Issuu

Pompen & Compressoren

3RPSHQ &RPSUHVVRUHQ 0DUF %RUUHPDQV

Uitgeverij Academia Press Ampla House Coupure Rechts 88 9000 Gent BelgiĂŤ www.academiapress.be Uitgeverij Academia Press maakt deel uit van Lannoo Uitgeverij, de boeken- en multimediadivisie van Uitgeverij Lannoo nv. ISBN 978

94 014 6936 4 D/2020/45/246 NUR 950 Marc Borremans Pompen & compressoren Gent, Academia Press, 2020, 427 p. Vijfde (compleet herwerkte druk), 2020 Vierde (herwerkte) druk, 2018 Derde (ongewijzigde) druk, 2017 Tweede (herwerkte) druk, 2015 Eerste druk, 2010 Vormgeving cover: Studio Lannoo ÂŠ Marc Borremans & Uitgeverij Lannoo nv, Tielt Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Dankwoord __________________________________________________________________________________________________________

Dit kleurrijke boek zou niet mogelijk zijn geweest zonder de bijdrage van enthousiaste bedrijven over de hele wereld. Ze lieten me toe om hun afbeeldingen te gebruiken. Ze zijn, in alfabetische volgorde:

Aerzen Aessal Agilent Alfa Laval Allied pumps Almecco Alup - Grassair Allweiler Andritz Ateliers François Atlas Copco Autosol Axongroup Begeman Bitzer Boge Burkhardt Börger Bornemann Bosch-Rexroth GmbH Cameron Compressor Systems Cat pumps CBI fans Clasal Compare Cork Cornellpump CP Pumpen A.G. Dab Daikin Daurex Dewekom Engineering Dura Dutair Edwards Vacuum Ensival Moret (Flowserve) Ebbm-Papst Egger Eriks Feluwa Flowserve Fluimac Fluiten Friotherm Gardner Denver Gea Glynwed/Reinhütte pumpen Grasso Greenheck Grundfos Gutmbh Hawe Heilig groep

Helios Hus Hermetic pumps GmbH Hibon Hidrostal Hitachi Hoerlinger Valve Howden Hus (Verder) Ingersoll Rand iLLmVARC ITT Gouldpumps Johnson Pumps JPL Compressor Systems Kaeser Klima Knf Koerting KSB Leistritz Lewtek LewVac Leybold Vacuum Liquidine Sealing Solutions Mwi pumps Neptuno NMF Parker Hannifin PDC Machines Pfeiffer Psg Dover en Mouvex Ritz Rolls Royce Rotojet Schaeffer Seepex Sepco Scam-Torino Shamai Siemens Sihi-Sterling SKF Speck Pumpe SPXFlow Stork Systemair Sulzer Twente Universiteit Verderair Viking Pump Warman Watts Weir Wemco

Voorwoord bij de vijfde druk _________________________________________________________________________________________________________________

In de vijfde druk is er heel wat extra informatie bijgekomen. Praktisch alle hoofdstukken zijn herwerkt, sommige gedeeltelijk, sommige geheel. Ondertussen, in 2020, met een trefwoord “compressor” op Google verkrijgt u 210 miljoen resultaten. Bovendien kan je op Internet Explorer nog extra links vinden, op voorwaarde dat je heel precies aangeeft welk aspect je wil opzoeken. Het trefwoord “pump” leidt je voornamelijk naar “pump shoes”! Het is dus niet mogelijk te weten te komen hoeveel links er zijn naar de machine “pump”. Het beste is te zoeken naar een specifiek type pomp, bijvoorbeeld “radial pump”. Welnu, dit alleen al levert 39 miljoen hits. In deze vijfde druk zijn er heel wat afbeeldingen en tekeningen bijgekomen, er zijn er nu 900. Van de oorspronkelijke afbeeldingen van 2010, die de werking van, pomp of compressor weergeeft, is praktisch niets meer terug te vinden op het web. Constructeurs en zeker verkopers stellen zich tevreden met het aanbieden van hun modellen, maar je ziet alleen de behuizing. Een aantal karakteristieke grootheden worden opgegeven, maar de grafische karakteristieken ontbreken vaak. Bijzondere aandacht in deze editie werd besteed aan de figuren. Achteraan het boek is een referentielijst opgenomen met trefwoorden zodat ze op het web kunnen worden opgezocht. De lijst bevat items die ofwel dieper ingaan op de materie, ofwel zeer illustratief zijn. Dit boek werd geschreven met het oog op een zo breed mogelijk publiek. Eerst en vooral werd er al gezegd dat dit werk encyclopedisch is. Dat houdt in dat voor educatieve doeleinden in scholen de docent/lector een aantal onderwerpen zal moeten selecteren en een aantal zal moeten weglaten. Het betekent ook dat op universiteiten het wiskundige ten volle kan worden gedoceerd, terwijl bij studenten van 16 jaar daarvan abstractie moet gemaakt worden en slechts de basisbegrippen dienen te worden onthouden. Ik hoop dat dit boek een leemte in de technisch-wetenschappelijke literatuur in de Nederlandse taal opvult. Opmerkingen allerhande, ook aanvraag voor docentenmateriaal, zijn nog steeds welkom op mijn adres borremans.m@telenet.be

