PAK V8-V9 Fragen zu oszillierenden VP PDF

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Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik Prof. Dr.-Ing. E. Schlücker

Übungsfragen zu oszillierenden Verdrängerpumpen Allgemein 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16)

Was sind die typischen Anwendungsfelder osz. Verdrängerpumpen (OVP)? Was sind die besonderen Eigenschaften der OVPs? Was sind die Hauptbaugruppen einer oszillierenden Verdrängerpumpe? Welche unterschiedlichen osz. Verdrängerbauweisen gibt es? Welche Verdrängerantriebe gibt es für oszillierende Verdrängerpumpen? Welche grundsätzliche Kinematik der Kolbengeschwindigkeit haben die einzelnen Typen (ohne Hubverstellung)? Wie verändert die Hubverstellung die Kinematik der einzelnen Typen? Welches Problem be- oder entsteht bei Teilhub bei Feder-Nocken oder grundsätzlich bei Linearantrieben? Ergänzung zum Skript: Welche modernen Antriebformen gibt es? Warum haben Kolbenpumpen grundsätzlich das Saugventil unter dem Druckventil? In welchen Einbaulagen werden Kolben eingesetzt? Was sind die Vorteile und Nachteile der vertikalen Bauweise? Welche Abdichtungen für Kolben/Plungerpumpen gibt es und welche Eigenschaften sind damit verbunden? Was muss bei Stopfbuchspackungen berücksichtigt werden? Warum sind die Kolbenstangen der Triebwerke vielfach hartverchromt? Was verstehen Sie unter einem Baukastenprogramm für oszillierende Verdrängerpumpen?

Zu mechanisch angetriebenen Membranpumpen (MM) 17) 18) 19) 20) 21) 22) 23) 24) 25)

Welchen Belastungen muss die Membran standhalten? Welcher Saugdruck kann erreicht werden? Welche konstruktive Maßnahme schlagen Sie vor, um den Förderdruck zu steigern? Warum ist die Fördergenauigkeit geringer als bei Kolbenpumpen? Wie groß ist der übliche Maximaldruck? Wodurch ist dieser bestimmt? Bis zu welchem Fördervolumen werden MM gebaut? Welche Membranwerkstoffe werden verwendet und warum? Welche Form der Kraftübertragung auf die Membran kennen Sie? Welche Beanspruchungen treten an den Membraneinspannungen auf?

Zu hydraulisch angetriebenen Membranpumpen (HM) 26) 27) 28) 29) 30) 31) 32) 33) 34)

Was ist der wichtigste Vorteil von Membranpumpen gegenüber Kolbenpumpen? Was ist der Nachteil gegenüber den Kolbenpumpen? Welchen Belastungen muss die Membran standhalten? Welcher Saugdruck kann erreicht werden und warum? Wovon hängt der erreichbare Förderdruck ab? Welcher Förderdruck kann erreicht werden? Was mindert die Fördergenauigkeit? Bis zu welchem Fördervolumen werden HM gebaut? Welche Membranwerkstoffe werden verwendet?

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Was sind die Einsatzgrenzen der Membranwerkstoffe? Welchen Einfluss auf die Pumpenkonstruktion haben die Membranwerkstoffe? Welche Beanspruchungen treten an den Membraneinspannungen auf? Welchen Nachteil haben Lochplatten zur Membranabstützung? Was bedeutet Membranlagensteuerung? Welche hydraulikseitigen Ventile braucht eine HM? Welchen systemtechnischen Vorteil hat das Druckbegrenzungsventil? Warum benötigt man ein Entlüftungsventil? Warum benötigt man ein Leckergänzungsventil?

Druckluftmembranpumpen (DMP) 44) 45) 46)

Was beeinflusst den Wirkungsgrad einer (DMP)? Wie schätzen sie die Leistungsdichte einer solchen Maschine ein? Kann man damit auch Stäube fördern? Wenn ja, Warum?

Kinematik 47) 48) 49) 50) 51) 52) 53) 54) 55) 56) 57) 58) 59) 60) 61) 62)

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Unter der Annahme, dass die Kolbenbewegung einen exakten Sinusverlauf vollzieht: Wie berechnen Sie den Kolbengeschwindigkeitsverlauf? Wie berechnen Sie den Beschleunigungsverlauf des Kolbens? Welcher Teile der Kolbenbewegungen sind Druckhub und Saughub wenn die Bewegungskurve am unteren Totpunkt beginnt? Wie steht die Bewegung in den angeschlossenen Rohrleitungen im Zusammenhang mit dem Kolbendurchmesser? Wie sieht eine Volumenstromkurve für einen Druckhub aus? Wie sieht die Kurve der Strömungsgeschwindigkeit im Pumpenkopf (v) und in der Druckleitung (vR) aus? Welche Druckverlustarten gibt es mit oszillierenden Verdrängerpumpen? Welche Förderfluideigenschaften sind für die Förderung wichtig? Wie groß sind die Kompressibilitäten von Wasser und Öl etwa? Welchen Einfluss hat die Fluidkompressibilität auf den Wirkungsgrad? Welche Bedeutung hat das am Ende des Druckhubes im Arbeitsraum verbleibende Fluid und wie ist der in der Fachwelt benutzte Name? Was ist ein Indikatordiagramm und was kann man daran erkennen? Wie ändert sich das Indikatordiagramm wenn wir statt Wasser Öl fördern? Wie ändert sich das Indikatordiagram wenn wir den Totraum/Schadraum im Pumpenkopf verdoppeln? Was ist ein Joukowskystoß? Wann ist der Joukowskystoß größer? a. Große oder kleine Kompressibilität: b. Großer oder kleiner Schadraum: c. Großer oder kleiner Druck: Wie ist der vR-Verlauf mit einer hydraulischen Membranpumpe?

