Überblick:
- Kreiselpumpen
- Selbstansaugende Kreiselpumpen
- Strahlpumpen
- Tiefbrunnenpumpen
- Mehrstufige Pumpen
- Tauchpumpen
Pumpen für Haushalte und Industrie haben sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt. Früher lebten viele Menschen in Städten, wo sie ein zentrales Wassersystem hatten. Zentrale Systeme verwenden große Kreiselpumpen. Außerhalb der Stadt gab es keine zentralen Wassersysteme. Wenn Sie aus der Stadt gezogen sind, brauchten Sie einen Brunnen (oder Zisternen) und eine Pumpe, um Ihren Wasserbedarf zu decken. Da die Zentrifugal-Zapfsäule zu dieser Zeit nicht wirtschaftlich für den Einsatz in Haushalten hergestellt wurde, verwendeten diese Nicht-Stadtbewohner Kolbenpumpen, um ihren Wasserbedarf aus Brunnen und Zisternen zu decken. Schließlich kamen in den frühen Jahren Zentrifugalpumpen auf den Markt, die speziell und erschwinglich für Hausbrunnen hergestellt wurden.
Diese ersten geraden Zentrifugalpumpen (SC) in Blockbauweise (mit Motor und Pumpe verbundene Pumpen) hatten einen Motor, eine Dichtungsplatte (oder einen Adapter), eine mechanische Wellendichtung, ein Laufrad und eine Spirale (Gehäuse), die über das Laufrad passte. Die meisten Spiralen hatten Verschleißringe, die austauschbar waren und eng um das äußere Auge des Laufrads passten. Diese Pumpen drehten sich im Allgemeinen mit 3600 U/min. Während sie liefen (oder sich drehten), schleuderte das Laufrad Wasser von innen nach außen, wodurch ein Vakuum im Auge (oder Einlass) des Laufrads entstand. Diese Pumpen wurden mit wenig oder keinem Hub konstruiert. Sie wurden für eine geflutete Absaugung konzipiert (Stauseen, Zisternen oder artesische Brunnen). Sie nahmen das Ansaugwasser und konnten es auf 30 bis 50 PSI oder etwas mehr steigern. Sie konnten viel Volumen pumpen.
Schließlich mussten Grundstückseigentümer in Gebieten mit wenig oder keinem Niederschlag Brunnen bohren, deren Wasserspiegel meist unter der Erde lagen. Da Zentrifugalpumpen nur geringe oder keine Hebefähigkeiten haben, bestand ein Bedarf an Pumpen, die Wasser unter der Erdoberfläche anheben oder drücken konnten. Ingenieure entwickelten zuerst eine „selbstansaugende“ Kreiselpumpe (SPC). Diese Pumpen verwendeten die gleichen Komponenten wie eine gerade Zentrifugalpumpe, mit Ausnahme von zwei Dingen, die geändert wurden. Der Pumpe wurde ein interner Diffusor hinzugefügt, der zusammen mit einem größeren Spiralgehäuse (Gehäuse) um das Laufrad geschraubt wurde. Mit dem Diffusor und dem größeren Gehäuse könnten diese Pumpen die Luft entlüften, um Wasser effektiv bis zu 25 Fuß anzusaugen und zu heben. Aufgrund ihrer Konstruktion, die es erforderte, dass sie jetzt Wasser anheben, produzierten sie etwa 15 % weniger Wasser als eine reine Kreiselpumpe. Sie erzeugten auch etwas weniger Druck. Typischerweise arbeiteten sie im Bereich von 20 bis 40 PSI. Ihr Design sorgte dafür, dass sie am höchsten Punkt ihres maximalen Drucks maximale Wassermengen produzierten. Wir nennen diese Pumpen eine Pumpe mit mittlerer Förderhöhe/mittlerem Druck.
Als Häuser und Unternehmen außerhalb der Stadt wuchsen, bestand ein Bedarf an Pumpen, die eher höhere Drücke als größere Wassermengen liefern. Ein durchschnittliches Haus würde 100 bis 150 Gallonen pro Tag benötigen. Zu Spitzenzeiten (z. B. am frühen Morgen) kann der Wasserbedarf jedoch 15 Gallonen pro Minute (GPM) betragen. Die Ingenieure entwickelten dann eine Zentrifugalstrahlpumpe. Abgesehen davon, dass alle Komponenten einer selbstansaugenden Kreiselpumpe vorhanden waren, fügten die Ingenieure einen angeschraubten flachen Brunnenstrahl hinzu.
Diese Pumpen waren kleiner als selbstansaugende Kreiselpumpen, konnten jedoch die vom Kunden benötigte Wassermenge (typischerweise 10 bis 20 gpm) bei Drücken von bis zu 60 PSI produzieren. Beim Vergleich von Pferdestärken mit Pferdestärken einer Strahlpumpe mit einer selbstansaugenden Zentrifuge könnte die mehr Wasser produzieren, aber bei niedrigerem Druck – etwas, das der Hausbesitzer nicht wirklich brauchte. Diese Flachbrunnenstrahlpumpen arbeiteten wie eine SPC-Pumpe, außer dass, nachdem das Wasser angehoben und durch das Laufrad in die Pumpe gezogen wurde, ein Teil des Wassers durch den Strahl umgeleitet wurde, wodurch der Druck erhöht wurde. Diese Pumpen konnten Wasser bis zu 25 Fuß vom Boden anheben, aber in Tiefen von weniger als 15 Fuß waren diese Pumpen angestrengt, um Wasser zu heben.
Die Ingenieure lösten das Problem der Ineffizienz bei Wasserständen unter 15 Fuß, indem sie den flachen Brunnenstrahl im Inneren des Brunnens an Doppelrohren installierten. Diese Zwillingsrohre wurden an zwei Löchern im Pumpengehäuse befestigt, einem Ansaugloch und einem Antriebsloch. Eine spezielle 4-Zoll-Well-Dichtung an der Oberseite des Wells würde Verunreinigungen vor dem Eindringen in den Well schützen.
