Druckpulsation

Rohrleitungsschwingungen und Lärmprobleme aufgrund von Druckpulsationen

Durch Druck- oder Volumenstrompulsationen im Strömungsmedium können periodische Rohrleitungsschwingungen angeregt werden. Typisch pulsierende Strömungen finden sich z. B. in den Saug- und Druckleitungen von Pumpen und Verdichtern, die nach dem Verdrängerprinzip arbeiten. Auch können Druckpulsationen im System oder Prozess selbst entstehen (Wirbelablösungen an umströmten Einbauten, instabile Verbrennungen aufgrund von Temperaturschwankungen in Brennkammern usw.).

Die Folge solcher Druckpulsationen können zudem störende Schallemissionen, negative Auswirkungen auf die Produktqualität oder die Beeinflussung von Volumenstrom­messgeräten sein. Im Extremfall können die durch Druckpulsationen ausgelösten Schwingungen zu Rissen bzw. Brüchen von Rohrleitungsbauteilen, -halterungen oder Anlagenkomponenten führen. Am besten vermeidet man das Auftreten von Pulsationen durch Dämpfung in den Rohrleitungen z. B. durch ausreichend große Rohrleitungsvolumina, Pufferzonen oder dem Einbau von Dämpfern.

Auch können Druckstöße und Flüssigkeitsschläge, welche z. B. bei schnellen Schaltvorgängen an Armaturen, beim An- und Abfahren von Pumpen, bei schnellen Regelungsänderungen oder in Zweiphasenströmungen (Slug-Flow) entstehen können, Druckschwingungen nach sich ziehen. Dadurch können Rohrleitungsabschnitte zu mechanischen Schwingungen angeregt werden, welches zu erheblichen Belastungen des Rohrsystems führen kann.


Hierbei können wir Sie unterstützen:

  • Messung von statischen und dynamischen Drücken in gasförmigen und flüssigen Medien
  • Detektion und Berechnung von akustischen Resonanzen innerhalb von Rohrleitungs- und Kanalsystemen
  • Klärung von Resonanzbedingungen
  • Erfassung der Schalldruckpegel innerhalb geschlossener Systeme
  • Auslegung und Berechnung von druckpulsationsmindernden Maßnahmen

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Fallstudien

Mengenmesseinrichtung
Mengenmesseinrichtung

Hohe Schwingungen an den Pulsationsbehältern und am Rohrleitungssystem

  • Mehrkanalige Erfassung der Schwingungs- und Druckpulsationssituation sowie weiterer physikalischer Größen während unterschiedlicher Betriebsbedingungen.
  • Ermittlung der mechanischen Eigenfrequenzen während des Anlagenstillstandes.
  • Durchführung einer Ursachenanalyse und Bewertung der Rohrleitungs- und Behälterschwingungen.
  • Zeitnahe Ausarbeitung von effektiven Minderungsmaßnahmen.
Gasverteilerstation
Gasverteilerstation

Temporäre Rohrleitungsschwingungen

  • Mehrkanalige Erfassung der Schwingungs- und Druckpulsationssituation bei unterschiedlichen Gasmengen und Temperaturen.
  • Bestimmung der mechanischen und akustischen Eigenfrequenzen und Vergleich mit den gemessenen Druckpulsationen.
  • Maßnahme: Bauliche Änderung des Rohrleitungssystems zur Vermeidung akustischer Resonanzen.
  • Durchführung von Kontrollmessung nach Umsetzung von Minderungsmaßnahmen.