ZUIGER- OF VOLUMETRISCHE MACHINES

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "ZUIGER- OF VOLUMETRISCHE MACHINES"

Vincent Veenstra
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 ZUIGER- OF OLUMETRISCHE MCHINES POMPEN oeistof van een aere naar hoere druk 1. kracht x verpaatsin arbeid - heen- en weeraande of roterende uier ω S < - stoom-, as- of uchtdruk voumetrische pompen debiet uiersneheid onafhankeijk opvoerhoote. ometten mechanische enerie van een schoepenrad in druk (impus) turbo pompen ω S > 3. overdraen enerie door water- of stoomstraa 4. menen met drukucht emusie met erinere voume massa : pneumatische pompen Pompen 1 side 1

2 Kenetaen : n n Q 3 1 m 1 min H s m s 3/4 3/4 ω ω Q ( H ) s 3/4 ω πn 60 ω s ns 0.0 n s Zuierpompen : specifiek werkinsebied 0. < ω 10 3 < 00 s Pompen 1 side

3 oordeen uierpompen : - η ± onafhankeijk debiet en drukverhoin beter dan turbopompen (specifiek werkinsebied) oed voor ae viscositeiten - rote druktoename bij kein debiet en n - evensduur roter - debiet ± onafhankeijk drukverhoin - verpompen van voeistoffen met vaste stoffen in suspensie ashoudende voeistoffen - efaanuiend - eruisoos Nadeen : - accumuatoren noodakeijk - debiet is beperkt; puserend - n aa; afmetinen en kostprijs hoo - naicht keppen en afdichtinen Pompen 1 side 3

4 Ontwikkeinstendensen : Lan bekend - bein van industriëe expansie proces- en doseerpompen vermoen : 0.1 kw - 1 MW debiet : max. 160 m³/h bij 10 bar 0.01 m³/h bij 6000 bar persdruk : doseer : vacuüm bar proces : bar temperatuur : - 00 C (voeibare O ) C (voeibaar ood) dynamische viscositeit : μ 10-3 Pa s (voeib. ammoniak) 00 Pa s stoffen : homoene voeistof: aressief- exposief ifti radioactief esmoten en vaste stoffen in suspensie bouwwije : serieproductie bouwdoos naar maat Pompen 1 side 4

5 oumetrische studie : theoretisch voumedebiet Q t πd s n χ i 4 werkeijk debiet Q w keiner ondichtheden terustromin (te aat suiten keppen) aanweiheid ucht everinsraad voumetrisch rendement η v Q Q w t hoofdkenmerken: D s n χ i n beperkt : tpm traaheidskrachten max. versnein r n s 500 ω < (Bouché) of emiddede uiersneheid < 1.5 à.5 m/s evensduur machine strominsverieen, eker voor viskeue voeistoffen constructieve redenen : 0.75 < s D <.5 berenen optredende krachten F πd 4 p Pompen 1 side 5

6 Eneretische studie : nutti vermoen instaatie : (potentiëe enerie) P n ρq H w ρ : voume massa H : meetkundie hoote of P Q ( p p ) 1 n w debietverieen : aaneoen : werkeijk + ekdebiet op persdruk te everen vermoen theoretisch debiet strominverieen : strominen in de eidinen hydrauica Δ h manometrische opvoerhoote pomp : u pd p cd c hm + + a H+ Δh u ρ hydrauisch rendement pomp : h h +Δ h m η hp hm h i m i indicatordiaram h i : inwendie of eïndiceerde opvoerhoote η hp is een enerisch rendement - we drukverschi 0.85 à 0.98 Δ h i keppen Pompen 1 side 6

7 hydrauisch rendement instaatie : H H H η hi H+Δ h +Δ h h +Δh hi u i m i eïndiceerd en effectief vermoen : Qw H Qw hm Pi ρ Qt hi ρ ρ η η η η hp v hi v rotorvermoen van een turbomachine mechanisch rendement : η m Pi P e motorrendement : η motor P P e m - eïndiceerd Pi eneretische rendementen : - effectief Pe - obaa Pm t.o.v. nutti vermoen Pn instaatie : Pni ρ Qw H pomp : Pnp ρ Qw hm constructeur pomp pomp ebruiker pomp instaatie Pompen 1 side 7

8 oeistofsa 1. Zuieidin : drukevenwichtsvereijkin - niveau uireservoir h H h h + o+δ i m voeistofkoom 1) drukva pot. kinetische enerie ) strominsverieen Δ h 1 c c Δ h m i m : evenrediheidscoëfficiënt (Weisbach) wandwrijvin 1 m λ λ a+ b c d inaatverieen door insnoerin m (uikorf) bocht voetkep (m 3) hoek 3) strominsverieen uikep Δh 3 open Δhk openen Δhk 4) drukveranderin door traaheidskrachten (versneen en vertraen voeistofmassa) a F ρ a Δ h4 a versnein Pompen 1 side 8

9 Éénciinderpomp c c a a uier : drijfstan krukmechanisme x r( 1 cosα ) c ωrsinα a ω rcosα ω ( r x ) ineaire functie van x Δ h4 ω r x drukveranderin ( ) h o : druk op de onderijde perskep o ( i) c k h h H 1+ m Δh a bein uisa x 0 h h H h omin Δ k ω r as h omin < dampspannin h t : dampruimte voeistofsa berenen van druk onder perskep max. uihoote h H + h +Δh o H h i max ht Δhk ω r p / a ρ Pompen 1 side 9

