Hallo, was sind die heißesten Flüssigkeiten, die mit Pumpen bewegt werden können und wie sind solche Pumpen aufgebaut?
Dirk schrieb: > was sind die heißesten Flüssigkeiten, die mit Pumpen bewegt werden > können Lötzinn?
Dirk schrieb: > Hallo, > > was sind die heißesten Flüssigkeiten, die mit Pumpen bewegt werden > können und wie sind solche Pumpen aufgebaut? NaK als Kuehlmittel in Brutreaktoren? Kreiselpumpen (Obacht, nicht mit Tetralin betreiben) bzw. elektromagnetische Pumpen (gut, wenn man Wirbelstroeme in der Fluessigkeit induzieren kann). Gruss WK
Flüssigsalz in einem Solarturmkraftwerk? https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenw%C3%A4rmekraftwerk#Solarturmkraftwerke Wird wahrscheinlich auch nur eine Kreiselpumpe sein.
Dirk schrieb: > Hallo, > > was sind die heißesten Flüssigkeiten, die mit Pumpen bewegt werden > können und wie sind solche Pumpen aufgebaut? Das ist eine zu allgemeine Frage. Wahrscheinlich kann man auch geschmolzenen Stahl oder Lava irgendwie Pumpen. Etwas eingrenzen solltest Du die Frage schon. Eine Pumpe für heißes Öl sieht sicher anders aus als eine für flüssigen Stahl.
in Atomreaktoren wird Kalium gepumpt, und Glasformpressen gibt es.
Einige Metalle wie Aluminium (~700°C) werden beim Recycling bzw. Aufbereitung zwischen mehreren Behältern umgepumpt. Mit Stahl ginge das wahrscheinlich auch noch wenn man die Pumpe irgendwie kühlt, so daß sich aber auch keine Ablagerungen in der Pumpe bilden, das gepumpte Material darf an den Wänden der Pumpe nicht erstarren. In manchen Atomreaktoren (vor allem Brutreaktoren) werden Metalle wie Natrium zur Kühlung eingesetzt und durch den Primärkühlkreislauf gepumpt. Das ist aber nicht so viel schwerer, als Wasser zu pumpen, vor allem wenn man getauchte Pumpen einsetzen kann, die keine Wellendichtringe brauchen.
Dirk schrieb: > Hallo, > was sind die heißesten Flüssigkeiten, die mit Pumpen bewegt werden > können und wie sind solche Pumpen aufgebaut? https://www.google.com/amp/s/phys.org/news/2017-10-ceramic-molten-metal-degrees-celsius.amp
Danke für die Antworten! Ich habe neulich eine Pumpe gesehen, die über Magnetkopplung Flüssigkeiten bis 300°C pumpen kann. Da hatte ich überlegt, dass Magnete ab einer bestimmten Temperatur nicht mehr magnetisch sind und das hat mich dann interessiert mit welcher Technik man wie hoch gehen kann bei sehr heißen Flüssigkeiten. Dergute W. schrieb: > NaK als Kuehlmittel in Brutreaktoren? > Kreiselpumpen (Obacht, nicht mit Tetralin betreiben) bzw. > elektromagnetische Pumpen (gut, wenn man Wirbelstroeme in der > Fluessigkeit induzieren kann). Wie funktioniert das. Geht das, weil NaK geschmolzen ein Elektrolyt ist? Dann darf die Pumpe wohl nur so heiß werden, bis das Kupfer in den Wicklungen noch nicht schmilzt? Ben B. schrieb: > In manchen Atomreaktoren (vor allem Brutreaktoren) werden Metalle wie > Natrium zur Kühlung eingesetzt und durch den Primärkühlkreislauf > gepumpt. Das ist aber nicht so viel schwerer, als Wasser zu pumpen, vor > allem wenn man getauchte Pumpen einsetzen kann, die keine > Wellendichtringe brauchen. Wie ist das gemeint (also das mit den getauchten Pumpen ohne Wellendichtungen)? Ben B. schrieb: > Mit Stahl ginge das > wahrscheinlich auch noch wenn man die Pumpe irgendwie kühlt, so daß sich > aber auch keine Ablagerungen in der Pumpe bilden, das gepumpte Material > darf an den Wänden der Pumpe nicht erstarren. Das ist dann wirklich seeehr heiß Dergute W. schrieb: > elektromagnetische Pumpen (gut, wenn man Wirbelstroeme in der > Fluessigkeit induzieren kann). Hat nichts mit Hitze zu tun, aber geht so etwas auch mit kaltem Seewasser? Das ist ja auch ein Elektrolyt, glaube ich.
