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Gasgehalt im Fördermedium

Nur in den wenigsten Fällen liegt eine reine Flüssigkeit als Fördermedium vor (siehe auch Gasabscheidung). Als Beimengungen kommen sowohl feste als auch gasförmige Stoffe in Frage (siehe Zweiphasenströmung). Dabei liegen Gase entweder in gelöster oder ungelöster Form vor. Im gelösten Zustand ist das Gas molekular verteilt und aufgrund der physikalischen Kräfte an die Flüssigkeitsmoleküle angelagert; im ungelösten Zustand liegt das Gas in Form von Blasen vor. Während der Gehalt an gelöstem Gas einer bestimmten Sorte (bis auf instabile Übersättigungszustände) meist einen von der Art und vom Zustand der Flüssigkeit fest definierten oberen Grenzwert nicht überschreitet, ist der Gehalt an ungelöstem Gas nahezu unbegrenzt. Dieser hängt vornehmlich von der Art der Bewegung ab, die in der Flüssigkeit herrscht. So tritt bei ruhender Flüssigkeit meist eine rasche Entgasung ein (z. B. durch Aufsteigen der Blasen an die Oberfläche), während der Gehalt an gelöstem Gas sich seinem Maximalwert nähert. 

Zur Bestimmung des Gasgehalts dient bspw. ein Messgerät nach VAN SLYKE. Mit diesem wird mithilfe eines Vakuums das gelöste Gas freigesetzt und dessen Volumen dann gemessen. Gelöste Gase in Flüssigkeiten wirken sich auf das Saugverhalten von Kreiselpumpen aus, indem der hohe Gasgehalt zu einer Vergrößerung des erforderlichen NPSH-Wertes und damit zum früheren Eintritt von Kavitation führt.
siehe Abb. 1 Gasgehalt im Fördermedium

Gasgehalt: Einfluss der gelösten Luft auf das Saugverhalten einer radialen Kreiselpumpe Abb. 1 Gasgehalt im Fördermedium: Einfluss der gelösten Luft auf das Saugverhalten einer radialen Kreiselpumpe n = 1450 min–1 Qopt = 210 m3/h Laufraddurchmesser D = 404 mm


Nichtgelöstes, blasenförmiges Gas beeinflusst das gesamte Betriebsverhalten, wobei je nach Bauart, Betriebsweise und Größe der Pumpe das Ausmaß der Mitförderbarkeit in weiten Grenzen variiert. Abb. 2 Gasgehalt im Fördermedium zeigt für eine Kanalradpumpe (Laufrad) die Veränderung der Kennlinie H(Q), η(Q) in Abhängigkeit vom Prozentsatz der mitgeführten Luft.


Einfuss von ungelöster Luft auf das Betriebsverhalten einer Kanalradpumpe zur Förderung von vorgereinigten Abwässern Abb. 2 Gasgehalt im Fördermedium: Einfluss von ungelöster Luft auf das Betriebsverhalten einer Kanalradpumpe zur Förderung von vorgereinigten Abwässern (offenes Dreischaufelrad, D = 250 mm, n = 1450 min–1) qL = Luft-/Gemischvolumen (Saugstutzen) in %, QS = saugseitiger Volumenstrom in m3/h

Gasgehalt im Fördermedium