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Geodätische Saughöhe


Die Geodätische Saughöhe (Hs geo) ist die Höhe zwischen der Oberfläche vom saugseitigen Flüssigkeitsspiegel und der Mitte des Laufrads (Pumpeneingang) bei Pumpen[1].

Die theoretisch maximal erreichbare geodätische Saughöhe hängt vom Luftdruck (und damit von der Höhe des Standortes) und der Wassertemperatur ab. Bei Idealbedingungen, d. h. Normaldruck (1013 mbar = 1013 hPa), einer Wassertemperatur von 4 °C und bei Meereshöhe beträgt sie theoretisch 10,33 m. In der Praxis wird sie zusätzlich durch verschiedene Einflüsse wie die Reibung in der Saugleitung oder sogar durch die Wassertemperatur (durch Dampfbildung) vermindert. Praktisch muss man mit einer maximalen Saughöhe (Manometrische Saughöhe) von ca. 7–7,50 m rechnen.

Verwendung

Sind größere Saughöhen zu überwinden, wird eine Zulieferpumpe (auch als Zubringerpumpe oder Tiefsauger bezeichnet[2][3]) verwendet. Diese baut als Druckpumpe einen Druck auf, der ausreicht, um Wasser zur höher stehenden, saugenden Pumpe zu fördern. Es eignen sich besonders Tauchpumpen und Turbotauchpumpen, im Notfall auch Wasserstrahlpumpen.[2] Zu beachten ist die Saughöhe bei allen Pumpen, vor allem bei Kreiselpumpen, da hier schon vor Erreichen einer maximalen Saughöhe von 7–8 m Kavitationsprobleme entstehen.

Grundsätzlich kann höher als die jeweilige geodätische Saughöhe auch mit viel Antriebsleistung nicht angesaugt werden. Es würde lediglich über der Flüssigkeitssäule entlüftet, also ein (je nach Pumpenkonstruktion mehr oder weniger gutes) Vakuum erzeugt.

Herleitung der maximalen Saughöhe

Die hydrostatische Grundgleichung wird nach der Höhe [math]h[/math] umgestellt:

[math]p_1=p_0 + \rho \cdot g \cdot h[/math]

[math]\Rightarrow h=\frac{p_1-p_0}{\rho \cdot g}[/math]

mit

[math] \rho [/math]: Dichte der Flüssigkeit (hier Wasser)

[math]g[/math]: Fallbeschleunigung

[math]p_1[/math]: Luftdruck der von außen auf die Flüssigkeitssäule wirkt

[math]p_0[/math]: Druck durch Ansaugen über dem Medium

ergibt sich

[math]h=\frac{101,325 \cdot 10^3 Pa - 0 Pa}{1000 \frac{kg}{m^3} \cdot 9,81 \frac{m}{s^2}} = 10,33 m[/math]

In großen Höhen, bei fallendem Luftdruck, sinkt der Formel entsprechend die maximale geodätische Saughöhe.

Bei dieser Formel wird vernachlässigt, dass das Medium (zumeist Wasser) einen Dampfdruck von mehr als null Pascal hat ([math]p_0[/math] > 0). Dadurch sinkt die praktisch nutzbare Saughöhe.

Einzelnachweise

  1. Ausbildung der Freiwilligen Feuerwehren – Maschinist für Löschfahrzeuge (2002), Neckar-Verlag, S. 18
  2. 2,0 2,1 Wasserförderung über lange Weckstrecke, Reihe „Einsatzpraxis“, ECOMED, Seite 156
  3. Löschwasserversorgung, Reihe „Fachbücherei Brandschutz“, Staatsverlag der Deutschen Demokratischen Republik, 1973, Seite 109

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Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Geodätische Saughöhe (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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