NaK ist eine eutektische Legierung aus Natrium und Kalium, heißt der Schmelzpunkt ist tiefer als die Schmelzpunkte beider Stoffe einzeln (viele der erhältlichen NaK-Mischungen sind bei Raumtemperatur flüssig). In Kernreaktoren wurde NaK aber nur in Forschungsreaktoren oder in frühen Satelliten (RORSAT) eingesetzt, natriumgekühlte Leistungsreaktoren (Brutreaktoren) arbeiten alle mit reinem Natrium. Die Russen haben einmal mit einer Blei-Wismut-Legierung in den Reaktoren ihrer Alpha-U-Boote (Projekt 705, Jagd-U-Boot-Klasse) herumexperimentiert, hatten damit aber reichlich Probleme. Heutige Schiffsreaktoren sind alles Druckwasserreaktoren, bei den Amis wie bei den Russen. Der Vorteil bei natriumgekühlten Reaktoren ist, daß der Kühlkreislauf des Reaktors komplett drucklos arbeiten kann (Druck entsteht erst in den Dampferzeugern auf der nicht-nuklearen Seite des Kraftwerks). Die Russen schrauben an Reaktoren herum, die aktuell 600/800MW liefern (BN-Reaktor) und ohne Containment auskommen, zukünftig 1200MW liefern sollen. Die Franzosen hatten vor 40 Jahren bereits einen natriumgekühlten 1240MW-Brutreaktor in Creys-Malville am Netz, aber wegen massiven Problemen mit dem flüssigen Natrium schnell wieder stillgelegt. Es kommt in diesen großen Anlagen immer wieder zu Austritten davon (sowohl die Franzosen wie auch die Russen hatten/haben immer wieder große Probleme damit) und Natrium hat den extremen Nachteil, sofort und sehr heftig mit Wasser und Luftfeuchtigkeit zu reagieren. Da möchte man besser nicht den kleinsten Schaden am Dampferzeuger haben, sonst die halbe Anlage Asche wenn man Pech hat. Die Franzosen hatten auch einen deutlich erfolgreicheren natriumgekühlten Brutreaktor mit 240MW am Netz (Phenix), aber dieser wurde auch vor bereits 15 Jahren stillgelegt. Selbst die Atomkraft-verliebten Franzosen scheinen dieser Technik keine große Zukunft zuzumessen. Wasser mittels Strom in einem Magnetfeld zu bewegen, funktioniert und wird magnethydrodynamischer Antrieb genannt. Allerdings lassen die erreichbaren Leistungsdaten wohl stark zu wünschen übrig, kein U-Boot der Welt verwendet sowas tatsächlich. Was die Temperatur angeht, der Motor braucht nicht direkt an der Pumpe zu sitzen, die Welle zwischen Pumpe und Motor kann nahezu beliebig lang sein. Deswegen kann man Tauchpumpen bauen, die komplett in der zu pumpenden Flüssigkeit hängen, der Motor (der die Welle antreibt) befindet sich außerhalb, kann sich auch außerhalb eines Druckbehälters usw. befinden. Die Pumpe in der heißen Flüssigkeit kann daher sehr einfach ausgeführt sein, z.B. braucht man die Welle nicht besonders gut abzudichten. Es ist einfach egal, ob da kleine Mengen der geförderten Flüssigkeit an einer Wellendurchführung aus dem Gehäuse austreten oder nicht, wenn das Pumpengehäuse komplett in dieser Flüssigkeit eingetaucht ist. Die Umwälzpumpen von Siedewasserreaktoren beispielsweise arbeiten mit zwei Stufen. Die erste Stufe sind motorbetriebene Kreiselpumpen außerhalb des Reaktordruckgefäßes, die zweite Stufe sind Venturi-Strahlpumpen, die komplett antriebslos im Reaktordruckgefäß verbaut sind und mit dem gepumpten Wasser der ersten Stufe arbeiten.