Marc Borremans Dilbeek, 2020

Inhoud en gebruikte symbolen

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______

Inhoud

________________________________________________________________________________________________________________

Hoofdstuk 1: Pompen: Algemeen 1.1 Hydrostatica, P 1.1 1.2 Debiet, P 1.1 1.3 Enige betrekkingen uit de thermodynamica, P 1.2 1.4 Wet van Bernoulli, P 1.3 1.5 Statische en dynamische druk, P 1.4 1.6 Viscositeit, P 1.5 1.7 1ste uitbreiding wet van Bernoulli, P 1.8 1.8 Laminaire en turbulente stroming, P 1.9 1.9 Laminaire stroming 1.9.1 Hydraulische weerstand, P 1.10 1.9.2 Hydraulische diameter, P 1.11 1.10 Turbulente stroming 1.10.1 Algemeen, P 1.13 1.10.2 Ruwheid van pijpleidingen, P 1.13 1.10.3 Hydraulisch gladde leidingen, P 1.14 1.10.4 Hydraulisch ruwe leidingen, P 1.15 1.10.5 Overgangsgebied, P 1.16 1.10.6 Verouderingsfactor, P 1.16 1.10.7 Plaatselijke weerstanden, P 1.16 1.11 Diagram van Moody, P 1.19 1.12 Voorbeeld 1.1, P 1.19 1.13 Voorbeeld 1.2, P 1.21 1.14 Equivalente lengte, P 1.23 1.15 Correctie op de wet van Bernoulli, P 1.24 1.16 Opvoerdruk 1.16.1 Geodetische opvoerdruk, P 1.26 1.16.2 Statische opvoerdruk, P 1.27 1.16.3 Manometrische opvoerdruk, P 1.27 1.16.4 Theoretische opvoedruk, P 1.28 1.17 2de uitbreiding wet van Bernoulli, P 1.28 1.18 Vermogen, P 1.29 1.19 Voorbeeld 1.3, 1.30 1.20 Wet van Bernoulli in bewegende assenstelsels, P 1.32 1.21 Waterslag, P 1.33. 1.22 Stromingsmechanica 1.22.1 Draagvleugelprofiel, P 1.34 1.22.2 Toepassingen, P 1.36 1.23 Cavitatie 1.23.1 Dampdruk, P 1.36 1.23.2 Het verschijnsel cavitatie, P 1.37 1.24 NPSH, P 1.39 1.25 Voorbeeld 1.4, P 1.41 1.26 Voorbeeld 1.5, P 1.42

Bernoulli

Inhoud en gebruikte symbolen

Hoofdstuk 2: Oscillerende zuigerpompen 2.1 Werking, P 2.1 2.2 Debiet, P 2.1 2.3 Kleppen, P 2.2 2.4 Afdichting, P 2.3 2.5 Plunjerpompen, P 2.4 2.6 Handpomp, P 2.4 2.7 Dubbelwerkende zuigerpomp, P 2.5 2.8 Debietregeling 2.8.1 Start-stop regeling, P 2.6 2.8.2 Aantal cilinders, P 2.6 2.8.3 Bypass regeling, P 2.6 2.8.4 Openhouden zuigklep, P 2.6 2.8.5 Ster-driehoek schakeling, P 2.7 2.8.6 Frequentieomvormer, P 2.8 2.9 Membraanpompen, P 2.9. 2.10 Pulsatiedempers, P 2.12 2.11 Doseerpompen, P 2.13 2.12 Triplexpompen, P 2.15 2.13 Glijdende poort pomp, P 2.16 2.14 Hydrofoorinstallatie, P 2.18 2.15 Radiale plunjerpompen, P 2.19 2.16 Axiale plunjerpompen, P 2.21 2.17 Maximale zuighoogte 2.17.1 Theoretisch, P 2.23 2.17.2 Dampspanning, P 2.23 2.17.3 Snelheid, P 2.24 2.17.4 Barometerstand, P 2.24 2.17.5 Wrijving, P 2.24 2.17.6 Versnelling Kinematica, P 2.25 Dynamica, P 2.26 2.18 Luchtdrukketels Zuigzijde, P 2.28 Perszijde, P 2.29 2.19 Manometrische opvoerdruk, P 2.29 2.20 Theoretische opvoerdruk, P 2.30 2.21 Vermogen en rendement, P 2.31 2.22 Voorbeeld, P 2.32 2.23 Karakteristieken Karakteristiek van het systeem, P 2.35 Karakteristiek van de pomp, P 2.35 2.24 Debietregeling P 2.35 2.25 NPSH, P 2.35 2.26 Ontlastklep, P 2.36 2.27 Besluiten, P 2.36

