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Laufruhe

Unter der Laufruhe bei Kreiselpumpen wird im technischen Sprachgebrauch die Beurteilung der mechanischen Schwingungen der Kreiselpumpe verstanden, weniger die Beurteilung des Geräusches bei Pumpen und Anlagen.
DIN ISO 10816 zur "Bewertung der Schwingungen von Maschinen durch Messung an nicht rotierenden Teilen" gibt eine Beurteilung der Schwinggüte in Abhängigkeit von der Schwinggeschwindigkeit (Schwingschnelle) für drei in der Kreiselpumpentechnik verwendete Maschinengruppen an.

ISO 7919 gibt allgemeine Anleitungen für die Messung und Bewertung von Maschinenschwingungen, wenn die Messungen direkt an rotierenden Wellen ausgeführt werden. So können die Wellenschwingungen im Hinblick auf Änderungen im Schwingungsverhalten wie ungewöhnlich große dynamische Belastungen oder die Überwachung radialer Spiele ermittelt werden. Die Amplitudenwerte des Schwingweges entsprechen dabei den empfohlenen Grenzwerten in Abhängigkeit von der Drehzahl. Die Schwinggeschwindigkeit und die Amplitude der Schwingung werden sowohl an der laufenden Pumpenwelle als auch an verschiedenen, zwischen Auftraggeber und -nehmer zu vereinbarenden Stellen am Pumpengehäuse und -fundament mit elektrodynamischen Schwingbeschleunigungs-, Schwinggeschwindigkeits- und Schwingwegaufnehmern gemessen. Dabei muss sowohl in Richtung der Pumpenwelle als auch in mehreren festgelegten Richtungen senkrecht zur Pumpenwelle gemessen werden. Zur Bewertung sollten auch folgende Kriterien hinzugezogen werden: Laufruhe des Antriebs, Abstimmung des Pumpenfundaments, Schwingungsverhalten der angeschlossenen Rohrleitung sowie Geräusche aus der Umwelt und von Personen in der Umgebung.

Die Laufruhe von Kreiselpumpen ist zufriedenstellend, wenn die Kreiselpumpe bei einwandfreiem Wuchtzustand (siehe Unwucht) der drehenden Teile im Betriebsbereich rotationssymmetrischer Strömung betrieben wird. Dies ist meist im Bereich des besten Förderstromes (Qopt) und bei störungsfreiem Zulauf (siehe Zulaufbedingungen) der Fall, wenn ein ausreichender NPSH-Wert der Anlage vorhanden ist. Reicht dieser nicht aus, so entsteht in den LaufrädernKavitation, die oft nicht rotationssymmetrisch auftritt und daher zu mehr oder weniger großen Querkräften (siehe Radialschub) führen kann. Der Betrieb im stärkeren Teillastgebiet ist für Kreiselpumpen mit radialen Laufrädern eine durchaus mögliche Betriebsweise. Diese sollte bei größeren Aggregaten zumindest über längere Zeit vermieden werden. Bei den halbaxialen Kreisel- und speziell bei Axialpumpen ist nur ein in Richtung Teillast begrenzter Pumpenbetrieb möglich (z. B. Propellerpumpen mit Qmin/Qopt ≈ 0,8). An der Abreißgrenze löst sich dann die Strömung unregelmäßig pulsierend von den Laufschaufeln ab, wodurch aufgrund des exzentrischen Angriffs der resultierenden Kraft die Pumpe unruhig läuft. Diese meist bei Propellerpumpen stark ausgeprägte Abreißgrenze lässt sich mit einer Laufschaufelverstellung zu kleineren Anstellwinkeln und zu kleineren Förderströmen verschieben. Damit geht jedoch auch der Wert Qopt zurück, so dass wieder das Verhältnis Qmin/Qopt von etwa 0,8 bleibt. 

Abhilfemaßnahmen bei unruhigem Lauf 

  • Beseitigung etwaiger Unwuchten 
  • Verbesserung der Zulaufbedingungen 
  • Vermeiden unnötiger Krümmer vor der Pumpe 
  • Einbau gleichrichtender, wirbelhemmender und vergleichmäßigender Vorrichtungen in die Saugleitung 
  • Vergrößerung des vorhandenen NPSH-Wertes der Anlage durch entsprechend verlustarme Strömungsausführung vor der Pumpe durch ausreichend große Durchmesser der Rohrleitung, verlustarme Armaturen, Krümmer und sonstige Einbauten 
  • Verringern des erforderlichen NPSH-Wertes der Pumpe durch Verwenden eines Vorsatzläufers, Vergrößern des Saugmundes des Laufrades, spezielle Formgebung der Schaufeln, durch leichten Gleichdrall (siehe Drallströmung
  • Vermeiden des Teillastbetriebes, z. B. durch Regelung wie Laufschaufelverstellung und Bypass, oder Verwendung zusätzlicher, kleinerer Pumpen (Halblastpumpen)