Flashcards
Pumpen und Verdichter Skript 4
Cards in this deck (33)
- 1Physikalische Grundlagen Pumpen Zwei Schritte des Pumpvorgangs:Ansaugen: der zu fördernden Flüssigkeit. Saughöhe HS abhängig von
Wirkungsweise der Pumpe, Dichte und Temperatur der Flüssigkeit.
Drücken: der Flüssigkeit ins Rohrsystem. Druckhöhe HD abhängig von
Wirkungsweise der Pumpe, Dichte der Flüssigkeit und Strömungswiderstand
des Rohrleitungssystems. - 2Kavitation:Örtliche Dampfblasenbildung → schlagartige Implosion mit Lärmentwicklung,
Verschlechterung η und Schäden am Laufrad.Ursache: örtlicher Unterdruck. - 3Kavitation Maßnahmen:Maßnahmen: der NPSH-Wert der Anlage (NPSHvorh) muss gleich oder größer
als der NPSH der Pumpe (vgl. Pumpenkennlinien) sein! - 4NPSH:Net Positive Suction Head (Netto-Positiv-Saughöhe)
- 5Bauarten von Pumpen
- 6Kennlinien von PumpenKennlinie stellt im allgemeinen die Förderhöhe H, Leistungsbedarf P,
Pumpenwirkungsgrad η, und NPSHerf in Abhängigkeit vom Förderstrom
dar.
- 7Betriebspunkt: Wo Pumpenkennlinie und Rohrleitungskennlinie sich treffen.
- 8Wie kann Betriebspunkt verschoben werden?• Änderung der Rohrleitungskennlinie (z.B. Drossel, Bypass)
• Änderung der Pumpenkennlinie (Drehzahlregelung, Laufradduchmesser,…) - 94 Schritte zur Auswahl einer Pumpe:1.Berechnung des NPSH der
Gesamtanlage (z.B. 3,2 m).
Auswahl der Pumpengröße
2.Auswahl des
Laufraddurchmessers
3.Ermitteln des NPSH Wertes der
Pumpe( NPSH Anlage muss größer sein als NPSH Pumpe)
4.Ermitteln des Leistungsbedarfs
der Pumpe - 10Kreiselpumpe
- 11Seitenkanalpumpen
- 12Rotierende Verdrängerpumpen hier: Zahnradpumpe
- 13—z.B. Fördern und Dosieren von
Substrat für BGA. Stückige Substrate
bis ca. 70 mm.
Hohe Leistungsdichte bei geringem
Platzbedarf.
- 14—Fördern und Dosieren von
aggressiven Medien. Z.B. Phosphoroder
Schwefelsäure, Natriummethylat
bei der Biodieselherstellung.
- 15—Z.B. Biiogasanlagen:
Fördern und Dosieren von kaum fließfähigem
Substrat.
Hohe Feststoffanteile.
Hohe Leistungsdichte bei geringem Platzbedarf.
- 16Oszillierende Verdrängerpumpen Kolben-, Membranpumpe
- 17—Gleichzeitiges Mischen, Zerkleinern und Fördern
Einsatz z.B. im Bereich Biogas
Zerfasert Stroh und Futterreste
Übernimmt Rühraufgaben im Fermenter
- 18Fördern von Gasen Theoretische GrundlagenIm Unterschied zu Flüssigkeiten sind Gase
kompressibel, sie lassen sich verdichten.
Die Förderung erfolgt mittels Druckdifferenzen.
Das angesaugte Volumen ist immer
größer als das ausgestoßene Volumen.
Fördereinrichtungen für Gase erzeugen
Unter- oder Überdruck. - 19Auswahl der Bauarten von Verdichtern
- 20Einsatz von Verdichtern im Anlagenbau• Wenn für Speicherung und Verteilung der Druck erhöht und das Volumen
reduziert werden soll (Gasspeicherung, Pressluftspeicherung).
• Wenn Druckverluste zu überwinden sind.
• Wenn gegen höheren Systemdruck gefördert wird.
• Druckerhöhung zur positiven Beeinflussung des Reaktionsgleichgewichts.
• Druckverringerung zur positiven Beeinflussung des Reaktionsgleichgewichts.