Triplex pomp

Inhoud en gebruikte symbolen

Hoofdstuk 3: Roterende zuiger pompen 3.1 Lobbenpomp, P 3.1 3.2 Tandwielpompen 3.2.1 Uitwendige vertanding, P 3.7 3.2.2 Inwendige vertanding, P 3.8 3.2.3 Gerotorpomp, P 3.9 3.2.4 Drukregeling verdringerpompen, P 3.10 3.3 Peristaltische pomp, P 3.11 3.4 Schottenpomp, P 3.12 3.5 Wormpompen, P 3.13 3.6 Monopomp, P 3.16 3.7 Flexwaaierpomp, P 3.19 3.8 Excentrische rotor pomp, P 3.20 3.9 Overzicht, P 3.21

Kniepomp (Bosh-Rexroth)

Hoofdstuk 4: Radiale turbopompen 4.1 Werking, P 4.1 4.2 Waaiervormen 4.2.1 Gesloten waaier, P 4.3 4.2.2 Halfopen waaier, P 4.3 4.2.3 Open waaier, P 4.3 4.3 Snelheidsdriehoeken, P 4.3 4.4 Debiet 4.4.1 Definitie, P 4.4 4.4.2 Debietsbepalende component van de snelheid, P 4.4 4.4.3. Het relatieve debiet, P 4.5 4.5 Statische drukstijging in gesloten pomp, P 4.6 4.6 Theoretische opvoerdruk 4.6.1 Wet van Bernoulli in roterend stelsel, P 4.8 4.6.2 Bespreking, P 4.8 4.6.3 Theoretische opvoerdruk, P 4.9 4.7. Voorbeeld 4.1, P 4.10 4.8 Voorbeeld 4.2, P 4.11 4.9 Voorbeeld 4.3., P 4.12 4.10 Diffusor, P 4.13 4.11 Invloed van de schoepvorm 4.11.1 Grafisch, P 4.15 4.11.2 Analytisch, P 4.16 4.11.3 Bespreking, P 4.16 4.12 Correctie op de theoretische druk, P 4.17 4.13 Axiaalkracht, P 4.18 4.14 Verliezen 4.14.1 Wrijvingsverliezen, P 4.18 4.14.2 Stootverliezen, P 4.19 4.14.3 Voorbeeld 4: stootverliezen, P 4.19 4.14.4 Stroming recirculatie, P 4.20 4.14.5 Roterend stall-verschijnsel, P 4.20 4.15 Werkelijke pompkarakteristiek, P 4.21 4.16 Pompvermogen, P 4.21 Schijfverliezen, P 4.21 Volumetrische verliezen, P 4.22 Mechanische verliezen, P 4.22 Vermogen van de pomp, P 4.22 4.17 Pomprendement, P 4.22 4.18 Werkpunt, P 4.23

Radiale turbopomp

Inhoud en gebruikte symbolen

4.19 Invloed toerental, P 4.23 4.20 Stabiliteit, P 4.23 4.21 Pompage (surge), P 4.25 4.22 Vertakte persleiding, P 4.25 4.23 1ste set van gelijkvormigheidswetten, P 4.26 4.24 Voorbeeld P 4.27 4.25 2de set van gelijkvormigheidswetten, P 4.28 4.26 Toepassingsveld, P 4.28 4.27 Debietregeling Smoorregeling, P 4.29 Bypass regeling, P 4.30 Toerentalregeling, P 4.31 Vergelijking, P 4.31 4.28 Opstarten van de pomp, P 4.32 4.29 Hogedrukpompen, P 4.34

Hoofdstuk 5: Axiale turbopompen 5.1 Werking, P 5.1 5.2 Debiet 5.2.1 De doorstroomsnelheid, P 5.2 5.2.2 Het doorstroomoppervlak Aâ€™, P 5.2 5.3 Theoretische opvoerdruk, P 5.3 5.4 Voorbeeld 5.1, P 5.4 5.5 Diffusor, P 5.5 5.6 Schoepprofiel, P 5.5 5.7 Halfaxiale pompen 5.7.1 Motivatie, P 5.6. 5.7.2 HelicoĂŻdaalpomp (Francis type), P 5.6 5.7.3 Diagonaalpomp, P 5.8 5.8 Karakteristieken, P 5.9 5.9 Debietregeling 5.9.1 Klassieke regelingen, P 5.11 5.9.2 Variabele aanvalshoek, P 5.11 5.9.3 Variabele schoephoek, P 5.13 5.9.4 Variable diffusorschoepen, P 5.14 5.10 Meertraps axiale turbopompen, P 5.14 5.11 Overzicht werkgebied turbopompen, P 5.15 5.12 Archimedesschroef, P 5.16

