeicher oder versetzt arbeitende Zylinder (zum Beispiel: Doppelkolbenpumpe) abgemildert wird.

Aus der Praxis bekannt ist sicher jedermann die Fahrradpumpe. Sie funktioniert nach dem Prinzip der Kolbenpumpe und illustriert damit auch, dass Kolbenpumpen nicht nur für die Förderung von Flüssigkeiten, sondern auch für gasförmige Medien zum Einsatz kommen.

 

Was versteht man unter dem Volumenstrom einer Kolbenpumpe?

Der Volumenstrom einer Kolbenpumpe gibt die Förderleistung, also das in einer bestimmten Zeiteinheit gepumpte Volumen an Flüssigkeit an. Gängige Maßeinheit ist Liter pro Minute (l / m), bei größeren Anlagen wird aber auch die Einheit Kubikmeter pro Stunde (m³ / h) verwendet.

 

Wie berechnet man den Volumenstrom einer Kolbenpumpe?

Der Volumenstrom einer Kolbenpumpe ist im Wesentlichen von den konstruktiven Eckdaten der Pumpe und dem Betriebsmodus abhängig. Konstruktiv bedingt sind das Innenvolumen des Kolbens (abhängig von Durchmesser und Hub), betriebsbedingt sind die Anzahl der parallel geschalteten Zylinder und der Ausnutzungsgrad der Pumpe. Sind diese Daten bekannt, dann berechnet sich der Volumenstrom der Kolbenpumpe wie folgt:

V = V0 * n * i *

V0 stellt das Kolbenvolumen dar und wird geometrisch aus Durchmesser und Hubhöhe ermittelt:

V0 = h * d²/4 *

d … Kolbendurchmesser (in mm)

h … Kolbenhub (in mm)

n … Frequenz der Kurbelwelle (in 1 / min)

i … Anzahl der Zylinder (dimensionslos)

… Ausnutzungsgrad der Pumpe (in Prozent)

 



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