• Verflüssigung von Gasen durch mehrstufiges Entspannen (z.B. Luftzerlegung,
Kälteerzeugung)
• Wärmeeinsparung durch Brüdenkompression bzw. Wärmepumpe.
• Fördern durch Überdruck.
• Fördern durch Unterdruck.
• Vakuumerzeugung - 21Vakuumpumpen DrehschieberpumpeVerwendung v.a. in Labor und Technikum. Enddrücke < 1 mbar. Geringes
Saugvermögen.I.d.R. Motorölschmierung, hohe Betriebs- und Entsorgungskosten.
Funktionsprinzip: druch Drehen des exzentrischen Kolbens mit Abdichtung durch
federbelastete Sperrschieber entsteht durch Raumvergrößerung Unterdruck auf
der Saugseite und Überdruck auf der Druckseite.
- 22Flüssigkeitsringpumpe:Eine der am häufigsten verwendeten Vakuumpumpen. Förderung großer
Gasvolumina in kurzer Zeit. Enddrücke 25…40 mbar (Wasser als Sperrflüssigkeit)
Funktionsprinzip: exzentrisches Flügelrad dreht sich in Sperrflüssigkeit – Flüssigkeitsring
entsteht – Abtrennung versch. großer Hohlräume.
Ölfrei, geringe Anschaffungs-, Betriebs- und Entsorgungskosten.
- 23Strahlpumpen:Zur Vakuumerzeugung und zum Fördern von Flüssigkeit.
Treibmittel i.d.R. Wasser, Dampf oder Druckluft. Enddrücke < 0,001 mbar
(6-stufiger Dampfejektor). Höchstes Saugvermögen.
Hohe Betriebs- und Entsorgungskosten.
Funktionsprinzip: Treibmittelstrahl hoher Geschwindigkeit wird im Mischraum
mit Fördermedium gemischt und beschleunigt dieses (Impulsübertragung). - 24MembranpumpenGeringes Saugvermögen, Endruck bis ca. 2 mbar (2-stufige Pumpe).
Geringe Anschaffungs-, Betriebs- und Entsorgungskosten.
Funktionsprinzip: vgl. Beschreibung Pumpe - 25VentilatorenFörderung von Gasen in Räume gleichen Drucks.
Luftaustausch in Arbeitsräumen, Einblasen / Austauschen Luft in
Trocknungsanlagen.
Unterscheidung in Radial- (a) und Axialventilator (b) - 26Gebläse / KompressorenGebläse: Mittlere Druckerhöhung (max. 4 bar) bei sehr hohen Förderströmen.
- 27TurboverdichterGasstrom wird im Zentrifugalfeld des Laufrads beschleunigt. Beim Auftreffen des
Stroms auf die Umlenkschaufel wird kinetische Energie in Druck umgewandelt.
Volumenströme bis 1000000 m³/h, Drücke bei 10-stufigen Axialverdichtern bis zu
40 bar, bei Radialverdichtern bis zu 300 bar.
- 28Rootsgebläse/ DrehkolbenverdichterVgl. Kreiskolbenbumpe. Wirtschaftliche Förderung kleiner und mittlerer
Volumenstöme bis zu bei Drücken bis 10 bar.
- 29Kompressoren: HubkolbenverdichterHohe und höchste Drücke; vgl. Kolbenpumpe. Bei einstufiger Bauart ca. 5 bar,
bei mehrstufiger 300 – 2000 bar.U.U. Abführen der Kompressionswärme über
Kühlkreislauf nötig
- 30DrehkolbenverdichterKomprimierung durch sich bei der Drehung verkleinernde Zellen (abgedichtet
durch Schieberplatten) am exzentrisch angebrachten Drehkolben.
Gleichmäßiger Förderstrom, geringe Abmessungen. Schlechte Abführung der
Kompressionswärme. Schmierung/Abdichtung mit Öl. Einstufige Bauart ca. 5
bar, zweistufige mit Zwischenkühlung ca. 10 bar.
- 31Wie wird die Pumpenkennlinie erstellt?
- 32Wie wird die Rohrleitungkennlinie ermittelt?
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