Axiaalpomp

Hoofdstuk 6: Turbopompen - Gevorderd 6.1 Serieschakeling, P 6.1 6.2 Parallelschakeling 6.2.1 Eenvoudig geval, P 6.1 6.2.2 Geval met stuk stijgende karakteristiek, P 6.3 6.3 1ste kengetal van Rateau, P 6.3 6.4 2de kengetal van Rateau, P 6.4 6.5 Homologe serie pompen, P 6.5 6.6 Het specifieke toerental, P 6.8 6.7 Invloed van de viscositeit, P 6.10 6.8 Cavitatie 6.8.1 Algemeen, P 6.12 6.8.2 Tegengaan cavitatie, P 6.13 6.8.3 NPSH-karakteristieken, P 6.13 6.8.4 Inducers, P 6.14

Cavitatie

Inhoud en gebruikte symbolen

6.9 Parabolen van constante Ns, P 6.16 6.10 Zuigspecifieke snelheid, P 6.17 6.11 Dompelpompen, P 6.18 6.12. Elektropompen, P 6.20 6.13 Verontreinigde vloeistoffen, P 6.21 6.14 Versnijderpompen, P 6.22 6.15 Opstellingen: Engelse terminologie, P 6.22

Hoofdstuk 7: Speciale Turbinepompen 7.1 Zijkanaalpomp, P 7.1 7.2 Perifere pomp, P 7.4 7.3 Pitotbuis pomp, P 7.5 7.4 Vortexpomp, P 7.7 7.5 Overzicht werkgebieden, P 7.8 Zijkanaalpomp

Hoofdstuk 8: Pompen met drijfmiddel 8.1 Algemeen, P 8.1 8.2 Vloeistofstraal vloeistofpompen, P 8.2 8.3 Vloeistofstraal vastestof pomp, P 8.3 8.4 Vloeistofstraal mengers, P 8.4 8.5 Stoomstraal vloeistofpompen, P 8.4 8.6 De feedbackpomp, P 8.4 8.7 Luchtdrukpomp, P 8.5

Ejector (VOS)

Hoofdstuk 9: Afdichtingen 9.1 O-ringen, P 9.1 9.2 Olie-afdichtingen 9.2.1 Algemeen, P 9.1 9.2.2 Labyrintafdichting, P 9.2 9.2.3 Lipafdichtingen, P 9.3 9.2.4 V-ring-afdichtingen, P 9.5 9.3 Stopbuspakkingen, P 9.6 9.4 Lantaarnringen, P 9.9 9.5 Mechanische afdichtingen 9.5.1 Inleiding, P 9.10 9.5.2 Niet evenwichtige mechanische afdichtingen, P 9.12 9.5.3 Evenwichtige afdichting, P 9.14 9.5.4 De verschillende configuraties, P 9.15 9.5.5 Berekening van de lekstroom, P 9.19 9.5.6 Materialen afdichtingsringen, P 9.20 9.5.7 Cartridge afdichtingen, P 9.20 9.6 Hydrodynamische afdichting met tegenschoepen, P 9.20 9.7 Hydrodynamische mechanische afdichtingen, P 9.21 9.8 Zwevende ring-afdichtingen, P 9.21 9.9 Hermetische pompen 9.9.1 Magnetische koppeling, P 9.23 9.9.2 Buspomp, P 9.25

Mechanische afdichting

Inhoud en gebruikte symbolen

Hoofdstuk 10: Compressoren: Algemeen 10.1 Terminologie, P 10.1 10.2 Normaalvolume, P 10.1 10.3 Ideale gassen, P 10.1 10.4, Definitie compressiearbeid, P 10.2 10.5 Klassieke soorten toestandsveranderingen Isotherme, P 10.3 Adiabaat, P 10.3 Polytroop, P 10.4 10.6 Berekening compressiearbeid, P 10.4 10.7 Technische arbeid, P 10.5 10.8 Debiet, P 10.6 10.9 Technisch vermogen, P 10.7 10.10 Straalbuizen, P 10.7 10.11 Types compressoren, P 10.8 10.12 Psychrometrie 10.12.1 PartiĂŤle druk, P 10.9 10.12.2 Equivalente molaire massa, P 10.9 10.12.3 Vochtige lucht, P 10.11 10.12.4 Waterinhoud, P 10.11 10.12.5 Verzadigde en onverzadigde lucht, P 10.11 10.12.6 Relatie tussen x en đ?‘?đ?‘Š , P 10.12 10.13 Warmtewisselaars, P 10.12 10.14 Warmtestroom, P 10.14 10.15 Koelmachines, P 10.15

