luchtstroom door een 1" pijp

fred stelde deze vraag op 21 mei 2016 om 15:17.
LS,

hoeveel liter lucht van 1 bar kan bij kamertemperatuur door een 1" PIJP ( BINNENDIAMETER +/- 25MM) IN 2SECONDEN WORDEN VERPLAATST?

dank, fred.

Reacties

Jan van de Velde op 21 mei 2016 om 16:14
dag fred

dat hangt af van de lengte van die pijp en het drukverschil tussen de uiteinden van die pijp.

Wil je een redelijk idee dan gebruik je een diagram als onderstaand:
http://www.engineeringtoolbox.com/air-flow-compressed-air-pipe-line-d_1280.html



SCFM beteken standard cubic feet per minute, en dat is om te rekenen naar normaalkubiekemeters per minuut (Nm³/min).
Van PSI naar bar moet ook lukken?

Groet, Jan.
fred op 22 mei 2016 om 00:34
hai jan, dank voor je reactie. ik realiseerde me later dat ik vergeten was de pijplengte te vermelden: 300cm.
    de druk? ik zou `t niet weten. het gaat om een rioolpompinstallatie KSB aan boord van een schip. ik schat dat per keer de krachtige pomp er in één keer +/- 20 liter uitgooit en dan een onderdruk veroorzaakt in de tank van de KSB; de tank is 60 liter, maar er blijft wel zo`n 20 liter op de bodem en de pomp slaat aan een fors eind onder de bovenkant van de tank.
    KSB raadt een ontluchtingsleiding van 50mm aan, maar `t gat in de tank voor deze aansluiting is maar 33mm. de pomp is 0,75 KW, verplaatst 26,5 m3/h met een opvoerhoogte van 11,9m.
    ik begrijp dat mijn gedachte dat er in 2 seconden 20 liter lucht uitgaat en dus 20 liter toegevoerd moet kunnen worden, iets te eenvoudig is gedacht. de druk die de lucht aanvult in de tank is natuurlijk gewoon de buitenlucht met een druk van 1 bar. het komt ook niet zo nauw; ik ben alleen benieuwd of ik me met mijn 1" ontluchtingdleiding zorg moet gaan maken. groet, fred.
Jan van de Velde op 22 mei 2016 om 10:44
Dag Fred,

Ik ben geen rioolpompinstallateur, maar een pomp die per keer maar 20 L hoeft te verzetten en de capaciteit heeft om dat in een paar seconden te doen klinkt als nogal ruim overbemeten voor de klus.  

fred vander lijn plaatste:

 26,5 m3/h met een opvoerhoogte van 11,9m.

Ik weet niet waar je deze getallen vandaan haalt, maar als dat van het typeplaatje is geeft dat wel een vertekend beeld: dat zou dan betekenen 26,5 m³/h bij 0 opvoerhoogte, en een opvoerhoogte van 11,9 m bij een debiet van 0 m³/h.  Zodra hij moet "werken" daalt dat debiet dus ook wel, maar goed, dan gaan die 20 L er alsnog in een paar handenvol seconden door.

De druk in de tank, als dat beluchtings/ontluchtingsgat helemaal dicht zou zitten, zou dalen van 1 bar naar ruwweg 0,5 bar (oorspronkelijk luchtvolume 20 L, na afpompen vloeistof verdubbeld naar 40 L). Het probleem/jouw zorg lijkt me dan of de tank dat kan hebben? Tja, dat kan ik niet beoordelen. 

Ik heb geen verstand van luchtstromen door leidingen, en zoek dus ook maar een online-calculator daarvoor. 
http://www.pipeflowcalculations.com/airflow/
(JAVA-applet)
en dan lijkt het allemaal nogal mee te vallen:

bij een drukverschil van slechts 0,1 bar zou er volgens deze calculator door een 3 m Ø25 mm pijp toch al 34 L/s moeten kunnen stromen. OK, da's dan voor een ideale instroom en uitstroom, dus halveer dat voor scherpe randen e.d. maar dan klinkt dat nog ruim voldoende. 

