Der beste Wirkungsgradpunkt (BEP) ist der Durchfluss, bei dem eine Kreiselpumpe am effizientesten läuft, der Gipfel ihrer Wirkungsgradkurve. Es ist auch der Punkt mit der geringsten Belastung, an dem das Medium sauber in das Laufrad eintritt und es verlässt. Ein Betrieb der Pumpe weit entfernt vom BEP, sowohl zu hoch als auch zu niedrig, verschwendet Energie und schädigt die Pumpe schleichend durch Vibrationen, Schubkräfte und Kavitation.
Jede Kreiselpumpe hat eine Wirkungsgradkennlinie in Abhängigkeit vom Durchfluss, die bei einer Durchflussmenge, dem BEP, ihren Höchstwert erreicht. Bei diesem Durchfluss folgt die Flüssigkeit den Schaufeln des Laufrads gleichmäßig, die radialen Kräfte sind ausgeglichen, und die Pumpe wandelt den größten Teil ihrer zugeführten Leistung in nutzbare Förderhöhe um. Die Pumpe ist um diesen Punkt herum ausgelegt, daher ist es der Betriebszustand, in dem die Pumpe idealerweise arbeiten sollte.
Drosselt man eine Pumpe deutlich unter ihren BEP, bricht der gleichmäßige Durchfluss zusammen. Das Laufrad beginnt, Flüssigkeit intern zu rezirkulieren, die radialen Schubkräfte nehmen zu und drücken die Welle seitlich, die Pumpe vibriert und erwärmt die eingeschlossene Flüssigkeit. Anhaltender Niederdurchflussbetrieb überlastet Lager und Dichtungen und kann die Flüssigkeit so stark erwärmen, dass es zur Kavitation kommt.
Betreibt man eine Pumpe weit oberhalb ihres BEP, steigt die erforderliche Ansaughöhe, sodass die Pumpe unter die nötige NPSH fallen und auch dann kavitiëren kann, wenn sie bei der Auslegungsfördermenge einwandfrei lief. Hoher Durchfluss belastet außerdem den Motor, der bei stark erhöhtem Leistungsbedarf überlastet werden kann.
Die praktische Regel lautet, eine Pumpe in einem Bereich um ihren BEP zu betreiben, üblicherweise etwa 70 bis 120 Prozent des BEP-Durchflusses, und lange Phasen an den Extremen zu vermeiden. Wenn ein Prozess eine Bandbreite an Durchflüssen benötigt, ist der effiziente Weg, die Pumpe nahe ihres BEP zu halten, die Drehzahl zu ändern statt sie zu drosseln, wobei die durch die Affinitätsgesetze beschriebenen Energieeinsparungen genutzt werden.
Eine Pumpe, die sich vom BEP entfernt, zeigt dies durch zunehmende Vibrationen, messbar nach ISO 10816-3, und durch sinkenden Wirkungsgrad. Eine Überwachungsplattform, die Durchfluss, Förderhöhe, Leistung und Vibrationen trendet, erkennt das Abdriften und erstellt einen Arbeitsauftrag, bevor Lager und Dichtungen beschädigt werden. Fabrico liest diese Daten von der Leitung und leitet den Auftrag weiter. Buchen Sie eine Fabrico-Demo, um das zu sehen.
Die Durchflussmenge, bei der die Pumpe am effizientesten und am wenigsten belastet ist, der Gipfel ihrer Wirkungsgradkurve, und bei der das Medium am gleichmäßigsten durch das Laufrad strömt.
Bei niedrigem Durchfluss rezirkuliert das Laufrad Flüssigkeit, die radialen Schubkräfte steigen, die Pumpe vibriert und erwärmt die Flüssigkeit, wodurch Lager und Dichtungen überlastet werden und Kavitation droht.
Üblicherweise etwa 70 bis 120 Prozent des BEP-Durchflusses, wobei lange Zeiten an den Extremwerten zu vermeiden sind, da dort Schub, Vibrationen und Kavitationsrisiko zunehmen.
Ändern Sie die Drehzahl der Pumpe mit einem Antrieb (z. B. Frequenzumrichter) statt durch Drosseln mit einem Ventil. Das Absenken der Drehzahl verschiebt die Kennlinie der Pumpe so, dass sie der Nachfrage entspricht, sie bleibt nahe ihrem effizienten Punkt und es wird Energie gespart.
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