Die Eleganz und Leichtigkeit einer Dosierung mit zwangsgesteuerten Ventilen, variablen Druckhub und in Voll-PTFE-Ausstattung für Flüssigkeiten und Gase.
Mit der Rotaflow wurde eine neue Generation von Hybridpumpen entwickelt. Die patentierte Pumpenbauart kombiniert die Vorteile von Kreisel- und Peripheralradpumpen in einem gemeinsamen Laufrad und ermöglicht damit eine effiziente Förderung von Flüssigkeiten sowie einen stabilen Betrieb bei Gasanteilen und Mehrphasenströmen. Die magnetgekuppelte Konstruktion sorgt für einen hermetisch dichten und wartungsarmen Betrieb.
Die Rotaflow basiert auf einem neuartigen, patentierten Hybridlaufrad, das die Wirkprinzipien einer Kreiselpumpe und einer Peripheralradpumpe in einem gemeinsamen Strömungssystem vereint. Ziel der Entwicklung war es, die hohe Effizienz klassischer Kreiselpumpen mit den guten Mehrphaseneigenschaften und der hohen Gasverträglichkeit von Peripheralradpumpen zu kombinieren.
Wie bei einer Kreiselpumpe wird das Fördermedium zunächst axial angesaugt. Durch die Rotation des Hybridlaufrads wird die Flüssigkeit radial nach außen beschleunigt. Dabei strömt das Medium durch speziell ausgelegte Kanäle im Laufrad. Die dabei wirkende Fliehkraft überträgt Bewegungsenergie auf das Fördermedium und sorgt bereits in diesem ersten Schritt für einen effizienten Druckaufbau.
Im Gegensatz zu einer reinen Kreiselpumpe verlässt das Medium das Laufrad jedoch nicht unmittelbar. Stattdessen gelangt es in einen umlaufenden Förderkanal, der nach dem Prinzip einer Peripheralradpumpe arbeitet. Dieser Ringkanal umgibt das Laufrad über einen großen Teil seines Umfangs und wird durch einen Unterbrechersteg in Saug- und Druckseite getrennt.
Während sich das Laufrad dreht, tritt das Fördermedium wiederholt zwischen den Laufradkanälen und dem Förderkanal in Wechselwirkung. Bei jedem Umlauf wird zusätzliche Energie auf das Medium übertragen. Dieser regenerative Prozess führt zu einem weiteren Druckanstieg und ermöglicht Förderhöhen, die mit einer vergleichbaren Kreiselpumpe gleicher Baugröße nur schwer erreichbar wären.
Die Kombination beider Strömungsmechanismen erzeugt ein Verhalten, das zwischen den klassischen Pumpenbauarten liegt. Während die Kreiselpumpenkomponente für einen guten hydraulischen Wirkungsgrad sorgt, trägt der Peripheralradanteil zur Druckerhöhung, Selbstansaugung und Stabilisierung des Förderprozesses bei.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Bauweise zeigt sich beim Umgang mit Gasanteilen. Klassische Kreiselpumpen reagieren häufig empfindlich auf freie Gase im Förderstrom. Bereits relativ geringe Gasanteile können zu instabilem Betrieb, Kavitation oder Förderabriss führen. Peripheralradpumpen sind hier deutlich robuster, erkaufen sich diese Eigenschaft jedoch häufig durch einen höheren Energiebedarf.
Die Rotaflow verfolgt einen anderen Ansatz. Durch die Kombination der beiden Förderprinzipien können Gasanteile kontrolliert mitgeführt werden, ohne dass die Förderung zusammenbricht. Das eröffnet Einsatzmöglichkeiten in Anwendungen, bei denen Flüssigkeiten und Gase gemeinsam transportiert, verteilt oder durchmischt werden müssen.
Die dargestellte CFD-Simulation zeigt ausschließlich Bereiche mit einem Gasanteil von mindestens 50 Volumenprozent innerhalb der Pumpe. Gut erkennbar ist, dass sich die Gasphase nicht lokal an einzelnen Stellen sammelt, sondern kontrolliert durch das Laufrad- und Förderkanalsystem transportiert wird. Die Förderung bleibt dadurch auch bei höheren Gasanteilen stabil.
Aus dieser Eigenschaft ergeben sich interessante Perspektiven für verfahrenstechnische Anwendungen. Denkbar sind beispielsweise Prozesse mit Gas-Flüssigkeits-Gemischen, Belüftungsaufgaben in der Wasser- und Abwassertechnik, Reaktor- und Mischprozesse oder Anwendungen, bei denen Gase gezielt in Flüssigkeiten eingetragen werden sollen. Aktuelle Untersuchungen mit Forschungspartnern befassen sich unter anderem mit der Sauerstoffeintragung in Wasser sowie dem schonenden Transport biologischer Systeme.
Ein weiterer Vorteil der Hybridbauweise liegt in der Flexibilität der Auslegung. Über die Geometrie der Laufradkanäle, die Anzahl der Förderzellen sowie die Gestaltung des Förderkanals kann das hydraulische Verhalten gezielt beeinflusst werden. Dadurch lässt sich die Kennlinie wesentlich stärker an eine Anwendung anpassen als bei vielen konventionellen Pumpenbauarten.
Die Rotaflow schließt damit die bisherige Lücke zwischen effizienter Flüssigkeitsförderung und robuster Mehrphasentechnik. Sie stellt keine Weiterentwicklung einer bestehenden Pumpenbauart dar, sondern einen eigenständigen hybriden Ansatz, der neue Freiheitsgrade bei der Auslegung verfahrenstechnischer Prozesse eröffnet.
Rotaflow F21
| Dimensions | 270 × 130 × 205 cm |
|---|---|
| Ausstattung | heatable, Master/Slave, Mehrkanal, Mischpumpen, Sampling pumps, pulsfrei, temperature-controlled |
| ATEX | |
| physical state |