Hoofdstuk 11: Oscillerende zuiger compressoren 11 1 Indicatordiagram, P 11.1 11.2 Componenten mechanisme, P 11.2 11.3 Cilinders, P 11.2 11.4 Afdichting, P 11.4 11.5 Kleppen, P 11.5 11.6 Volumetrisch rendement, P 11.6 11.7 Membraancompressor, P 11.8 11.8 Technische arbeid, P 11.9 11.9 Isotherme compressie, P 11.10 11.10 Polytropische compressie, P 11.11 11.11 Specifieke arbeid, P 11.12 11.12 Compressie, verplaatsings- en technische arbeid, P 11.13 11.13 Voorbeeld P 11.13 11.14 Koeling, P 11.17 11.15 Rendement zuigercompressor, P 11.18 11.16 Tweetrapscompressor 11.16.1 Motivatie, P 11.19 11.16.2 Algemeen, P 11.21 11.16.3 Indicator-diagram, P 11.22 11.16.4 Tussendruk, P 11.22 11.16.5 Arbeid per trap, P 11.23 11.16.6 Compressietemperatuur, P 11.23 11.16.7 Volumetrisch rendement, P 11.24 11.16.8 Cilinder afmetingen, P 11.24 11.16.9 Opstelling, P 11.25 11.17 Drie- en meertrapscompressoren, P 11.25 11.18 Problemen met watercondensatie, P 11.27 11.19 Regeling debiet 11.19.1 Toerental, P 11.27 11.19.2 Smoring aanzuiglijn, P 11.28 11.19.3 Openhouden zuigklep, P 11.29 11.19.4 Dode ruimte, P 11.30 11.19.5 Andere regelingen, P 11.30

Zuigercompressor

Inhoud en gebruikte symbolen

11.20 Zuiger koelcompressor, P 11.31 11.21 Besluiten, P 11.33

Hoofdstuk 12: Roterende zuiger compressoren 12.1 Rootscompressor 12.1.1 Werking, P 12.1 12.1.2 Technische arbeid, P 12.1 12.1.3 Eigenschappen, P 12.2 12.2 Schottencompressor 12.2.1 Werking, P 12.5 12.2.2 Ontwerp- en persdruk, P 12.5 12.2.3 Eigenschappen, P 12.6 12.2.4 Regeling, P 12.7 12.3 Schroefcompressor 12.3.1 Werking, P 12.8 12.3.2 Eigenschappen, P 12.10 12.3.3 Regeling, 12.11 12.3.4 Koelcompressor, 12.13 12.4 Mono schroefcompressor 12.4.1 Werking, P 12.14 12.4.2 Eigenschappen, P 12.16 12.4.3 Regeling, P 12.16 12.5 Scrollcompressor, P 12.18 12.6 Tandrotorcompressor, P 12.20 12.7 Rollende zuiger, P 12.21 12.8 Compressor met waterring 12.8.1 Werking, P 12.23 12.8.2 Eigenschappen, P 12.24 12.9 Regeling roterende verdringer compressoren, P 12.24

Scrollcompressor

Hoofdstuk 13: Radiale ventilatoren 13.1 Algemeen, P 13.1 13.2 Statische en dynamische druk, P 13.2 13.3 Schoeptypes, P 13.4 13.4 Gedrag van verschillende waaiervormen, P 13.6 13.5 Case Study 13.1 13.5.1 Algemeen, P 13.7 13.5.2 Selectie van een ventilator, P 13.9 13.6 Turbo centrifugaalventilator 13.6.1 Algemeen, P 13.14 13.6.2 Toepassingen, P 13.15 13.7 Case Study 13.2, P 13.16 13.8 Afdichting, P 13.18

Hoofdstuk 14: Axiale ventilatoren 14.1 Algemeen, P 14.1 14.2 Soorten axiale ventilatoren Kanaalventilator, P 14.2 Axiale ventilator met diffusor, P 14.3 Propeller axiaalventilator, P 14.3 14.3 Diagonale ventilator, P 14.5 13.4 Tweetraps uitvoering, P 14.5 14.5 Reactiegraad, P 14.6 14.6 Contraroterende axiaalventilatoren, P 14.9 14.7 Variabele spoed, P 14.10

Turboventilator

Inhoud en gebruikte symbolen

14.8 Voorbeeld: turbofan, P 14.13

Hoofdstuk 15: Speciale turboventilatoren 15.1 Kruisventilatoren, P 15.1 15.2 Zijkanaalventilatoren, P 15.2

Hoofdstuk 16: Radiale turbocompressoren 16.1 Algemeen, P 16.1 16.2 Tussenkoeling, P 16.4 16.3 Compressor met tandwieloverbrenging, P 16.5 16.4 Toepassingen, P 16.6 16.5 Olie, P 16.7 16.6 Pompgrens (surge, P 16.7 16.7 Anti-surge-maatregelen, P 16.9 16.8 Choke, P 16.9 16.9 Besluiten, P 16.10 16.10 Koelcompressor, P 16.10 16.11 Debietregeling Toerental, P 16.14 Smoring, P 16.14 Centrifugaalcompressor Variabele inlaat leischoepen, P16.14 Variabele diffusorschoepen, P 16.16 16.12 Isentropisch rendement, P 16.16 16.13 Polytropisch rendement 16.13.1 Adiabaat met wrijving, P 16.19 16.13.2 Definitie polytropisch rendement, P 16.20 16.13.3 Berekening polytropisch rendement, P 16.21 16.13.4 Vergelijking isentropisch-polytropisch rendement, P 16.22