Op zich is dat makkelijk in de praktijk na te gaan: plak eens een frommelig dun plastic lintje in het eind van die pijp. Zet er iemand bij om te kijken en luisteren en start die pomp. Je zou nu makkelijk moeten kunnen zien hoe snel er lucht instroomt, en hoe lang dat doorgaat na het stilvallen van de pomp. IJlt dat nauwelijks na dan is er inderdaad niks aan de hand.

Maar nogmaals, ik ben geen luchtinstallateur én kijk via een beeldscherm, en neem dus geen enkele verantwoordelijkheid. 

Groet, Jan
fred op 22 mei 2016 om 11:43
hai jan, dank je wel voor je uitgebreide reactie, die geloof ik bij eerste lezing, mijn onderbuik gevoel, gebaseerd op jarenlang zelf repareren van binnenvaartscheepsmotoren en al jaren lang saxofoons repareren, bevestigen dat de fabrikant en de installateurs wel aan de erg veilige kant gaan zitten met hun voorkeur voor 2". overigens begonnen ze in een telefoongesprek pas zorgelijk te kijken bij 1".
   de tank is van een taai soort, nylonachtig kunststof dat redelijk vervormbaar lijkt: een 1" buis erin draaien 'stuwt' het materiaal voor de schroefdraad uit, als de golf voor de boeg van een schip. al met al ben ik eigenlijk niet zo bang dat de bewegingen van de wand van de tank deze zullen doen scheuren ( zoals je misschien van hard plastic zou kunnen verwachten).
    het 'probleem' lijkt eerder te zitten in de mogelijkheid dat de onderdruk de sifonen leegzuigt, met stank tot gevolg. jan, ik ben niet `t type om adviseurs aan te klagen, dus geen angst en nogmaals bedankt voor `t mededenken. groet, fred.
Jan van de Velde op 22 mei 2016 om 12:22

fred plaatste:


    het 'probleem' lijkt eerder te zitten in de mogelijkheid dat de onderdruk de sifonen leegzuigt, met stank tot gevolg. 
Ja, dat soort dingen had ik nog niet bij stil gestaan, dié kans lijkt me levensgroot aanwezig, want daarvoor heb je weinig meer dan 20-30 cm waterkolom nodig, zeg 0,02 bar onderdruk. Op zijn minst zou dat moeten gaan borrelen lijkt me.

dan nog, volgens die calcualtor zou ook dát kunnen meevallen:

fred op 22 mei 2016 om 17:05
hai jan, geeft niks hoor; ik val ook van de ene in de andere verbazing: het lijkt erop dat `t nivo in mijn wc-sifon afhankelijk van `t nivo in de tank, terwijl de uitgaande pijp uit de wc-pot toch ongeveer een meter hoger zit dan de ingaande pijp op de pomp.
    ik heb inmiddels de tot de strot gevulde tank ( zo hoog komt `t nivo bij normaal bedrijf nooit) na `t vullen, met afgesloten luchttoevoer leeg laten pompen: de sifon van de douche was leeg en `t nivo in de wc-pot was fors verlaagd; ik weet niet hoe ik zou moeten constateren of de zwanehals van de gootsteen óók leeg was gezogen. de afstand tot de douche is `t kortst en `t hoogteverschil met de gootsteen is `t grootst, circa 3m.
    de pompgegevens komen idd van de pomp; mijn dompelpomp vermeldt bv 250 watt, 6m3 en 5,5m hoogte, dus een vergelijkbare manier van noteren. mijn situatie is overigens niet vergelijkbaar met een boot in de gracht, omdat wij wel een afstand van 300m moeten overbruggen vóór we in `t hoofdriool uitmonden èn we zitten met zo`n 50 man op diezelfde leiding.
     ik ga nu nog wat testen doen met open ont/be-luchting. het is in ieder geval wèl duidelijk dat een luchtpijp nodig is. ÈN ik ga proberen die calculotoren te begrijpen. groet, fred
Jan van de Velde op 22 mei 2016 om 17:48

