Druckverluste (Industrie/Privat)

Druckverluste (Industrie/Privat)

 

Druckverluste (Privat, Industrie)– Einzelwiederstände wie Ventile, Heizkessel, Heizkörper, Rohrbögen, und Rohrabzweigungen Usw. erzeugen durch Strömungswechsel ebenfalls einen Druckverlust, der behoben werden muss. Diese Druckverluste sind energetisch sehr aufwendig und teuer.

1.Druckverluste in Heizkörpern und Heizkesseln:

Durch Vorlauf- und Rücklaufströmungswiederstände, sowie durch Rohrabzweigungen und interne Reibungswiderstandskräfte entstehen hauptsächlich die Druckverluste in einem Heizkörper. Die Reibungsverluste werden in der Praxis vernachlässigt und man kann die auch nur annähernd berechnen. Sonst die anderen Druckverlustarten sind nur experimentell zu bestimmen. Die Druckverluste in einem Heizkessel sind ähnlich wie im Heizkörper.

2.Druckverluste in Armaturen:

Die bauliche Gestaltung  (Gehäuseform, Nennweite, Baulänge, Hub, Sitzeinschnürung, Lage der Spindel) von Armaturen ist einflussreich auf deren Widerstandszahlen (Druckverlustzahlen. Je kleiner der Wiederstandeswert ist, desto weniger wird die Strömung zu Richtungs- und Geschwindigkeitswechsel gedrängt. Dies gilt nur für bestimmte Ausführung und Größe der Armatur.

3.Druckverluste durch Querschnittsänderungen:

Eine übergangslose Rohrverengung (Geschwindigkeitszunahme der Strömung)oder Rohrerweiterung (Geschwindigkeitsabnahme der Strömung)führt zu Stoßverluste, die die Widerstandszahlen schnell erhöhen. Die Widerstandszahlen bei übergangslosem Querschnittwechsel lassen sich anhand des Impulssatzes berechnen.

4.Druckverluste durch Richtungsänderungen:

Krümmer bzw. Rohrbögen sind grundsätzlich für diese Druckverlustart durch Ablösungen verantwortlich. Die Verluste kommen hauptsächlich an der Außenkrümmung (in der ersten Hälfte des Bogens) und an der Innenkrümmung (in der zweite Hälfte)vor. Je kleiner die Ablösungsverluste sind, umso größer ist das Krümmungsverhältnis   r/d  und umso kleiner ist der Umlenkungswinkel. Die radialen (sekundär) und axialen Strömungen an der Innenkrümmung werden durch die Fliehkraft hervorgerufen und überlagert.

5.Druckverluste durch langen Rohrstrecken:

Je kürzer die Rohrstrecken sind, je niedriger werden die Druckverluste. Vor allem bei industriellen Anlagen soll die Planung der Rohrstrecken durch Abkürzungen und Verlegungsstrategien optimiert werden.

6.Druckverluste durch Rohrabzweigungen:

Rechtwinklige Abzweigungen von durchgehenden Rohren (T-Stück) sind die wichtigsten Druckverlust-Verursacher bei Rohrabzweigungen. In der Praxis kommen die schiefwinkeligen Abzweigungen selten vor. Durch Rohrabzweigungen werden die Massenströme in Teilströme (zwei oder mehr) geteilt und nennt man in der Strömungslehre „Stromtrennung“. Werden die Teilströme wieder vereint, dann spricht man von „Stromvereinigung“. Bei der Dimensionierung und Planung des Rohrsystems werden die Abzweigungen als Teilstrecken Separat betrachtet.