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Kreiselpumpe Kavitation

Kreiselpumpe Kavitation.
Eine Kreiselpumpe sollte einwandfrei funktionieren, damit sie ihre Aufgabe erfüllen kann, wie es vorgesehen ist.
Doch in manchen Fällen können Probleme auftreten, wenn das Gerät nicht korrekt betrieben wird.

Ein solches Problem ist die Bildung von Gasblasen in der Flüssigkeit, die wieder in sich zusammen fallen und das Gerät beschädigen .
Dieses, als Kavitation bezeichnete, Phänomen kann unterschiedliche Ursachen haben und es ist unbedingt notwendig diese zu finden und zu beseitigen, da andernfalls irreparable Schäden zu erwarten sind, die letztlich zu einem Totalausfall des Geräts führen können.

Physikalische Grundlagen

Flüssigkeiten verdampfen unter bestimmten Bedingungen gemäß der Thermischen Zustandsgleichung.
Diese setzt die Temperatur, den Druck und das Volumen einer Flüssigkeit, bzw. eines Behältnisses, in dem sich diese befindet, in ein Verhältnis zu einander.

Letztlich ausschlaggebend ist der Dampfdruck einer Flüssigkeit, also wie leicht diese verdampft.
Dabei verdampft eine Flüssigkeit umso leichter, je höher ihre Temperatur ist, oder wenn bei gleichbleibender Temperatur sich das Volumen, welches sie ausfüllen muss vergrößert und dabei gleichzeitig der Druck abfällt.
Geschieht das nicht an der Oberfläche, sondern innerhalb der Flüssigkeit, entstehen Dampfblasen und man spricht von Kavitation, was auf Deutsch soviel bedeutet wie Aushöhlung oder Hohlraumbildung.

Da sich dabei die Temperatur absenkt und der Druck ausgleicht, steigt so eine Dampfblase meistens nicht auf, sondern fällt schlagartig wieder in sich zusammen, bzw. implodiert .

Folgen und Ursachen in einer Kreiselpumpe

Die Implosion der Dampfblasen bewirkt ebenfalls eine Druckveränderung um sie selbst herum .

Geschieht dies nah genug am Material der Kreiselpumpe, reißt der schlagartige Druckabfall winzige Stückchen aus dem Material heraus.
Sofern dies lange und oft genug geschieht, wird der Innenraum der Pumpe von lochartigen Vertiefungen übersäht sein und die Pumpe fördert weniger oder gar keine Flüssigkeit mehr, wenn der Kreisel zu stark beschädigt ist.
Um Kavitation zu verhindern, muss man die genaue Ursache finden.

In den meisten Fällen liegt das Problem an einer zu hohen Temperatur der Flüssigkeit .
selbst wenn diese scheinbar normal ist, kann eine Abkühlung um wenige °C bereits das Problem lösen.

Meist entstehen diese Dampfblasen direkt am Kreisel, da dieser die Flüssigkeit transportiert, indem er sie wegschaufelt .
Dabei sinkt der Druck hinter der einzelnen Schaufel stark ab und es kommt zur Kavitation am zentralen Bauteil der Kreiselpumpe.
Eine andere Möglichkeit ist, wenn die Ansaughöhe im Grenzbereich des Gerätes liegt.

In diesem Fall zieht die Schwerkraft die Flüssigkeit innerhalb der Leitung, entgegen der Pumprichtung nach unten, wobei der Druck innerhalb der Flüssigkeit ebenfalls stark abfällt .