Druckpulsation Transienten und ihre Filterung
Der Zweck dieser Ausführungen ist nicht exakte Definition, sie dienen der „Visualisierung“ der verschiedenen Phänomene.
Schütteln einer Leitung erzeugt Druckpulse.
Lenke einen Puls um, anstelle ihn zu reflecktieren.
. Führe eine flüchige Schwingung ab, warum die Frequenz erhöhen?
. Wichtigkeit kleinerer Rohrleitungen.
Veränderungen des Durchmesser - Lochblenden, Exzenter, "Flaschenhals" Reduzierer, der 7 Grad Konus.
Akkumulator, Reaktiver Blenden Resonator oder echte Pulsationsdämpfer.
Fülle einen bergauf ausgelegten Wasserschlauch vollständig und lasse ihn am geschlossenen Wasserhahn montiert. Schüttele den Schlauch horizontal ruckartig hin und her. Es spritzt Wasser heraus. Das Schütteln bewirkt Druck, sonst träte kein Wasser aus. Entsprechend bewirken rüttelnde Rohrleitungen Druckpulsation
in Flüssigkeiten. Ist ein Antrieb oder Motor an eine Pumpe angebracht und ist dieser nicht optimal montiert, überträgt dieser über die Pumpe Vibrationen auf die Rohrleitung. Dies ist in der Flüssigkeit als Druckpulsation messbar, besonders signifikant wenn sich das Rütteln längs der Rohrleitungsachse fortpflanzt. In Bezug auf den Flüssigkeitsdruck gibt es keinen Unterschied ob eine Flüssigkeit in ein Rohr gedrückt wird oder sich das Rohr um die Flüssigkeitssäule bewegt.
REFLEKTION BEWIRKT EINE WEITERE FREQUENZ*
Während ein weiter 90° Radius in Bezug auf Volumen- / Massenfluss besser ist, wird eine Druckwelle die sich mit 5000 km/h bewegt, dies als ‚Betonwand’ ansehen – geradeso wie bei einer „90°-Ecke“.
Die Widerstände durch jede dieser Umlenkungsmöglichkeiten sind verschieden. Diese Widerstände wirken sich auf die mechanischen Vibrationsfrequenzen aus.
Wenn der Durchmesser eines Behälters 8-mal den Durchmesser des Rohres beträgt, klingen hochfrequente Druckpuls Transienten ab, bevor sie irgendwo reflektiert werden und den Weg ins restliche System finden können. Dies ist „gut“ da es sich nicht belastend auf die Pumpe auswirkt, im Gegensatz zu Blenden, die gegen den Förderstrom wirken.
"Hochfrequente Transienten"
FLÜSSIGKEITSBEHÄLTER ALLEINE WERDEN RIESIG & ZU TEUER WERDEN, DAS PROBLEM IST, DER PULS KANN EIN REICHLICHES VOLUMEN HABEN wie auch eine Druckamplitude. Wenn die Dauer eines Pulses eine messbare ZEITSPANNE beträgt, hat der Puls VOLUMEN, es ist dann nicht einfach ein TRANSIENT. Das notwendige Volumen eines Druckbehälters muss dann, abhängig von der Puls Charakteristik, zwischen 10.000- & 100.000-mal größer sein als das Volumen des Pulses, um eine ausreichende FLÜSSIGKEITS KOMPRESSIBILITÄT zu gewährleisten.
1. Da hohe Frequenzen, abhängig vom Verhältnis der Durchmesser zueinander, abklingen, kann ihr Dämpfer kleiner und effizienter sein, wenn der Rohrquerschnitt klein gehalten wird.2. Noch ausschlaggebender ist, dass je kleiner der Rohrquerschnitt ist, je ‚abbauender’ in Bezug auf die Pulsation wirkt dieser durch die Rohrreibung.
3. Darüber hinaus wird ein ‚abbauendes’ Rohrsystem nicht zu einem Druckverstärker werden.
LEIDER KANN DER ROHRQUERSCHNITT NICHT EINFACH RAPIDE VERKLEINERT WERDEN, EINE SOLCHE ‚STUFE’ WÜRDE DEN PULS REFLEKTIEREN.
Ein Druck Vorkommen pflanzt sich mit MACH 5 fort und reagiert auf jede Reduktion der Rohrquerschnittsfläche die sich um mehr als 7 Grad verjüngt wie auf eine „BETONWAND“. Nahezu alle Druckspitzen können aber aus einer Rohrleitung mit großen Durchmesser in einen Dämpfer hinein gelangen mittels komprimieren durch einen 7° Konus.
Eine Blende überbeansprucht die Pumpe. Sie reflektiert die Pulsation und hilft so nur das System zu schützen.
Eine gasgefüllte Blasenmembrane macht das System ‘weich’, dies ist gut für die Pumpe. Die restlichen Druckpulse pflanzen sich weiter fort, nicht gut für die Rohrleitung.
Ein echter DÄMPFER hilft der Pumpe UND schützt das System. Es sind solche Dämpfer verfügbar die der Logik der Pumpendynamic und der Akustik folgen. Das wesentliche an einem echten Dämpfer ist 1.) ein großer Durchmesser, 2.) Multianschlüsse, 3.) Elastizität. Ein Blenden-Resonator ist schlecht für die Pumpe. ‚Weiche’ Akkumulatoren schützen nicht die Rohrleitungen.