10 oeistofsa in de perseidin h 1 druk op de uier edurende perssa h h+ H + y +Δ h ( ) 1 d di c d di ( i ) dk d d Δ h 1+ m +Δ h + a h 1 daende functie van x h 1 en Δ h di min. : einde perssa a max. neatief kepweerstand c 0 d h1min h+ Hd + y ω r d voeistofsa (dampruimte) as h 1min < h t d Hdmin ht h y + ω r d Pompen 1 side 10

11 ccumuatoren voeistofsa beperkt maximum toerenta dee van massa onttrekken aan invoed traaheidskrachten 1. berekenin uieidin met accumuatoren ( ) 1 h h H1 1 m 1 i + c h h H Δh ω r > omin k t eiminatie h en H H1+ H c1 Hmax h ht h Δ k ω r ( 1+ mi) 1 keinere massa bijkomend teenested. berekenin perseidin met accumuator h 1d d h + H 1d+ ( 1 + m i) 1 c h + + ω > d h1 hd Hd y r ht d eiminatie h d en Hd H1d+ H d H h r h y 1 m d 1d dmin t + ω ( + i) 1 d keiner bijkomend - Pompen 1 side 11 c

12 3. berekenin uchtvoume uchtaccumuator sneheid in ui- en perseidin constant constante druk in uchtaccumuator accumuator niet root afwijkin pmax pmin onreematiheidsraad druk δ p p cmax cmin sneheid δ c c benuttiin of (of evaar voor voeistofsa) δ p max 3.1 statische berekenin δ c max een resonantieverschijnseen t..v. eien triinsfreq. een drukschommeinen permanente stromin éénciinder enkewerkende pomp : (fi 17) afevoerd : d c dt r sin α dα ω r sinα ω d α /dt d / dα sinusoïdaa veroop toeevoerd : d s r dα π π voeistofvoume U in uchtkete te beren αe 1 U r sinα 1 α D 18 34' dα π uit sin α π α 161 6' αd E U 1.1 r 0.55 s aemeen : U Cs Pompen 1 side 1

13 samendrukken en ontspannen ucht : isothermisch p min max p max min p max pt E min pt D p p p max min max min U δ ps max min max min of en Cs δ ps U max min max max U 0 max max max U + U + U + 4 U δ max U afmetinen ps Pompen 1 side 13

14 3.. dynamische berekenin voeistofkoom steunt op uchtvoume stese met 1 vrijheidsraad eien triinsfrequentie resonantie door puserende bewein pomp buiten resonantieebied een invoed dynamische berekenin (edwonen triin) massa opehanen aan veer onderworpen aan periodische kracht eien triinspusatie (onder aanrijpende kracht) k 1 k Ω eien triinsfrequentie f m π m veersterkte k veranderin kracht bij eenheidsenteveranderin veer df k k constant bij mechanische veer dx bij pneumatische veer k df F as y dy F drukkracht p massa in accumuator verwaaroosd d df dp dy en df dp dy d isothermisch (in accumuator) p c te k p Pompen 1 side 14

15 p k m ρ ρ h p Ω h eienpusatie voeistofkoom pusatie van de kracht Zω (opeed pomp accu.) Z aanta drukimpusen per krukasomwentein eien triinspusatie pusatie van de kracht resonantie omevin resonantiepunten (met wrijvin) rote onreematiheidsraad werkinsebied vermijden uit Ω 1 Zω ( Zω) h emidded uchtvoume tot resonantie h 1 r ( Zω) 1 Ω 1 < Zω 0.71 vodoende ver van resonantie 3.3. overansverschijnseen bij rote ente drukeidin en in an etten druk in accumuator h max Pompen 1 side 15

16 4. nadeen uchtaccumuatoren - voeistof is veradid met opeoste ucht oposbaarheid as druk uiucht accumuator ucht afescheiden drukucht accumuator rote hoeveeh. ucht opeost uchtvoume onreematiheidsraad - toevoeren ucht drukucht accumuator - compressor - pomp ef : aanuiopenin aan uiijde pomp snuifkep werkeijk voume accumuator > max of start aanweiheid ucht everinsraad persdruk > 15 bar een pompeverin van ucht ketevoedinspompen ontucht voedinswater uier op voeistofoppervak + uchtdruk + mechanische veer ewicht ewicht voeistofkoom (bovenaan reservoir) eastisch eement : kunststofbaas met ucht Pompen 1 side 16

Vergelijkbare documenten

Slinger. Wisnet-hbo april 2009 Analytische bepaling van uitwijking, snelheid en versnelling van een voorwerp met massa m dat aan een touw hangt.

Slinger. Wisnet-hbo april 2009 Analytische bepaling van uitwijking, snelheid en versnelling van een voorwerp met massa m dat aan een touw hangt. Siner Wisne-hbo apri 009 Anayische bepain van uiwijkin, sneheid en versnein van een voorwerp me massa m da aan een ouw han. 1 Beschrijvin van de siuaie Een voorwerp me massa m han aan een koord da een