Kostenloser Rechner für die Pumpenwellenleistung zur exakten Dimensionierung der Antriebsleistung nach Gülich

Beschreibung der Funktion:

Dieser Rechner dient zur präzisen Ermittlung der erforderlichen Pumpenwellenleistung für Kreiselpumpen auf Basis des Betriebspunktes und der energetischen Zusammenhänge nach Gülich.

Die Berechnung berücksichtigt Förderstrom, Förderhöhe, Mediumdichte, Gesamtwirkungsgrad sowie einen frei wählbaren Sicherheitsfaktor zur Auslegung des Antriebsmotors. Dadurch kann die notwendige Motorleistung bereits in einer frühen Projektphase zuverlässig abgeschätzt werden.

Hydraulische Leistung und Wellenleistung

Die von einer Pumpe auf das Fördermedium übertragene hydraulische Leistung ergibt sich aus:

Phyd=ρ⋅g⋅Q

Phyd​=ρ⋅g⋅Q⋅H

mit:

• ρ = Dichte des Mediums

• g= Erdbeschleunigung

• Q = Volumenstrom

• H= Förderhöhe

Da innerhalb der Pumpe hydraulische, volumetrische und mechanische Verluste auftreten, muss die Antriebsleistung höher sein als die reine hydraulische Leistung.

Die erforderliche Wellenleistung ergibt sich zu:

PW=Phyd/η

wobei η den Gesamtwirkungsgrad der Pumpe beschreibt.

Bedeutung für die Motorauswahl

Die korrekte Bestimmung der Wellenleistung ist ein wesentlicher Schritt bei der Dimensionierung des Elektromotors.

Eine Unterdimensionierung kann zu thermischer Überlastung und reduzierter Lebensdauer führen. Eine übermäßige Leistungsreserve erhöht dagegen Investitionskosten und verschlechtert häufig den Betriebspunkt des Motors.

Die optimale Motorauswahl basiert daher auf der berechneten Wellenleistung zuzüglich eines anwendungsabhängigen Sicherheitszuschlags.

Sicherheitsfaktor in der Praxis

Der Sicherheitsfaktor berücksichtigt Unsicherheiten hinsichtlich Betriebspunkt, Mediumeigenschaften und zukünftiger Betriebsreserven.

Typische Werte sind:

• 1.10 – 1.15 für Wasseranwendungen mit bekanntem Betriebspunkt

• 1.15 – 1.25 für industrielle Prozesspumpen

• 1.25 – 1.40 bei variablen Betriebsbedingungen

• 1.40 für kritische Anwendungen mit hohen Lastreserven

Ingenieurtechnischer Hinweis

Die berechnete Wellenleistung stellt die theoretisch erforderliche Leistung am Pumpenschaft dar. Für die endgültige Motorenauswahl sind zusätzlich Anlaufbedingungen, Betriebsart, Frequenzumrichterbetrieb, Umgebungstemperatur sowie die Vorgaben des Motorherstellers zu berücksichtigen.