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| Rubrik | Fahrzeugtechnik | zurück | ||
| Thema | FPN 10-3000. größerer Pumpen-Eintritt zwingend erforderlich? WAR: LF 30 | 6 Beiträge | ||
| Autor | Adri8an 8R., Utting / Bayern | 867559 | ||
| Datum | 07.03.2021 23:04 MSG-Nr: [ 867559 ] | 1347 x gelesen | ||
Geschrieben von Darre H. Deswegen bitte für mich zum Verständnis, bewusst für Laien formuliert. Du denkst sehr richtig, ich helfe dir mit den fehlenden Puzzleteilen: Die Grenze unseres Hydraulischen Systems ist erreicht wenn Wasser zu sieden beginnt. Dann entstehen z.B. die bekannten Kavitationsschäden in der Pumpe. Warum kocht aber das Wasser? Erstes Puzzleteil: Wasser liegt je nach Druck und Temperatur flüssig, fest oder als Dampf vor (Google: Phasendiagramm Wasser bzw. Dampfdruck). Bei Normalbedingungen siedet Wasser bei den bekannten 100°C. Sinkt der Druck unter 23mBar verdampft das Wasser bereits bei 20°C. Diese Geschichte haben die meisten schon einmal bei der Saughöhe gehört. Zweites Puzzleteil: Bei konstantem Volumenstrom ist hängt die Strömungsgeschwindigkeit vom Durchmesser ab. Um z.B. 1500l/min durch einen B-Schlauch (75mm) zu bekommen muss das Wasser 5,7m/s schnell fließen, in einem A-Schlauch (110mm) dagegen nur 2,6m/s. Klingt auch logisch. Drittes und spannendestes Puzzleteil: "Je größer die Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit oder eines Gases ist, desto kleiner ist der statische Druck." (Bernoullisches Gesetz) Das mit dem inneren Druck in bewegtem Wasser kennt man bei der Feuerwehr vom Z-Zumischer. Ist das Schaumrohr geschlossen (Wasser steht still) steht der volle Pumpendruck an der kleinen D-Kupplung, nur das integrierte Rückschlagventil verhindert einen Springbrunnen. Wird das Schaumrohr geöffnet muss das Wasser durch die engstelle im Zumischer. Weil es dort sehr schnell fließt hat es auf einmal einen geringeren Druck als die Umgebung, Schaummittel wird hineingesaugt. (bzw. vom Umgebungsdruck dort hineingepresst). Was passiert nun in einer Kreiselpumpe? Das Wasser kommt Eingangsseitig mit einem gewissen Totaldruck (Statischer Druck + Dynamischer Druck) an. Betrachten wir den Weg des Wassers: Im erstaunlich engen Laufrad der Pumpe wird es stark beschleunigt (statischer Druck fällt ab) und anschließend über den Leitapparat zu den Abgängen (Querschnitt vergrößert sich wieder, statischer Druck steigt) geführt. Gleichzeitig steigt der Totaldruck durch den Energieeintrag zwischen Laufradmitte und Außenseite. Wird hierbei im Pumpenkörper der Siedepunkt des Wassers erreicht entstehen an der Rückseite des Laufrades (=Tiefdruckgebiet) die Kavitationsbläschen, welche an der Vorderseite des Laufrades (=Hochdruckgebiet) sofort wieder kollabieren. Scotty hat auf Youtube ein tolles Video dass diese Aufnahmen zeigt. Um so geringer der Eingangsdruck des Laufrades ist, um so geringer können wir den Durchfluss der Pumpe fahren ohne Kavitation zu erzeugen. Ihre Normwerte erreicht eine Kreiselpumpe bei 3m Saughöhe und 10Bar. Weitere Garantiepunkte sind: - 50% des Volumenstromes bei 7,5m Saughöhe (-> geringerer Eingangsdruck) - 50% des Volumenstromes bei 15Bar (-> Höhere Drehzahl -> Höhere Fließgeschwindigkeit im Laufrad -> geringerer statischer Druck) Wenn man das Spiel jetzt umdreht erkennt man genau deine Vermutung: Bei höherem Eingangsdruck kann eine Kreiselpumpe auch höhere Durchflüsse fahren. Ich habe unsere FPN10-2000 bereits mit ca. 2600l/min bei 1,5m Saughöhe gefahren. Im Hydrantenbetrieb steigt die Leistung weiter. Bei positiven Eingangsdrücken schaffe eine 2000er Pumpe über 3000l/min. Von daher kann man im Hydrantenbetrieb/Tankbetrieb einen Dachwerfer mit 2400l/min sicher mit einer FPN10-2000 betreiben. Diese Kombination wird bei TLFs oft verbaut. In deinem B-Rohr ist zwar der Querschnitt sehr klein, der Totaldruck ist aber sehr hoch. Daher entsteht hier erst sehr spät Kavitation. Selbst wenn dort welche entsteht schadet sie aber nicht, die Bläschen werden ja direkt ins Freie geblasen. Dort richten sie keinen Schaden an. Auch in Schiebern kann Kavitaion entstehen. Hier schaden die Bläschen aber auch kaum, da sie aufgrund der geringeren Druckunterschiede langsamer kollabieren und auf viel dickeres Material treffen. Um wieder auf die FPN 10-3000 mit A-Eingang zu kommen: Durch ein größer dimensioniertes Laufrad kavitiert diese zwar später, die Garantiepunkte erreicht sie allerdings nicht. Interessant wären diese z.B. bei der Wasserentnahme im Hafenbecken mit 5m Höhenunterschied, da kann eine 3000er Pumpe immernoch mit vernünftiger Literleistung fördern. An normalen Brandstellen werden wir diese Leistung aber nicht benötigen (Und zur Not können wir ja Parallelschalten). Würde ich mir ohne Mehrkosten das 3000er Laufrad einbauen lassen? -> Klar Würde ich mein Fahrzeug dann LF30 nennen? -> nein, sonst rechnet ein fieser Abschnittsleiter mit den versprochenen Garantiepunkten Ende der Vorlesung ;-) Viele Grüße Adrian Dieser Beitrag stellt einen Auszug meiner aktuellen Meinung dar. Diese muss nicht zwangsläufig mit der offiziellen Meinung meiner Dienststelle/HiOrg korrelieren.
Geändert von Adrian R. [07.03.21 23:11] Grund: = nur für angemeldete User sichtbar = | ||||
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