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Die fest eingebaute Feuerlöschkreiselpumpe unseres Löschgruppenfahrzeuges

Feuerlöschkreiselpumpen sind speziell für die Brandbekämpfung konstruierte Strömungsmaschinen zur Wasserförderung. Sie wird über den Fahrzeugmotor mittels einem Nebenabtrieb angetrieben. Über eine saugseitig vorgeschaltete Umschaltklappe kann eine direkte Verbindung mit dem 600 Liter fassenden Wassertank hergestellt werden, oder über einen zusätzlichen A-Sauganschluss und Saugschläuchen Löschwasser aus einem offenen Gewässer entnommen werden.

 

Bei unserer Feuerlöschkreiselpumpe handelt es sich um eine FP 8/8 nach DIN 14420, sie ist also noch nach der alten Pumpen-Norm genormt. Die in der Bezeichnung enthaltenen Ziffern haben die folgende Bedeutung:

Die angegebenen Werte beziehen sich dabei auf eine Nenndrehzahl von 2090 U/min und sind Mindestwerte, denn die Pumpe leistet einiges mehr.

 

Wie funktioniert die Feuerlöschkreiselpumpe?

 

Der Förderdruck wird von zwei direkt hintereinander angeordnete Druckstufen erzeugt. Ein Leitapparat und ein Laufrad bilden zusammen jeweils eine Einheit, die Druckstufe genannt wird. Der Förderstrom wird in der ersten Druckstufe mit einem Teildruck versehen und der zweiten Druckstufe zugeleitet. Die zweite Stufe erhöht den Teildruck des Förderstromes dann weiter auf  den Ausgangsdruck. Beide Laufräder sitzen dabei auf einer Antriebswelle und arbeiten daher mit gleicher Drehzahl. Die zweistufige Feuerlöschkreiselpumpe ist gegen Kavitation weniger anfällig als eine einstufige Pumpe. Feuerlöschkreiselpumpen sind nicht selbstansaugend, das heißt sie benötigen eine Entlüftungseinrichtung, um vor der Aufnahme des Förderbetriebes sämtliche Luft aus Saugschläuchen und Pumpengehäuse zu entfernen. Der umgebende Luftdruck drückt anschließend das anzusaugende Wasser in Schläuche und Pumpengehäuse. Das Wasser trifft nun axial auf das sich drehende Laufrad und wird von den Schaufeln erfasst und durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert. Durch die Erweiterung der Laufradkanäle wird im Laufrad die Geschwindigkeit bereits zum Teil in Druckenergie umgewandelt. In dem nachgeschalteten Leitapparat werden die Kanalquerschnitte ebenfalls stetig vergrößert, so dass auch die verbliebene Geschwindigkeit bis zum Eintritt in die nächste Stufe so weit herunter gesetzt wird, dass sie der Eintrittsgeschwindigkeit der ersten Stufe entspricht. Durch diese Geschwindigkeitsherabsetzung erfährt das Wasser im Leitapparat eine Druckerhöhung. In der zweiten Stufe wiederholt sich der Vorgang und der Druck wird gegenüber der 1. Stufe verdoppelt. Das Laufrad fördert hier das Wasser allerdings in den schneckenförmigen Ringkanal, in dem sich durch den vergrößernden Raum die Geschwindigkeitsverringerung und damit die Druckerhöhung stattfindet. Von hier fließt das Wasser zu den Druckabgängen. Bei geschlossenen Druckabgängen ist der in der Pumpe erzeugte Förderdruck am größten (Förderstrom = 0). Förderstrom und Förderdruck stehen in einem Verhältnis. Beim Öffnen der Abgänge wird der Förderdruck kleiner, der Förderstrom größer.  Der größte Förderstrom wird bei freiem Ausfluss, das heißt bei vollständig geöffneten Abgängen erreicht. 

Eine für die Löschwasserförderung wichtige Eigenschaft der Feuerlöschkreiselpumpe ist, dass sie nur den Druck erzeugt, der sich ihr als Widerstand entgegenstellt. Bei größerem Gegendruck ist der Förderstrom kleiner, bei kleinerem Druck größer. Dieser Gegendruck wird durch den Anschluss der Strahlrohre erreicht. Wird jedoch überhaupt kein Wasser abgenommen, das heißt die Pumpe läuft mit Förderstrom Null, erwärmt sich das Wasser nach einer gewissen Zeit unzulässig und kann so ebenfalls zu Schäden führen. Um dies zu verhindern ist am Pumpengehäuse ein Temperatursensor eingebaut der bei unzulässig hohen Wassertemperaturen einen kleinen Bypass öffnet um das heiße Wasser aus dem Pumpengehäuse abzulassen. Das Gehäuse, die Laufräder und der Leitapparat sind aus einer seewasserbeständigen Leichtmetalllegierung hergestellt. Die Pumpenwelle besteht aus rostfreiem Stahl und die Spaltringe, die für die innere Dichtigkeit der Pumpe zuständig sind, bestehen aus Kunststoff. Die Pumpenwelle ist auf der Saugseite in einem wartungsfreien Gleitlager und antriebsseitig in ölbadgeschmierten Kugellagern gelagert. Zur Pumpenwellenabdichtung kommt eine wartungsfreie Gleitringdichtung zum Einsatz.

 

Die Entlüftungseinrichtung der Feuerlöschkreiselpumpe

 

Wie bereits weiter oben erwähnt ist eine Feuerlöschkreiselpumpe auf Grund ihrer Spaltmaße zwischen Laufrädern und Leitapparat, die etwa 0,4 mm betragen, nicht in der Lage das Förderwasser selbsttätig anzusaugen. Sie kann nur Flüssigkeiten fördern und benötigt daher eine Einrichtung um die Saugleitung und das Pumpengehäuse zu entlüften. Dann kann der atmosphärische Luftdruck das Wasser in die Saugleitung drücken. Bei unserem Löschfahrzeug könnte man als Notbehelf auch Wasser aus der Löschwassertank in die Pumpe zurück laufen lassen, oder Saugleitung und Pumpe mit dem Segeltucheimer auffüllen, dafür ist der nämlich vorgesehen, aber bei Undichtigkeiten, ungünstiger Aufstellung des Fahrzeuges oder einer nötigen Unterbrechung des Pumpenbetriebes kann die Wassersäule abreißen. Ein mühsames Verfahren dann die Saugleitung immer wieder neu auffüllen zu müssen und deshalb nur für den Notfall vorgesehen. Deshalb ist die Heckpumpe unseres Löschgruppenfahrzeuges mit einer automatisch arbeitenden Entlüftungseinrichtung Primatic ausgerüstet. Sie arbeitet nur solange bis die Saugleitung und die Pumpe vollständig mit Wasser gefüllt ist. Danach schaltet sie sich automatisch und beim Abreißen der Wassersäule auch wieder selbsttätig zu. Der Abschaltdruck im Pumpengehäuse liegt hier bei etwa 1,5 bis 2 bar.