Berechnung verschleißabhängiger Kennlinien von schräg verzahnten Drehkolbenpumpen

Abstract

Zur Förderung von hochviskosen Flüssigkeiten und Suspensionen mit Viskositäten > 500 mPa s werden selbst abdichtende, ventillose rotierende Verdrängerpumpen besonders wirtschaftlich eingesetzt. Zweiwellige Drehkolbenpumpen haben eine kompakte Bauform und können empfindliche Suspensionen mit Grobstoffen schonend fördern. Die Kennliniendieser Pumpen werden in der Regel mit Wasser ermittelt, was oft nicht dem Einsatzgebiet, z. B. in Kläranlagen, Fäkalienfahrzeugen, Gülle-oder Biogasanlagen, entspricht. Deshalb wurden Förderversuche mit hoch viskosen Newtonschen und nicht-Newtonschen Medien durchgeführt. Dabei wurden Pumpenkennlinien mit definiert veränderten Spaltmaßen gemessen und ein Berechnungsmodell zur Ermittlung von Spaltverlustströmungen entwickelt. Damit können die realen Kennlinien in Abhängigkeit vom Verschleiß und der Viskosität berechnet werden. Die mathematischen Grundlagen werden beschrieben, Versuchsergebnisse mit den Berechnungen verglichen und ein neues Pumpenauslegungsprogramm als praktische Anwendung vorgestellt.