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Druckpulsationen

Schwingungsprobleme aufgrund von Druckpulsationen

Druckpulsationen in Rohrleitungs- und Aggregatsystemen führen häufig zu erhöhten Schwingungen, unzulässiger Vibrationsbelastung und langfristigen Materialschäden. Besonders bei Pumpen und Verdichtern entstehen periodische Druckschwankungen und Druckstöße, die sich auf Rohrleitungen und Halterungen übertragen. Die Druckpulsationen selbst sind von außen nicht sichtbar und fallen meist erst durch Sekundäreffekte wie Rohrleitungs­schwingungen, ungewöhnliche Geräusche oder wiederkehrende Bauteilschäden auf.

Neben mechanischen Beanspruchungen können dynamische Druckpulsationen auch die Funktion von Mengenmess­einrichtungen und Regelarmaturen beeinträchtigen. Die periodischen Druckschwankungen führen zu Messabweichungen, instabilen Regelzuständen oder zu erhöhten dynamischen Kräften auf Rohrleitungseinbauten. In kritischen Fällen kann es zum Versagen oder Abriss von Bauteilen wie Temperaturhülsen kommen.

Unser Vorgehen:

Wir untersuchen Druckpulsationen unter realen Betriebsbedingungen und analysieren deren Einfluss auf das Gesamtsystem. Im Rahmen einer strukturierten Analyse von Schwingungen erfassen wir Druck- und Schwingungssignale synchron, um Ursache und Wirkung eindeutig zuzuordnen. Kopplungen zwischen hydraulischen Anregungen und mechanischen Eigenfrequenzen werden gezielt bewertet. Strömungsinduzierte Effekte und mögliche Resonanzzustände untersuchen wir mithilfe einer akustischen Resonanzanalyse.

Druckpulsationen sorgen bei Ihren Anlagen zu unerwünscht hohen Schwingungen oder Störungen?

Als unabhängiger Gutachter für Vibrationen erstellen wir eine fundierte technische Bewertung und entwickeln konkrete Maßnahmen zur Reduzierung von Druckpulsationen und daraus resultierenden Schwingungen. Die Wirksamkeit wird messtechnisch überprüft und dokumentiert. Ziel ist ein dauerhaft sicherer Anlagenbetrieb.

Unsere Fachkompetenzen umfassen:

Unser Team steht Ihnen mit fundiertem Fachwissen und Erfahrung zur Seite, um individuelle Lösungen für Ihre Herausforderungen zu entwickeln.

  • Präzise Messungen von statischen und dynamischen Drücken in gasförmigen und flüssigen Medien
  • Erkennung und Berechnung von akustischen Resonanzen innerhalb von Rohrleitungs- und Kanalsystemen
  • Analyse von Resonanzbedingungen zur Klärung komplexer Zusammenhänge
  • Erfassung von Druckstößen innerhalb geschlossener Systeme
  • Entwicklung und Auslegung von Maßnahmen zur Minderung von Druckpulsationen
Messtechnische Erfassung von Druckpulsationen in gas- oder flüssigkeitsführenden Rohrleitungen
Messtechnische Erfassung
Vor-Ort Analysen zur schnellen Ursachenfindung
Vor-Ort Analysen
Bewertung der gemessenen Druckpulsationen und Detektion akustischer Resonanzen
Bewertung der Messungen
Ausarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Druckpulsationen
Ausarbeitung von Maßnahmen
Schwingungen und Geräusche durch Druckpulsationen in Turbo- und Kolbenverdichteranlagen
Schwingungen & Geräusche durch Druckpulsationen in Turbo-/Kolbenverdichteranlagen
Druckpulsationen als Nachweis ungünstiger Anström- und Betriebsbedingungen von Radialgebläsen
Nachweis ungünstiger Anström-/Betriebsbedingungen von Radialgebläsen

Sind Druckpulsationen Ursache des Schwingungsproblems? Wir stehen Ihnen gerne beratend zur Seite.

Kontaktieren Sie uns

Erhöhte Druckpulsationen gehen oft mit verstärkten Rohrleitungsschwingungen und Maschinenresonanzen einher.

Hier erfahren Sie mehr über diese Themen und unsere Dienstleistungen:

Maschinendiagnose Rohrleitungs­schwingungen

Referenzprojekte

Tieffrequente Brummgeräusche in einer Rauchgasreinigungsanlage durch Resonanz im Rauchgaskanal

In einer Rauchgasreinigungsanlage traten unter bestimmten Betriebsbedingungen tieffrequente Brummgeräusche sowie erhöhte Schwingungen des Rauchgaskanals auf. Im Rahmen einer messtechnischen Untersuchung wurden Kanalwandschwingungen, Druckpulsationen im Rauchgas sowie Schalldruckpegel erfasst. Die Analyse zeigte eine akustische Resonanz des Rauchgaskanals, angeregt durch Wirbelablösungen an den Rohrbündeln eines Wärmetauschers. Durch gezielte Maßnahmen zur Vermeidung der Resonanzanregung und Druckpulsationen konnten die Schwingungen und Geräusche der Anlage dauerhaft beseitigt werden.

