c 1 c 2 Gesamtdruckabfall in der Reihenschaltung c=0 zum Beispiel im Pufferspeicher oder hydraulische Weiche c= zum Beispiel im geschlossenen Ventil
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- Babette Raske
- vor 7 Jahren
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Transkript
1 Hydraulische Verschaltungsarten 1. Reihenschaltung von Widerständen Verschaltungsbild: c 1 c 2 c ges c1 + c2 = Gesamtwiderstand der Reihenschaltung pges = p1 + p2 Gesamtdruckabfall in der Reihenschaltung p, V & -Diagramm: c=0 zum Beispiel im Pufferspeicher oder hydraulische Weiche c= zum Beispiel im geschlossenen Ventil Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 1
2 2. Parallelschaltung von Widerständen Verschaltungsbild: c 1 c 2 c ges c1.c 2 = Gesamtwiderstand der Parallelschaltung ( c1 + c2 )² k v,ges k v1 + k v2 = Gesamtwiderstand der Parallelschaltung aus k v -Werten & = & + & Volumenstrom in der Parallelschaltung V ges V1 V2 p, V & -Diagramm: Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 2
3 Einfluss der Pumpenkennlinie auf den Volumenstrom parallel geschalteter Verbraucher bei Ab- und Zuschaltung der Verbraucher Gegeben sei ein Netz mit 2 parallel geschalteten Verbrauchern c 1 und c 2. Die Leitungswiderstände seinen vernachlässigbar. Wie verändert sich der Volumenstrom durch Verbraucher 1, wenn Verbraucher 2 abgeschaltet wird? Einsatz einer ungeregelten Pumpe, einer konstant geregelten Pumpe und einer variabel geregelten Pumpe. bei der ungeregelten Pumpe steigt der Volumenstrom durch Verbraucher 1 an, wenn Verbraucher 2 abgeschaltet wird: Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 3
4 bei der konstant geregelten Pumpe ist der Volumenstrom durch Verbraucher 1 konstant, wenn Verbraucher 2 abgeschaltet wird: bei der variabel geregelten Pumpe fällt der Volumenstrom durch Verbraucher 1 ab, wenn Verbraucher 2 abgeschaltet wird: Je steiler die Pumpenkennlinie, desto höher die Schwankung des Volumenstroms im Verbraucher 1, wenn Verbraucher 2 abgeschaltet wird; ideal ist die konstant geregelte Pumpe (waagerechte Kennlinie) Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 4
5 3. Parallelschaltung von Pumpen gegeben ist das folgende Netz mit 2 Pumpen und 2 Rückschlagklappen: Verschaltung im Dp, V & -Diagramm für 2 gleiche Pumpen: Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 5
6 Verschaltung im Dp, V & -Diagramm für 2 gleiche Pumpen: bei ungleich großen Pumpen lohnt der Einsatz einer zweiten kleinen Pumpe bei flachen Verbraucherkennlinien zur Erfüllung höherer Volumenströme; bei hohen Verbraucherwiderständen kann der Fall eintreten, daß die kleine Pumpe keinen Beitrag leistet Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 6
7 ein Verbraucher wird durch zwei Kessel und zwei Pumpen versorgt; es gibt 2 Verschaltungsvarianten. Welche ist sicherer? Die 1. Variante ist die sicherere: Sicherstellung einer Mindestheizleistung auch bei Ausfall eines Kessels und/oder einer Pumpe Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 7
8 4. Kombination von Reihen- und Parallelschaltung Lage von Kennlinien im Dp, V & -Diagramm: Wichtig: eine Strömungsrichtung des Netzvolumenstroms muss für das Netz angenommen und bei allen Verschaltungen beibehalten werden, unabhängig von allen realen Verhältnissen! 1. Quadrant: Pumpen, die in ihrer wahren Förderrichtung durchströmt werden 2. Quadrant: Widerstände, die in wahrer Strömungsrichtung durchströmt werden 3. Quadrant: Pumpen, die entgegen ihrer wahren Förderrichtung durchströmt werden 4. Quadrant: Widerstände, die entgegen ihrer wahren Strömung durchströmt werden gegeben ist das folgende einfache Netz: Für den Auslegungszustand soll gelten: Volumenstrom durch die Pumpe 2m³/h. Der Druckabfall über die Widerstände c 1 bzw. c 2 beträgt 0,2 bar bei einem Volumenstrom von je 1m³/h, über die Rohrleitung c 3 fallen 0,4 bar ab. Die Nullförderhöhe der Pumpe soll das 1.5fache der Förderhöhe im Auslegungsfall betragen. Die Pumpe hat eine einfache quadratische Gleichung als Kennlinie. Gesucht: Pumpengleichung; Verschaltung der Netzkomponenten für den Auslegungsfall und den Fall, dass Verbraucher c 1 geschlossen ist Gesamtdruckabfall im Netz: p ges = p c3 + p c1/2 =0,6 bar Pumpengleichung: p p = a b V& 2 Nullförderdruck a der Pumpe: a = p 0 = 1,5 ( p c3 + p c1/2 )= 0,9 bar Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 8
9 Bestimmung des Koeffizienten b aus den Daten für den Auslegungspunkt: 0,6bar = 0,9bar b (2m³ /h)² also b=0,075 barh²/m 6 Pumpengleichung: p p = 0,9bar 0,075barh² / m 6 V& 2 Verschaltungstabelle für den Auslegungsfall: Zeichenschritt 1. Element 2. Element Verschaltung Ersatzelement 1 c 1 c 2 P E 1 2 E 1 c 3 R E 2 3 E 2 P R E p1 / 2 0,2bar barh Bestimmung von c 1 = c 2 : c 1 = c2 = = = 0, V& 1m /h² m p3 0,4bar barh Bestimmung von c 3 : c 3 = = = 0, V & 2 m /h² m Verschaltungstabelle für den Fall, dass c 1 abgeschaltet ist: 3 Zeichenschritt 1. Element 2. Element Verschaltung Ersatzelement 1 c 2 c 3 R E 3 2 E 3 P R E * 1 / Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 9
10 p, V & -Diagramm: Quelle: Skript zur Vorlesung "Neue Heiz- und Energietechnologien" an der Fachhochschule Braunschweig Wolfenbüttel; erarbeitet von Prof. Dr.-Ing. D. Wolff und erstellt von Dipl.-Ing. (FH) K. Jagnow; Wolfenbüttel; 2000 Hydraulische Verschaltungsarten (Weiterverwendung nur nach Absprache) Seite 10
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