Frage von 225PNEUMATIK, 83

Energieverlust im Druckregelventil?

Hallo, ich beschäftige mich mit dem Thema der Pneumatik. Gerade bin ich am Vergleichen von Energieformen. Explizit geht es um das Druckregelventil. Ich finde leider nicht heraus, ob ich bei diesem DruckREGELVENTIL einen Energieverlust habe oder nicht. Beim DruckBEGRENZUNGSVENTIL kann ich dies leicht verstehen, da ja dort die "überschüssige" Luft ins Freie entweicht.

Herzlichen Dank für eine Antwort.

Antwort
von Simko, 61

Immer dann, wenn eine ansonsten freie Strömung gedrosselt wird, entsteht ein Energieverlust.
Der lässt sich berechnen.

Kommentar von 225PNEUMATIK ,

Hallo,

wie lässt sich denn der Verlust berechnen? Und eine Drosselung liegt an der Stelle vor, richtig?

Kommentar von Simko ,

Gesamtdruckverlust x Volumenstrom x Zeit
Jedes Drosselventil besitzt eine Kennlinie p=f(v) bzw. (V).

Kommentar von 225PNEUMATIK ,

Ist dieser Energieverlust denn sozusagen vom Kompressor als "Mehrenergie" aufzubringen?

Kommentar von Simko ,

Korrekt. Daher plant man derartige Anlagen quasi "rückwärts".
p, V sind prozessbedingt, notwendige Betriebsparameter. Allerdings miteinander untrennbar verknüpft.
Bei der Lüftung, Heizung ist V erforderlich und p die Reaktionsgröße. Bei der Pneumatik ist meist p der zu realisierende Betriebsparameter und V die Reaktionsgröße.
Bei Gasen (Luft) ist bei "Druckerzeugung (p Vorrang)" die Kompressibilität zu berücksichtigen, welche bei der Lüftung oder wassergeführten Heizungssystemen (Hydraulik) keine Rolle spielt.
Zudem kommt hier ein durch Kompression bedingter Energieverlust (Erwärmung) hinzu, da nicht isotherm (Carnot-Prozess).

Kommentar von 225PNEUMATIK ,

So ganz ist mir das noch nicht klar.

Ich entnehme dem Kompressor doch eine gewisse Menge an Energie. Nehmen wir mal an, dass ich in Bsp. A die Druckluft drossle, in Bsp. B nicht. Es herrschen ansonsten keine anderen (Reibungs-)Verluste oder ähnliches - bzw. sind in beiden Beispielen gleich.

Also, dem Kompressor werden 100 Joule für eine Pneumatikaufgabe "entnommen".

In Beispiel A geht für die Drosselung 30 Joule Energie verloren. Bleiben also noch 70 Joule Energie für die Pneumatikaufgabe.

In Beispiel B können die gesamten 100 Joule für die Pneumatikaufgabe verwendet werden.

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Gibt es jetzt einen Denkfehler? Der Kompressor muss doch nicht ein mehr an Energie umwandeln, nur weil an einer Stelle gedrosselt wird?!

Kommentar von Simko ,

Nicht "annehmen", sondern die Realitäten berücksichtigen.
Hierzu gehören u.a.  1. und 2. Hauptsatz der Wärmelehre, sowie z.B. der Bernoulli Ansatz.

Antwort
von newcomer, 83

klar haste da Verluste sonst würdeste den Druck nicht reduzieren können

Kommentar von 225PNEUMATIK ,

Gibt es eine Möglichkeit die Verluste zu berechnen?

Zudem ist mir nicht ganz klar, an welcher Stelle sie entstehen? Äußern sie sich in Wärme? An dem Regelwentil entweicht doch keine Druckluft...?

Kommentar von newcomer ,

soweit mir bekannt wird das Medium das gedrosselt wird erwärmt in diesem Fall die Luft. Die passende Formel hab ich im Netz leider nicht gefunden

Kommentar von newcomer ,

eigendlich müsste doch Energiebilanzrechnung genügen. Mal angenommen von einem Kompressor kommen 10 Bar Luftdruck . Nach der Regeleinheit stehen nur noch 2 Bar zur Verfügung. Wenn damit nun der gleiche Kolben hochgedrückt werden würde haste 80 % weniger Energie zur Verfügung. Diese wäre zwar in der Luft des Kolbens und würde ihn erwärmen aber den Druck wird es nicht verändern. Damit wäre von 100 % eingesetzter Energie nur noch 20% für Pneumatik nutzbar

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