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Schäden am Rohrleitungssystem durch den Betrieb von Exzenter­schnecken­pumpen in einem Klärwerk

In einem Klärwerk traten beim Betrieb von Exzenterschneckenpumpen starke Rohrleitungsschwingungen und Druckpulsationen auf, die zu Schäden an Rohrhalterungen und Schweißnähten führten. Durch Schwingungs- und Druckmessungen im Pumpen- und Rohrleitungssystem wurde festgestellt, dass im Parallelbetrieb der Pumpen stoßartige Druckpulsationen entstehen, die das Rohrleitungssystem in seinen mechanischen Eigenfrequenzen anregen. Auf Basis der Messergebnisse wurden betriebliche und konstruktive Maßnahmen zur Schwingungsminderung entwickelt.

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Rohrleitungsschwingungen in einer Erdgasübernahmestation

Nach Inbetriebnahme einer neuen Regelstrecke traten in einer Erdgas-Mess- und Regelanlage auffällige Rohrleitungsschwingungen und Druckpulsationen auf. Zur Ursachenanalyse wurden Schwingungsmessungen und dynamische Druckmessungen unter verschiedenen Betriebsbedingungen durchgeführt. Die Untersuchung zeigte eine akustische Resonanz im Rohrleitungssystem, die zu erhöhten Schwinggeschwindigkeiten führte. Auf Grundlage der Bewertung nach VDI 3842 wurden konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung der Rohrleitungsschwingungen und Druckpulsationen entwickelt.

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Vibrationen und Lärm am Kanalsystem einer Abluftanlage durch den Parallelbetrieb von Radialgebläsen

In einer industriellen Abluftanlage mit mehreren drehzahlvariablen Radialgebläsen traten erhöhte Rohrleitungsschwingungen, Vibrationen der Gebläsegehäuse und hohe Geräuschpegel auf. Durch Schwingungs-, Schall- und Druckpulsationsmessungen sowie Betriebsversuche wurde festgestellt, dass instabile Strömungsbedingungen im Parallelbetrieb der Gebläse zu starken Volumenstromschwankungen führten. Zusätzlich kam es zu einer Resonanz zwischen Gebläsedrehfrequenz und Eigenfrequenz der Unterkonstruktion, wodurch die zulässigen Schwingwerte überschritten wurden.

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Erhöhte Schwingungen an einer Pumpenanlage gemindert

Nach der Erneuerung von Schlammleitungen in einer Kläranlage traten erhöhte Rohrleitungs- und Gebäudeschwingungen im Bereich der Umwälzpumpen auf. Im Rahmen einer schwingungstechnischen Untersuchung wurden Schwingungsmessungen an Pumpen, Rohrleitungen und der Geschossdecke sowie Druckpulsationen im Fördermedium erfasst. Die Analyse zeigte eine Resonanz zwischen Pumpendrehfrequenz und mechanischen Eigenfrequenzen der Struktur. Durch gezielte Maßnahmen zur Reduzierung der pulsationsbedingten Anregung konnten die Schwingungen deutlich vermindert und ein störungsfreier Anlagenbetrieb erreicht werden.

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Ursachenanalyse erhöhter Schwingungen während des Parallelbetriebs von Ölbrennern im Heizkraftwerk einer Abfallverbrennungsanlage

Nach der Wiederinbetriebnahme einer Abfallverbrennungsanlage traten beim Parallelbetrieb zweier Ölbrenner starke Druckpulsationen und Schwingungen im Feuerraum auf. Durch Druck- und Schwingungsmessungen im Brennraum und an der Kesselstruktur wurde festgestellt, dass selbsterregte thermoakustische Schwingungen die Ursache der Dröhn-Geräusche und Anlagenvibrationen waren. Auf Basis der Messergebnisse wurden betriebliche und konstruktive Maßnahmen zur Stabilisierung der Verbrennung entwickelt.

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Fallstudien

Mengenmesseinrichtung
Mengenmesseinrichtung

Mengenmessfehler aufgrund erhöhter Druckpulsationen

  • Erfassung der Schwingungs- und Druckpulsationssituation sowie weiterer physikalischer Größen während unterschiedlicher Betriebsbedingungen.
  • Überprüfung auf akustische Resonanzen in der Rohrleitung auf Basis der Messdaten.
  • Durchführung einer Ursachenanalyse und Bewertung der Rohrleitungsschwingungen und Druckpulsationen.
  • 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.