Strömungsförderer: Hydraulischer Und Pneumatischer Transport in Rohrleitungen

ISBN-13: 9783528030407 / Niemiecki / Miękka / 1989 / 368 str.

Herbert Buhrke; Hans J. Kecke; Hansj Rgen Richter

Opis

Die technische Entwicklung hat - bedingt durch die Arbeitsteilung sowie den ortlichen Wider spruch zwischen Aufkommen und Bedarf - mit den Be- und Verarbeitungsprozessen Trans portverfahren hervorgebracht, deren Anwendungsgebiete sich in Abhangigkeit vom Wirk prinzip sowie von den Vorzugen und Nachteilen des jeweiligen Verfahrens mehr oder weniger stark ausgeweitet haben. Vielfaltige Moglichkeiten bietet die technische Nutzung der Zweiphasenstromung. Wie der Rohrleitungstransport von Flussigkeiten und Gasen, findet auch der hydraulische und pneu matische Transport in allen Bereichen der Volkswirtschaft breite Nutzung. Es gibt eine Reihe bewahrter Standardlosungen; dazu gehoren der Saugbagger und der pneumatische Schiffsent lader genauso wie z. B. die hydraulische und pneumatische Entaschung. Wegen des einfachen Aufbaus sind solche Stromungsforderer fur die betriebliche Rationalisierung besonders geeig net. Anwender gehen so immer wieder zur eigenen Rationalisierung uber. Dem steht aber eine verhaltnismassig komplizierte Dimensionierung derartiger Anlagen gegenuber. Neben geeigneten Berechnungsmethoden fehlen vor allem ausreichende Erfahrungen. Das grosse In teresse an den von den Technischen Universitaten Magdeburg und Dresden in der Vergangen heit angebotenen Weiterbildungslehrgangen zum hydraulischen bzw. pneumatischen Trans port sowie die grosse Anzahl von Konsultiltionswunschen an beiden Einrichtungen machen den breiten Einsatz und den grossen Bedarf an Berechnungshinweisen und Betriebserfahrun gen deutlich. Diesen praktischen Erfordernissen Rechnung tragend, kann nunmehr - dank Forderung des Anliegens durch den langjahrigen Inhaber des Lehrstuhls fur Fordertechnik an der Techni schen Universitat Dresden, Herrn Prof. em. Dr. -Ing. habil. Martin Scheffler-die seit langem erwartete zusammenfassende Darstellung vorgelegt wer

