Gesamtförderhöhe und Pumpenleistung berechnen.
Die Pumpenförde rhöhe ist die Energie pro Gewichtseinheit Fluid, die eine Pumpe aufbringen muss, um den Volumenstrom vom Saugbehälter zur Druckseite zu fördern – ausgedrückt in Metern oder Fuß Flüssigkeitssäule. Dieser Rechner berechnet die gesamte Förderhöhe aus Höhenunterschied, Druckdifferenz, Geschwindigkeitshöhe und Reibungsverlusten anhand der stationären Energiegleichung (Bernoulli), mit der Sie eine Pumpenkennlinie auswählen können, die die Anlagenkennlinie im Auslegungspunkt schneidet.
Bernoulli: H = (P₂ − P₁) / (ρg) + (v₂² − v₁²) / (2g) + (z₂ − z₁) + h_f, wobei die Terme statische (Druck-)Höhe, Geschwindigkeitshöhe, geodätische Höhe und Reibungshöhe sind. Die Geschwindigkeitshöhe ist bei industriellen Anlagen meist vernachlässigbar, es sei denn, eine Seite ist für die Atmosphäre offen. Die Reibungshöhe h_f ergibt sich aus dem nach Darcy-Weisbach berechneten Druckverlust, umgerechnet in Förderhöhe: h_f = ΔP_Reibung / (ρ × g). Der Rechner gibt die Förderhöhe in Metern Flüssigkeitssäule zurück; Umrechnung in bar mit H_m × ρ × g / 10⁵ oder in psi mit H_ft × spezifisches_Gewicht / 2,31. Die Wellenleistung der Pumpe P = (Q × H × ρ × g) / η_p, wobei η_p der Gesamtwirkungsgrad der Pumpe, typischerweise 60–80 % für Kreiselpumpen, ist.
Ein Haustechnikingenieur legt eine Umwälzpumpe für 30 m geodätische Förderhöhe, 3 bar Ausgangsdruck und 12 m Reibungsverlust auf einer 50-m/m³-Rohrleitung aus – insgesamt 75 m Förderhöhe bei 200 m³/h – und wählt dann eine 200-kW-Inline-Pumpe aus dem Katalog.
Ein Verfahrenstechniker, der eine Transferpumpe von einem atmosphärischen Behälter zu einem 6-bar-Druckbehälter prüft, berechnet 60 m Druckhöhe + 8 m geodätische Höhe + 5 m Reibung = 73 m gesamt und bestätigt, dass die vorhandene Pumpe den Auslegungspunkt noch mit 10 % Reserve erfüllt.
Ein Instandhaltungsleiter, der den Förderhöhenbedarf einer Entwässerungspumpe für 7 m geodätische Förderhöhe abschätzt, wendet die Energiegleichung einschließlich Rohrreibung bei 200 l/min an, um zu bestätigen, dass die vorhandene Pumpenkennlinie den Auslegungspunkt erfüllt.
Die Förderhöhe ist unabhängig von der Fluiddichte – eine Pumpe mit 30 m Förderhöhe liefert 30 m Wassersäule, 30 m Ölsäule oder 30 m Glykolsäule bei gleicher Wellendrehzahl. Das vereinfacht die Katalogauswahl erheblich.
Druck (bar) = Förderhöhe (m) × spezifisches Gewicht / 10,2. Oder Druck (psi) = Förderhöhe (ft) × spezifisches Gewicht / 2,31. Wasser hat SG = 1,0; leichtes Öl 0,85–0,9; schweres Öl 0,95.
Die Reibungshöhe skaliert mit v² (und v skaliert linear mit dem Volumenstrom bei gleichbleibendem Rohrdurchmesser), sodass eine Verdoppelung des Volumenstroms die Reibungshöhe vervierfacht. Dies ist die Form der Anlagenkennlinie, die die Pumpenkennlinie im Betriebspunkt schneidet.