Volumetrischer Wirkungsgrad 64) 65) 66) 67) 68) 69) 70)

Welche Faktoren beeinflussen den volumetrischen Wirkungsgrad? Die Faktoren können wir in zwei Typen von Wirkungsgraden aufteilen. Welche? Wo im Indikatordiagramm erkennt man das Verhältnis „realer zu theoretischer Förderstrom“ am besten? Welches Verhältnis besteht etwa zwischen Fluidelastizität und Bauteilelastizität? Skizzieren Sie das Indikatordiagramm einer Kolbenpumpe die bei 100 bar einen volumetrischen Wirkungsgrad von 90% hat. Wie verändert sich dieses Diagramm, wenn das Saugventil nicht richtig dicht ist? Wie bei mittlerem Totpunkt? Wie verändert sich der volumetrische Wirkungsgrad bei Hubverkleinerung und vorderem Totpunkt des Antriebs?

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Wo ordnen Sie den vol. Wirkungsgrad einer hydraulischen und einer mechanischen Membranpumpe ein? Was ist die logische Konsequenz des Pumpenfachingenieurs bei der Konstruktion einer Hochdruckpumpe?

Die Pumpe im System 73) 74) 75) 76) 77) 78) 79) 80) 81) 82) 83) 84) 85) 86) 87) 88)

Welche Druckverlustarten treten in den Rohrleitungen auf? Wie berechnen wir diese? Diese Druckverluste sind eine Funktion f(t). Laufen diese Kurven synchron? Welcher Anteil ist üblicherweise größer? Was bewirkt der Joukwsky-Stoß im angeschlossen System? Die Folge der oszillierenden Kolbenbewegung und des volumetrischen Wirkungsgrades sind Druckpulsationen. Diese sind umso größer, je größer…………………………………………………………………. Durch welche Maßnahmen kann die Pulsation reduziert werden? Welches Verhältnis „Hubvolumen/Gasvolumen Pulsationsdämpfer“ sollte mindestes eingestellt werden? Was bewirkt ein Absorptionsdämpfer physikalisch? Welche Pumpendrehzahlen (Frequenzen) müssen unbedingt vermieden werden? Wie berechnet sich die Eigenfrequenz eines Rohrleitungssystems mit und ohne Absorptionsdämpfer? In welchen Frequenzbereich sollte die Eigenfrequenz des Rohrleitungssystems bei Verwendung eines Absorptionsdämpfers im Vergleich zur Erregerfrequenz der Pumpe verschoben werden? In welcher Hubphase tritt bei Saugproblemen üblicherweise Kavitation auf? Wie muss der NPSHA-Wert bei OVPs im Vergleich zu kontinuierlich fördernden Pumpen berechnet werden? Welche Richtlinien / Kriterien gibt es zur Sicherstellung eines kavitationsfreien Betriebs? Wie kann auf der Saugseite der Förderstrom vergleichmäßigt werden?

Mehrfachpumpen 89) 90) 91)

Wie groß ist die Restpulsation bei einer Triplexpumpe mit 100% volumetrischem Wirkungsgrad (grobe Angabe)? Wie verändert sich die Pulsation bei abnehmendem vol. Wirkungsgrad? Welcher Typ hat konstruktionsbedingt die geringste Pulsation; Triplex, Quadruplex, Quintuplex, Hexaplex?

Fluidventile 92) 93) 94) 95) 96) 97) 98)

Welche fluidgesteuerten Ventiltypen gibt es? Welche Kräfte wirken an einem federbelasteten fluidgesteuerten Ventil ? Welches Ventil hat die größere Schließenergie; Kugel- oder Plattenventil? Welches der beiden Ventile würden Sie auch ohne Feder betreiben? Welches würden Sie bei hoher Hubfrequenz bevorzugen? Welches Ventil würden Sie bei abrasiver Suspension verwenden? Was würden Sie konstruktiv vorschlagen, damit der Ventilschließkörper verlässlich auf den Ventilsitz trifft? 99) Was würden Sie konstruktiv ändern, wenn eine abrasive Suspension gefördert werden soll? 100) Welche Eigenschaften und Konstruktionsparameter müssen bei Flüssiggasförderung berücksichtigt werden? Juni 2020...