Hoofdstuk 17: Axiale turbocompressoren 17.1 Algemeen, P 17.1 17.2 Voorbeeld 17.1, P 17.2 17.3 Hybride turbocompressor, P 17.5 17.4 Regeling, P 17.5 17.4 Axiaal versus radiaalcompressor, P 17.6 17.5 Werkgebied turbocompressor, P 17.7

Hoofdstuk 18: Injectors 18.1 Stoomstraal compressor 18.1.1 Algemeen, P 18.1 18.1.2 Injector met mengwarmtewisselaar, P 18.2 18.1.3 Injector met oppervlaktewarmtewisselaar, P 18.3 18.2 Gasinjector, P 18.4 18.3 Toepassingen, P 18.5

Inhoud en gebruikte symbolen

Hoofdstuk 19: Vacuümpompen 19.1 Kinetische gastheorie, P 19.1 19.2 Formatietijd, P 19.2 19.3 Vacuüm meetapparatuur 19.3.1 Inleiding, P 19.2 19.3.2 Bourdon meetapparatuur, P 19.3 19.3.3 Pirani meetapparatuur, P 19.3 19.3.4 Thermokoppels, P 19.4 19.3.5 Capacitieve membraanmeter, P 19.4 19.3.6 Kathodemeters, P 19.5 19.4 Stromingtypes, P 19.6 19.5 Grof vacuüm 19.5.1 Membraanpompen, P 19.7 19.5.2 Stoomstraalpijpen vacuümpomp, P 19.8 19.5.3 Vloeistofejector vacuümpomp, P 19.11 19.5.4 Gasstraal vacuümpomp, P 19.12 19.5.5 Centrifugaal vacuümpomp, P 19.12 19.5.6 Vloeistofringvacuümpompen, P 19.13 19.6 Fijn vacuüm 19.6.1 Schottenpomp, P 19.13 19.6.2 Gasballast, P 19.15 19.6.3 Worm- en schroefvacuümpompen, P 19.16 19.6.4 Scroll-vacuümpomp, P 19.17 19.6.5 Rollende zuiger, P 19.17 19.6.6 Rootsvacuümpomp, P 19.18 19.6.7 Klauw-vacuümpomp, P 19.20 19.7 Hoog vacuüm 19.7.1 Diffusiepompen, P 19.22 19.7.2 Diffusie-ejectorpompen, 19.24 19.7.3 Turbomoleculaire pompen, P 19.25 19.8 Ultrahoog vacuüm 19.8.1 Sorptiepompen, P 19.26 19.8.2 Adsorptiepomp, P 19.26 19.8.3 Sublimatiepomp, P 19.28 19.8.4 Ion-getter-pomp, P 19.28 19.9 Overzicht werkgebied vacuümpompen, P 19.30

Waterring vacuümpomp

Inhoud en gebruikte symbolen

Gebruikte symbolen Eenheden m (afstand) meter kg (massa) kilogram s (tijd) Seconde N (kracht) Newton J (arbeid) Joule W (vermogen) Watt K (absolute temperatuur) Kelvin Â°C (relatieve temperatuur t.o.v. smeltpunt water) graden Celsius kmol (massa) kilomol omwentelingen (t) Pa druk (Pascal) rad (hoek) radialen Â° (hoek in zestigdelige graden) Eenheden worden in dit boek, te uwen gerieve, steeds tussen vierkante haakjes [] geplaatst.

Variabelen symbool

betekenis

eenheden

a aâ€™ đ??´ đ??´â€˛

versnelling versnelling in zuigleding oppervlakte loodrecht oppervlak, dwarsoppervlakte zuigleding diepte waaier absolute snelheid aan inlaat rotor soortelijke warmte bij constante druk soortelijke warmte bij constante volume sleepcoĂŤfficiĂŤnt liftcoĂŤfficiĂŤnt diameter diameter, sleepkracht kracht centrifugaalkracht versnelling gravitatieveld specifieke enthalpie hoogte aqbsolute ruwheid afgelegde afstand tijdens zuigslag afgelegde afstand tijdens persslag lengte zuigerstang, liftkracht, lengte fictieve lengte massa verplaatste massa molaire massa moment polytropische exponent toerental specifiek toerental zuig specifieke snelheid dimensielooos specifiek toerental oppervlakte onder curve cd oppervlakte onder curve ab

m/s2 m/s2 m2 m2

c đ?‘?đ?‘? đ?‘?đ?‘Ł đ??śđ?‘Ľ đ??śđ?‘?