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Hallo Dirk. Dirk schrieb: > was sind die heißesten Flüssigkeiten, die mit Pumpen bewegt werden > können und wie sind solche Pumpen aufgebaut? Betrachte den Metalldruckguss, wobei eine Metallschmelze per Druckstempel, Inertgaskissen (beides könnte man als Sonderformen einer Kolbenpumpe auffassen) oder einer Schnecke in eine Gießform gedrückt wird. Schmelztemperatur von Aluminium, einem beliebten Material für Druckguss, über 650°C. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
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Dirk schrieb: > Ich habe neulich eine Pumpe gesehen, die über Magnetkopplung > Flüssigkeiten bis 300°C pumpen kann. Ich habe täglich mit einer Lötwelle und einer Selektivlötmaschine zu tun, die Lötzinn (fast rein Sn) bei 270-285°C bewegen. Die Welle hat eine klassische Kreiselpumpe, Pumpenkörper und Propeller sind wie emailliert beschichtet, die Rotorwelle steht senkrecht und ist so lang, das der Motor "kalt" ist, so 50° hat er aber trotzdem. Geht seit über 15 Jahren problemlos. Die Emaillebeschichtung verhindert, das sich das Pumpenmetall im Zinn löst, und die Pumpe ist relativ offen (man kann den Propeller nach oben rausnehmen, d.h. die Pumpe wird von der Wellenseite angeströmt), aber durch die hohe Dichte des Metalls geht das dennoch. Förderhöhe etwa 15cm über Oberfläche, mit imposanter Menge, da werden sicherlich 2-3kg Lot pro Sekunde bewegt. Die Selektivlöte hat eine magnetische Pumpe, die ohne bewegte Teile und Zinnberührung auskommt. Der Schmelztiegel hat einen etwa 30cm tiefen Schacht, um den die Spulen angeordnet sind. Darin steht ein Steigrohr, das seitlich und unten Abstandshalter hat. Die Pumpe drückt das Lot nach unten (!), rein durch magnetische Wirkung (Induktion), der unten entstehende Druck sorgt dafür dass das Lot im Steigrohr nach oben steigt und dort über die Düse ausläuft, unter die Leiterplatte. Spritzhöhe sind locker 10cm über Oberfläche, aber die Pumpe hat eine interessante Eigenschaft: Obwohl Spulen und Heizkörper abwechselnd den Schacht umgeben und die Heizung den Schacht und den darüber liegenden Vorrats/Auffangbehälter auf konstante 285° aufheizen, muss die Pumpe warmlaufen. Wenn man "kalt" anfängt, sprudelt es ziemlich hoch raus, dann binnen Minuten sinkt trotz gleicher Pumpleistung der Strahl bis zur Oberflächengleichheit ab. Die Punpe muss regelmäßig weiter aufgedreht werden um weiterhin sichtbar zu fördern. Es ist ein Linearmotorantriebsteil verbaut, also letztendlich ein Drehfeldgenerator, dieser wird digital angesteuert und muss ca. 10-15% mehr Steuersignal bekommen um im heißen Zustand die selbe Förderhöhe zu erreichen. Und nein, auch wenn man das Material vor Arbeitsbeginn manuell durchrührt ändert sich dieses Verhalten nicht, es liegt nicht an einer thermischen Schichtung im Lot, oder der Schachttemperatur (die dürfte sich dann auch anpassen vermute ich).
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