Auslegung einer Radialpumpe zur Foerderung des Kaltemittels R123

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2012 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Wirtschaftsingenieurwesen, Note: 2,7, Hamburger Fern-Hochschule (Hamburger Fern-Hochschule), Veranstaltung: Technik, Sprache: Deutsch, Abstract: 1 EinleitungIn dieser Bachelorarbeit wird eine n-stufige Kreiselpumpe für die Förderung des Kältemittels R-123 ausgelegt. Die Pumpe soll im Bereich 0,15 bar bis 28 bar und im ORC-Prozess (Organic Rankie Cycle) eingesetzt werden. Für die Auslegung der Pumpe sind folgende Ausgangspunkte vorgegeben: Die Eintrittstemperatur Tein = 30° liegt auf der Siedelinie und der Austrittsdruck des Kältemittels entspricht pAus = 28 bar. Zusätzlich ist der isentrope Wirkungsgrad der Pumpe gegeben. Dieser beträgt pumpe = 70 %. Bei den Berechnungen wird von einem idealen Fluid ausgegangen. Der Schwerpunkt dieser Bachelorarbeit liegt auf der thermodynamischen Auslegung der Pumpe hinsichtlich Laufrad, Anzahl der Laufräder, Schaufelzahl und Schaufelform.Bei der Auslegung der Radialpumpe wird die Vorgehensweise entsprechend der Diplomarbeit Entwicklung eines Auslegungsverfahrens für Kreiselpumpen von Birgit Müller angewendet.Bevor mit den Berechnungen und der Auslegung der Radialpumpe angefangen wird, wird kurz auf den Aufbau und die Funktion der Kreiselpumpe sowie ihre verschiedenen Ausführungen eingegangen. Anschließend wird das Kühlmittel R-123 in seinen Eigenschaften und dessen Anwendungsbereich kurz erklärt. In dieser Arbeit wird nicht tiefer auf die Eigenschaften und die chemische Zusammensetzung der Kältemittel R-123 eingegangen.Nach der theoretischen Einführung in die Materie soll die Anzahl der Stufen der Radialpumpe berechnet werden. Neben der ermittelten Temperaturdifferenz soll ebenfalls die Druckdifferenz festgestellt werden. Über den Druckunterschied wird die Anzahl der Laufräder zuerst geschätzt und danach mit der entsprechenden Formel berechnet.Bei der Berechnung des Laufraddurchmessers wird zuerst die spezifische Drehzahl der Pumpe berechnet. Darauf basierend wird der Außendurchmesser berechnet und nach DIN 24255 wird daraufhin der Durchmesser des Laufrades festgelegt. Nachdem der Außendurchmesser feststeht, wird die Breite des Laufrades festgelegt. Weiterhin werden die Wellen-Laufrad-Verbindungen, die Dichtungen und die Lager kurz beschrieben. Auf die Kavitation wird nur eingegangen werden bei der Auswahl des Werkstoffes für das Laufrad. Abschließend wird die Verbindung zwischen Welle, Laufrad und Lagerart sowie die Dichtungsart gewählt. Hierbei werden die theoretischen und rechnerischen Grundlagen nicht beschrieben.