đ??ˇ đ??š đ??šđ?‘? đ?‘” â„Ž

H k đ?‘™1 đ?‘™2

L Lâ€™ đ?‘š đ?‘šâˆ— đ?‘€ Ě… â„ł đ?‘› đ?‘ đ?‘ đ?‘ đ?‘ đ?‘ đ?‘ đ?‘ đ?œ” đ?‘‚đ?‘?đ?‘‘ đ?‘‚đ?‘Žđ?‘?

m m/s J/kg.K J/kg.K m N N m/s2 J/kg m m m m m m kg ssa kg/kmol N.m t/s m3/4 âˆ™ s âˆ’3/2 m3/4 âˆ™ s âˆ’3/2 J J

Inhoud en gebruikte symbolen

đ?‘? đ?‘?Ě… đ?‘?đ??´ đ?‘?đ?‘‘ đ?‘?đ?‘šđ?‘Žđ?‘› đ?‘?đ?‘”đ?‘’đ?‘œ đ?‘?đ?‘‘đ?‘Śđ?‘› đ?‘?đ?‘Ąđ?‘œđ?‘Ą đ?‘?đ?‘ đ?‘?đ?‘Ąđ?‘œđ?‘Ą,đ?‘ đ?‘?đ?‘Ąđ?‘œđ?‘Ą,đ?‘? đ?‘?đ?‘Ž

đ?‘ƒđ?‘Ą đ?‘„đ?‘€ đ?‘„đ?‘ đ?‘„đ?‘‰ đ?‘„đ?‘‰,đ?‘” đ?‘„đ?‘‰,đ?‘› đ?‘ž

r đ?‘… đ?‘… đ?‘… s s đ?‘† t đ?‘‡ đ?‘˘ v đ?‘‰ đ?‘‰đ?‘‘ đ?‘‰đ?‘ đ?‘‰đ?‘Ą đ?‘¤ đ?‘¤ đ?‘¤đ?‘? đ?‘¤đ?‘Ą đ?‘Šđ?‘? đ?‘Šđ?‘Ą đ?‘Ľ đ?‘Ľ

z z

statische druk impulsvector afdichtingsdruk dampdruk manometrische druk geodetische druk dynamische druk totate druk statische druk totale druk aan zuigzijde totale druk aan perszijde atmosferische druk pomp- of compressorvermogen technisch vermogen massadebiet warmtestroom volumetrische debiet gemiddeld volumetrische debiet nominaal volumetrische debiet specifieke warmtehoeveelheid straal universele gasconstante kruklengte kracht op hydraulisch oppervlak slaglengte specifieke entropie sluitkracht tijd absolute temperatuur omtreksnelheid waaier specifiek volume totaal volume dood volume slagvolume toelaatvolume relatieve snelheid specifieke arbeid specifieke compressiearbeid specifieke technische arbeid totale compressiearbeid Totale technische arbeid positie dampmgehalte aantal schoepen hoogte in gravitatieveld

Pa kg.m/s Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa W W kg/s W m3/s m3/s m3/s J/kg m J/kmol.K m m J/kg.K N s K m/s m3/kg m3 m3 m3 m3 m/s J/kg J/kg J/kg J J m m

Inhoud en gebruikte symbolen

Indices I II ⊥ ∥ 1 2 3 a b c c d d dl g geo k

aanzuigkamer perskamer loodrecht evenwijdig toestand 1, inlaat waaier toestand 2, uitlaat waaier toestand 3 toestand a toestand b, buik toestand c compressie toestand d damp droge lucht gemiddeld geodetisch ketel

man n s sch

manometrisch nat slag schijf hydraulisch ketel persslag, persketel polytropisch rug, radiaal isentropisch, statisch saturatie (verzadiging) stoot schijf technisch, top theoretisch verlies voet wrijving, water zuigslag, zuigketel toestandsverandering ab toestandsverandering ac toestandsverandering cd toestandsverandering 12 toestandsverandering 13 toestandsverandering 23

H k

p pol r s sat st sch t th v v w z ab ac cd 12 13 23

Bovenindices ‘ “

1ste trap 2de trap

Inhoud en gebruikte symbolen

Griekse symbolen đ?›ź đ?›˝ đ?›ž đ?›ż đ?›ż đ?œ€ đ?›ž đ?œŒ đ?œ? đ?œ’ âˆ† âˆ†â„Ž đ?œ† đ?œ† đ?œˆ đ?œˆ đ?œ‘(. . ) đ?œ™ đ?œ” ÎŁ đ?œ‰ đ?›¤ ď ‘ Î Î 1 Î 2 đ?œŽ đ?œ đ?œ‚ đ?œ‚ đ?œ‚đ??ť đ?œ‚đ?‘– đ?œ‚đ?‘–đ?‘ đ?‘œ đ?œ‚đ?‘? đ?œ‚đ?‘? đ?œ‚đ?‘?đ?‘œđ?‘™ đ?œ‚đ?‘š đ?œ‚đ?‘‰

