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Physikalische 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.
Kavitation:	Örtliche Dampfblasenbildung → schlagartige Implosion mit Lärmentwicklung, Verschlechterung η und Schäden am Laufrad.Ursache: örtlicher Unterdruck.
Kavitation Maßnahmen:	Maßnahmen: der NPSH-Wert der Anlage (NPSHvorh) muss gleich oder größer als der NPSH der Pumpe (vgl. Pumpenkennlinien) sein!
NPSH:	Net Positive Suction Head (Netto-Positiv-Saughöhe)
Bauarten von Pumpen	Image: Capture (image/png)
Kennlinien von Pumpen Image: Capture (binary/octet-stream)	Kennlinie stellt im allgemeinen die Förderhöhe H, Leistungsbedarf P, Pumpenwirkungsgrad η, und NPSHerf in Abhängigkeit vom Förderstrom dar.
Betriebspunkt: Wo Pumpenkennlinie und Rohrleitungskennlinie sich treffen.	Image: Capture (image/png)
Wie kann Betriebspunkt verschoben werden?	• Änderung der Rohrleitungskennlinie (z.B. Drossel, Bypass) • Änderung der Pumpenkennlinie (Drehzahlregelung, Laufradduchmesser,…)
4 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
Kreiselpumpe Image: Capture (image/png)	Image: Capture (image/png)
Seitenkanalpumpen Image: Capture (image/png)	Image: Capture (image/png)
Rotierende Verdrängerpumpen hier: Zahnradpumpe Image: Captured (image/png)	Image: Captured (image/png)
Image: Capture (image/png)	z.B. Fördern und Dosieren von Substrat für BGA. Stückige Substrate bis ca. 70 mm. Hohe Leistungsdichte bei geringem Platzbedarf.
Image: Capture (image/png)	Fördern und Dosieren von aggressiven Medien. Z.B. Phosphoroder Schwefelsäure, Natriummethylat bei der Biodieselherstellung.
Image: Capture (image/png)	Z.B. Biiogasanlagen: Fördern und Dosieren von kaum fließfähigem Substrat. Hohe Feststoffanteile. Hohe Leistungsdichte bei geringem Platzbedarf.
Oszillierende Verdrängerpumpen Kolben-, Membranpumpe	Image: Capture (image/png)
Image: Capture (image/png)	Gleichzeitiges Mischen, Zerkleinern und Fördern Einsatz z.B. im Bereich Biogas Zerfasert Stroh und Futterreste Übernimmt Rühraufgaben im Fermenter
Fördern von Gasen Theoretische Grundlagen	Im 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.
Auswahl der Bauarten von Verdichtern	Image: Capture (image/png)
Einsatz 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
Vakuumpumpen Drehschieberpumpe Image: Capture (image/png)	Verwendung 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.
Flüssigkeitsringpumpe: Image: Capture (image/png)	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.
Strahlpumpen:	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).
Membranpumpen	Geringes Saugvermögen, Endruck bis ca. 2 mbar (2-stufige Pumpe). Geringe Anschaffungs-, Betriebs- und Entsorgungskosten. Funktionsprinzip: vgl. Beschreibung Pumpe
Ventilatoren	Förderung von Gasen in Räume gleichen Drucks. Luftaustausch in Arbeitsräumen, Einblasen / Austauschen Luft in Trocknungsanlagen. Unterscheidung in Radial- (a) und Axialventilator (b)
Gebläse / Kompressoren	Gebläse: Mittlere Druckerhöhung (max. 4 bar) bei sehr hohen Förderströmen.
Turboverdichter Image: Capture (image/png)	Gasstrom 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.
Rootsgebläse/ Drehkolbenverdichter Image: Capture (image/png)	Vgl. Kreiskolbenbumpe. Wirtschaftliche Förderung kleiner und mittlerer Volumenstöme bis zu bei Drücken bis 10 bar.
Kompressoren: Hubkolbenverdichter Image: Capture (image/png)	Hohe und höchste Drücke; vgl. Kolbenpumpe. Bei einstufiger Bauart ca. 5 bar, bei mehrstufiger 300 – 2000 bar.U.U. Abführen der Kompressionswärme über Kühlkreislauf nötig
Drehkolbenverdichter Image: Capture (image/png)	Komprimierung 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.
Wie wird die Pumpenkennlinie erstellt?	Image: Capture (binary/octet-stream)
Wie wird die Rohrleitungkennlinie ermittelt?	Image: Capture (binary/octet-stream)

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Pumpen und Verdichter Skript 4

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