Spis treści

1. Einleitung.- 1.1. Anwendungsbedingungen für den Gemischtransport.- 1.2. Besonderheiten beim Gemischtransport.- 1.3. Einsatzgebiete und Transportgüter.- 1.3.1. Hydraulischer Transport.- 1.3.2. Pneumatischer Transport.- 1.4. Klassifizierung und grundsätzliche Anlagengestaltung.- 1.4.1. Hydraulische Transportanlagen.- 1.4.2. Pneumatische Transportanlagen.- 1.5. Ökonomische Aspekte.- 2. Grundlagen.- 2.1. Eigenschaften der Transportgüter.- 2.1.1. Kennzeichnung im Hinblick auf den Rohrleitungstransport.- 2.1.2. Korngrößencharakterisierung.- 2.1.3. Dichte und Lückenvolumen.- 2.1.4. Sink- und Schwebegeschwindigkeit des Einzelkorns.- 2.1.5. Sinkgeschwindigkeit von Körnerkollektiven.- 2.1.6. Schüttgutbewegung.- 2.2. Einphasenströmung.- 2.2.1. Grundlegende Gleichungen.- 2.2.1.1. Bewegungsgleichung.- 2.2.1.2. Energiegleichung.- 2.2.1.3. Massenerhaltung, Kontinuitätsgleichung.- 2.2.1.4. Zustandsgleichung.- 2.2.2. Laminare Rohrströmung.- 2.2.2.1. Newtonsche Flüssigkeiten.- 2.2.2.2. Nichtnewtonsche Flüssigkeiten.- 2.2.3. Turbulente Rohrströmung.- 2.2.3.1. Ausgebildete turbulente Strömung.- 2.2.3.2. Inkompressible Rohrströmung.- 2.2.3.3. Kompressible Rohrströmung.- 2.2.3.4. Rohreinbauten.- 2.2.4. Stoffwerte.- 2.3. Zweiphasenströmung.- 2.3.1. Kennzeichnung, Definitionen.- 2.3.2. Bewegungsverhältnisse beim Zweiphasensystem.- 2.3.3. Klassifizierung nach dem Bewegungsverhalten.- 2.3.4. Transport grobdisperser Mischungen.- 2.3.5. Transport von Suspensionen.- 2.3.6. Transport polydisperser Systeme.- 2.3.7. Verschleiß.- 2.4. Ähnlichkeit.- 3. Hydraulischer Transport.- 3.1. Berechnungsgrundlagen.- 3.1.1. Transport homogener und pseudohomogener Gemische.- 3.1.1.1. Gemischkennzeichnung und Transporteigenschaften.- 3.1.1.2. Messung des Fließverhaltens — Meßtechnik und Auswertung.- 3.1.1.3. Fließeigenschaften einiger Suspensionen.- 3.1.1.4. Homogene Suspensionen mit heterogenem Anteil.- 3.1.2. Transport heterogener Gemische.- 3.1.2.1. Spezifika der Gemischbewegung.- 3.1.2.1.1. Horizontale Rohrleitung.- 3.1.2.1.2. Vertikale Rohrleitung.- 3.1.2.1.3. Rohrleitungsbögen.- 3.1.2.2. Kritische Geschwindigkeit.- 3.1.2.2.1. Horizontale und geneigte Rohrleitung.- 3.1.2.2.2. Vertikale Rohrleitung.- 3.1.2.2.3. Rohrleitungsbögen und andere Rohrleitungselemente.- 3.1.2.2.4. Einfluß von Feinanteilen im Haufwerk.- 3.1.2.3. Reibungsdruckverlust.- 3.1.2.3.1. Horizontale Rohrleitung.- 3.1.2.3.2. Rohrleitungsbögen.- 3.1.2.3.3. Vertikale Rohrleitung.- 3.1.2.3.4. Rohrleitungsbauten.- 3.1.2.3.5. Einfluß von Feinanteilen im Haufwerk auf den Druckverlust.- 3.1.2.3.6. Zusammenfassung der Berechnungsgleichungen für die horizontale Rohrleitung.- 3.1.2.4. Geodätische Druckdifferenz.- 3.1.3. Druckstoß bei Gemischströmung.- 3.2. Ausrüstungen — Beschreibung, Arbeitsweise, Kennlinien.- 3.2.1. Gemischherstellung.- 3.2.1.1. Ausrüstungen zum Suspendieren und Mischen.- 3.2.1.1.1. Rührmaschinen.- 3.2.1.1.2. Lokale Suspendierung mittels Flüssigkeitsstrahl.