đ?œ

absolute hoek relatieve hoek isentropische exponent dikte laminaire grenslaag correctiefactor plaatselijke weerstand laminaire stroming relatieve ruwheid, coĂŤfficiĂŤnt dode ruimte Isentropische exponent soortelijke massa schuifspanning correctiefactor laminaire stroming Bernoulli verschil Geodetical height hydaulische weerstand, volumetrisch rendement gemiddelde vrije weglengte axiale snelheid kinematische viscositeit functie van evenredigheidscoĂŤfficiĂŤnt hoeksnelheid som hydraulische weerstandsfactor reactiegraad hoek product 1ste getal van Rateau 2de getal van Rateau Thoma parameter correctiefactor laminaire stroming dynamische viscositeit rendement hydraulisch rendemnt rendement installatie isentropisch rendement compressor rendement compressor rendement pomp

Â° or rad Â° of rad m kg/m3 s m m m/s m2/s rad/s rad m-1.s2 Pa.s -

polytropisch rendement compressor mechanisch rendemnbt volumetrisch rendement correctiefactor niet-cirkelvormige doorsnede

Hoofdstuk 1: Pompen: Algemene begrippen

P 1.1

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Hoofdstuk 1 Algemene begrippen

__________________________________________________________________________________________________________________

1.1. Hydrostatica Bij vloeistoffen in rust geldt de zgn. wet van Pascal (Figuur 1.1): đ?‘? = đ?‘?đ?‘Ž + đ?œŒ âˆ™ đ?‘” âˆ™ đ??ť

(1.1)

Waarin: â€˘ đ?‘?: de statische druk in het beschouwde punt [Pa=N/m2] â€˘ đ?‘?đ?‘Ž : de atmosfeerdruk (ca. 1 [bar] = 105 [Pa]) â€˘ đ?œŒ: de soortelijke massa van de vloeistof [kg/m3] â€˘ đ?‘”: valversnelling [9,81 m2/s] â€˘ đ??ť: de hoogte beneden het vloeistofoppervlak [m] De standaarddruk op zeeniveau bedraagt 1,013 [bar]. Deze druk is een absolute druk. Figuur 1.1: Wet van Pascal In de praktijk is meestal de relatieve, of effectieve druk đ?‘?đ?‘’đ?‘“đ?‘“ van belang. Deze is het verschil tussen de absolute druk đ?‘?đ?‘Žđ?‘?đ?‘ en de atmosferische druk đ?‘?đ?‘Ž . đ?‘?đ?‘’đ?‘“đ?‘“ = đ?‘?đ?‘Žđ?‘?đ?‘ âˆ’ đ?‘?đ?‘Ž We onderscheiden volgende druk meettoestellen: â€˘ Een manometer meet in het algemeen een effectieve druk, dat is een overdruk (t.o.v. de atmosferische druk). â€˘ Een vacuĂźmmeter meet een onderdruk (t.o.v. de atmosferische druk) â€˘ Een barometer meet de absolute druk van de atmosfeer Wat de eenheden betreft wordt tegenwoordig meer en meer een duidelijke notatie aangehouden. Men noteert als volgt: [bar(g] of [barg] voor effectieve druk (â€œgâ€? staat voor gauge = ijk) en [bar(a)] of [bar a] voor absolute druk. De wet van Pascal kan in eerste benadering worden toegepast voor gassen voor zoverre de afstand H niet te groot is, zodat mag worden aangenomen dat de soortelijke massa constant is.

1.2. Debiet Beschouw een pijp met variabele doorsnede (Figuur 1.2). Bij sectie 1 bezit het fluĂŻdum een snelheid đ?‘? en soortelijke massa đ?œŒ. De dwarsoppervlakte is daar đ??´1 . Gebruik analoge notaties voor sectie 2. De waarneming gebeurt vanaf tijdstip đ?‘Ą1 . Op plaats 1 wordt de toestand van het fluĂŻdum (gas of vloeistof), gegeven door druk en temperatuur (of door een andere combinatie van druk, temperatuur en soortelijk volume) weergegeven door cijfer 1.

Figuur 1.2: Debiet

Op tijdstip đ?‘Ą2 bevindt het fluĂŻdum zich in toestand 2, op plaats 2. In dat tijdsinterval đ?‘Ą2 âˆ’ đ?‘Ą1 heeft de waarnemer een massahoeveelheid âˆ†đ?‘š zien voorbijkomen. Het waarnemingsinterval âˆ†đ?‘Ą bedraagt dan: âˆ†đ?‘Ą = đ?‘Ą2 âˆ’ đ?‘Ą1 Het massadebiet wordt gedefinieerd als de hoeveelheid massa die per tijdseenheid door een sectie stroomt. Het massadebiet đ?‘„đ?‘€1 op plaats 1 kan geschreven worden als: đ?‘„đ?‘€1 =

âˆ†đ?‘š âˆ†đ?‘Ą