Die Schlauchpumpe, auch bekannt als Peristaltikpumpe, ist eine spezielle Art von Verdrängerpumpe, die durch das periodische Zusammendrücken eines flexiblen Schlauchs oder einer Rohrleitung eine präzise Förderung von Flüssigkeiten ermöglicht. Diese Technologie wird in der industriellen Wasser- und Abwasserbehandlung aufgrund ihrer Vielseitigkeit, ihrer Fähigkeit zur Förderung viskoser und abrasiver Medien sowie ihres schonenden Förderprinzips häufig eingesetzt.
Inhaltsverzeichnis
Funktionsweise der Schlauchpumpe
Die Schlauchpumpe basiert auf dem Prinzip der Peristaltik, einem Vorgang, der an die natürliche Bewegung des Verdauungstrakts erinnert. Dabei wird die Flüssigkeit durch rhythmische Kompression und Freigabe des Schlauchs gefördert.
Zentrale Komponenten:
- Schlauch: Flexible Leitung, meist aus elastischen Materialien wie EPDM, NBR oder Silikon, die den Fördermedien standhält.
- Rotor mit Rollen oder Gleitschuhen: Rotierende Bauteile, die den Schlauch zusammendrücken und die Flüssigkeit vorwärts schieben.
- Gehäuse: Schutz des Pumpenmechanismus und Abdichtung gegen äußere Einflüsse.
Förderprozess:
- Kompression: Der Rotor presst den Schlauch an einer Stelle zusammen, wodurch ein dichter Verschluss entsteht, der das Zurückströmen der Flüssigkeit verhindert.
- Verschiebung: Durch die Bewegung der Rollen entlang des Schlauchs wird die Flüssigkeit im Inneren des Schlauchs vorwärts geschoben.
- Entspannung: Nach Passage des Rotors dehnt sich der Schlauch aus und erzeugt ein Vakuum, das die Flüssigkeit aus der Saugseite ansaugt.
Fördercharakteristika:
- Lineare Förderrate:
- Die Fördermenge ist direkt proportional zur Rotationsgeschwindigkeit des Rotors und der Schlauchgröße.
- Pulsationsförderung:
- Der Förderstrom ist nicht kontinuierlich, sondern erfolgt in kleinen Schüben.
- Lineare Förderrate:
Technische Merkmale
Druckbereich:
- Schlauchpumpen arbeiten üblicherweise im Niederdruckbereich (bis 10 bar), können aber je nach Modell auch höhere Drücke bewältigen.
Fördermengen:
- Förderkapazitäten reichen von wenigen Millilitern pro Stunde bis zu mehreren Kubikmetern pro Stunde.
Medienkompatibilität:
- Geeignet für abrasive, hochviskose, korrosive oder empfindliche Medien.
- Typische Fördermedien:
- Chemikalien (Säuren, Laugen).
- Schlamme (z. B. Klärschlamm).
- Feststoffbeladene Flüssigkeiten.
- Lebensmittel und Bioprodukte.
Selbstansaugend:
- Schlauchpumpen können Flüssigkeiten aus einem niedrigen Niveau ansaugen (Trockenansaugung), was sie besonders flexibel macht.
Trockenlauffähigkeit:
- Im Gegensatz zu vielen anderen Pumpentypen können Schlauchpumpen trocken laufen, ohne Schaden zu nehmen.
Foto: Schlauchpumpe (rechts, blau) zur Dosierung von zähflüssigen Polymerkonzentrat (CP-Anlage ALMA CHEM MCW)
Materialien für den Schlauch
Die Materialwahl des Schlauchs ist entscheidend, um eine hohe Lebensdauer und chemische Beständigkeit sicherzustellen:
- EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk):
- Beständig gegen alkalische Lösungen, Wasser und einige Chemikalien.
- NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk):
- Geeignet für ölhaltige und fettige Medien.
- Silikon:
- Flexibel und beständig gegen eine Vielzahl von Chemikalien.
- PTFE (Teflonbeschichtet):
- Chemisch sehr resistent, ideal für aggressive Chemikalien.
Vorteile der Schlauchpumpe
Schonendes Förderprinzip:
- Keine direkten Berührungen mechanischer Teile mit der Flüssigkeit, ideal für empfindliche oder scherempfindliche Medien.
Hohe Flexibilität:
- Schlauchpumpen können sowohl für abrasive als auch für viskose Medien eingesetzt werden, ohne dass komplexe Anpassungen notwendig sind.
Wartungsfreundlichkeit:
- Der Austausch des Schlauchs ist einfach und schnell durchführbar, was die Stillstandzeiten reduziert.
Exakte Dosierung:
- Durch die lineare Fördercharakteristik können Schlauchpumpen für präzise Dosieranwendungen verwendet werden, beispielsweise bei der Chemikaliendosierung in der Wasseraufbereitung.
Einfache Reinigung:
- Ideal für Anwendungen, bei denen Hygiene eine Rolle spielt, da der Schlauch vollständig ausgetauscht oder gespült werden kann.
Selbstansaugung und Trockenlauf:
- Besonders vorteilhaft bei Anwendungen, bei denen intermittierende Förderung erforderlich ist.
Nachteile und Herausforderungen
Begrenzte Druckbeständigkeit:
- Im Vergleich zu anderen Pumpentypen (z. B. Kolbenpumpen) ist die Druckstabilität eingeschränkt.
Schlauchverschleiß:
- Der Schlauch unterliegt mechanischem Verschleiß durch wiederholte Kompression und Dehnung. Regelmäßiger Austausch ist notwendig.
Pulsation:
- Der Förderstrom ist nicht gleichmäßig, was bei sensiblen Prozessen durch Pulsationsdämpfer ausgeglichen werden muss.
Energieverbrauch:
- Aufgrund des ständigen mechanischen Kontakts zwischen Rotor und Schlauch ist der Energiebedarf höher als bei Pumpen mit kontinuierlichem Fluss.
Auslegung und Optimierung
Die Auswahl und Dimensionierung einer Schlauchpumpe hängen von den spezifischen Prozessanforderungen ab:
Förderleistung:
- Abhängig von der Schlauchgröße, Rotordrehzahl und Viskosität des Mediums.
Materialkompatibilität:
- Der Schlauch muss chemisch beständig gegen das Fördermedium sein.
Betriebstemperatur und Druck:
- Die Temperatur des Mediums darf die Materialgrenzen des Schlauchs nicht überschreiten. Die Druckanforderungen bestimmen den Pumpentyp.
Lebensdauer des Schlauchs:
- Die Standzeit des Schlauchs ist ein kritischer Kostenfaktor und wird durch die Eigenschaften des Mediums (abrasiv, chemisch aggressiv) sowie die Betriebsparameter beeinflusst.
Fazit
Die Schlauchpumpe ist ein vielseitiges und zuverlässiges Werkzeug in der Wasser- und Abwasserbehandlung, das sich durch seine einfache Konstruktion, chemische Resistenz und Flexibilität auszeichnet. Sie eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen abrasive, viskose oder empfindliche Medien gefördert werden müssen. Trotz ihrer Einschränkungen, wie dem Verschleiß des Schlauchs und der begrenzten Druckkapazität, ist die Schlauchpumpe aufgrund ihrer Präzision und Wartungsfreundlichkeit eine unverzichtbare Technologie in der industriellen Wassertechnik. Eine sorgfältige Materialauswahl und Prozessüberwachung sind entscheidend, um die Effizienz und Langlebigkeit der Schlauchpumpe zu gewährleisten.
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