- 3.2.1.2. Zerkleinerungsmaschinen.- 3.2.1.3. Eindicker.- 3.2.2. Feststoff- oder Gemischeinbringung.- 3.2.2.1. Saugköpfe.- 3.2.2.2. Schleusen.- 3.2.3. Energieeinbringung.- 3.2.3.1. Kreiselpumpen.- 3.2.3.2. Gemischkreiselpumpen.- 3.2.3.2.1. Kennlinienbeeinflussung bei homogenen Gemischen.- 3.2.3.2.2. Kennlinienbeeinflussung bei heterogenen Gemischen.- 3.2.3.2.3. Ansaugverhalten.- 3.2.3.2.4. Verschleiß von Kreiselpumpen.- 3.2.3.3. Gemischverdrängerpumpen.- 3.2.3.4. Ejektoren.- 3.2.4. Rohre und Rohrleitungselemente.- 3.2.4.1. Rohre.- 3.2.4.1.1. Verschleiß von Rohren — Berechnungsansatz.- 3.2.4.2. Rohrleitungsarmaturen.- 3.2.4.3. Sonstige Rohrleitungselemente.- 3.2.5. Zusammenwirken von Pumpe und Rohrleitung.- 3.2.5.1. Energieeinbringung mit Reinwasserpumpen, Verbundbetrieb.- 3.2.5.2. Gemischpumpenbetrieb.- 3.2.5.3. Spezielle Probleme bei In- und Außerbetriebnahme.- 3.2.5.3.1. Horizontale Rohrleitungsanlage.- 3.2.5.3.2. Vertikale Rohrleitungsanlage.- 3.2.5.4. Instabile Betriebszustände und ihre Beherrschung.- 3.2.5.5. Drehzahlregelung.- 3.2.6. Feststoffabscheidung und Deponie.- 3.2.6.1. Ausrüstungen zur Feststoffabscheidung.- 3.2.6.1.1. Siebe.- 3.2.6.1.2. Hydrozyklone.- 3.2.6.1.3. Zentrifugen.- 3.2.6.2. Absetzbecken — Deponie.- 3.2.6.2.1. Berechnungsgrundwerte.- 3.2.6.2.2. Standfestigkeit von Böschungen.- 3.2.6.2.3. Wasserhaushalt im Sickerbereich.- 3.2.6.2.4. Gemischeinleitung und Feststoffabscheidung.- 3.2.7. Betriebsmeßtechnik und Automatisierung.- 3.2.7.1. Druckmessung.- 3.2.7.2. Volumenstrommessung.- 3.2.7.3. Konzentrationsmessung.- 3.2.7.4. Messung der kritischen Geschwindigkeit.- 3.2.7.5. Verschleißfortschrittsmessung.- 3.3. Auslegungs- und Bewertungsalgorithmus für hydraulische Förderanlagen.- 3.3.1. Analyse der Auslegungsbedingungen.- 3.3.2. Zuordnung von cT und dRzul.- 3.3.3. Bestimmung der Kostenelemente und Kostenoptimum.- 3.4. Beispiele technischer Lösungen für hydraulische Transportanlagen.- 4. Pneumatischer Transport.- 4.1. Berechnungsgrundlagen.- 4.1.1. Modelle der Gutbewegung.- 4.1.2. Modifizierte Reibungszahl.- 4.1.3. Gutgeschwindigkeit.- 4.1.4. Druckabfall.- 4.1.5. Förderzustände.- 4.1.6. Einsatzbereiche.- 4.1.7. Spezifischer Energiebedarf.- 4.1.8. Volkswirtschaftliche Gesamtkosten.- 4.1.9. Geschichtliches.- 4.2. Ausrüstungen.- 4.2.1. Prinzipieller Aufbau.- 4.2.2. Gasstromerzeuger.- 4.2.3. Gutaufgabevorrichtungen.- 4.2.4. Rohrleitungen und Rohrleitungselemente.- 4.2.5. Gutabscheidevorrichtungen.- 4.3. Berechnungsverfahren.- 4.3.1. Vereinfachte Neuauslegung pneumatischer Dünnstromförderer.- 4.3.2. Neuauslegung pneumatischer Dünnstromförderer.- 4.3.3. Nachrechnung pneumatischer Dünnstromförderer.- 4.3.4. Dichtstrom- und Mischstromförderer.- 4.3.5. Kapseltransport.- 4.4. Beispiele ausgeführter Anlagen.- 4.4.1. Pneumatische Schiffsentlader.- 4.4.2. Pneumatische Druckförderer in der chemischen Industrie.- 4.4.3. Großrohrpost.- Formelzeichenverzeichnis.- Sachwörterverzeichnis.