fred plaatste:

    ik heb inmiddels de tot de strot gevulde tank ( zo hoog komt `t nivo bij normaal bedrijf nooit) na `t vullen, met afgesloten luchttoevoer leeg laten pompen: de sifon van de douche was leeg en `t nivo in de wc-pot was fors verlaagd; ik weet niet hoe ik zou moeten constateren of de zwanehals van de gootsteen óók leeg was gezogen. de afstand tot de douche is `t kortst en `t hoogteverschil met de gootsteen is `t grootst, circa 3m.
 
dus dan zal die tank nooit inklappen, die siphons zorgen voor ruim voldoende luchttoevoer. 
Nou nog zien of die 3m pijp voldoende lucht toevoert om te voorkomen dat je siphons gaan borrelen. Want dat zou wel fijn zijn natuurlijk...  

fred plaatste:

ik weet niet hoe ik zou moeten constateren of de zwanehals van de gootsteen óók leeg was gezogen. de afstand tot de douche is `t kortst en `t hoogteverschil met de gootsteen is `t grootst, circa 3m.
snelste methode is waarschijnlijk snuiven ... ;)

afstanden of hoogteverschillen met je buffertank doen niet terzake voor dat leegzuigen van de siphons: wat telt is hoe diep je siphon zelf is, en hoe breed. Een redelijk deel van het water in de siphon van je toilet heeft het waarschijnlijk "overleefd" omdat je moeilijk luchtbellen krijgt met een diameter van 10 cm. Daarin kan lucht dus lángs het water borrelen zonder veel water mee te sleuren:


In de linkse, smalle, situatie heb je dus feitelijk een borrelpomp gecreëerd in je siphons:





fred op 22 mei 2016 om 18:16
hai jan, ik ben nooit zo`n snuiver geweest ( grappig dat er een toepasselijke emoticon voor is). ik was al niet meer zo bezorgd over de tank, maar met jouw visie kan ik die tank gerust uit m`n hoofd zetten. het verschijnsel wc-pot intrigeert me, maar ik maak nu al minder bezorgd over die pomp, dat een vacuum een te grote belasting zou kunnen betekenen of zo iets.
   ik moet nog een beetje sabbelen over je tekeningetjes of ik ze helemaal congruent kan krijgen met mijn onderbuikgevoel; ach en als `t nooit meer voorkomt met die wc dan kan ik daar ook wel mee leven.
   als ik nog een opzienbarend eksperiment heb gedaan, laat ik `t je in ieder ff wete. groet, fred.

PS ik heb een parallel systeem aangelegd voor `t geval aan de wal iets misgaat, wat verre van denkbeeldig is; daarom test ik alleen nog maar met schoonwater....dus veel valt er sowieso nog niet veel snuivenderwijs te genieten.
fred op 23 mei 2016 om 15:12
hallo jan, om een of andere reden had ik de 'animatie' nog niet gezien: daar kun je me voor wakker maken.
    het blijft een magisch gebeuren hier aan boord: met een boordevolle KGB-tank heb ik `t peil in de wc gemeten; na lozing bleek `t niveau 7 cm lager! gezien een hoogteverschil van 107cm en een pijplengte van iets meer dan 260 cm en de ontluchting van 1" zou dit verboden moeten zijn. ik doe een eenvoudige situatieschets hierbij.
    toen ik de wc-pijp had aangesloten heb ik een paar emmers water in de wc gegooid en de toevoer in de tank afgestopt; het niveau was toen +/- gelijk met de onderkant van de 110mm aansluiting op de tank. dat hoge niveau in de zwanehals van de wc blijf zo, na `t verwijderen van de stop in de tank en heeft dagenlang op dat niveau gestaan. 
    de sifon van de douche bleef gewoon volstaan bij `t leegpompen, dus je zou zeggen dat er geen vacuum werd getrokken. groet, fred.f

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft drieëntwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)