Procestechniek

Leiding systemen

Procesdiagrammen

Processen voor het vervaardigen van producten zitten vaak heel ingewikkeld in elkaar. Om overzicht te behouden bij het ontwerpen en instandhouden van processen en het onderhouden van procesapparatuur wordt dan ook gebruik gemaakt van tekeningen.
Veel gebruikte tekeningen zijn het:
- Procesflowdiagram (PFD) (ook wel Flowsheet genoemd )
- Piping and Instrumentation diagram (P&ID).

Voor het weergeven van onderdelen en leidingen met hun appendages worden in deze tekeningen genormeerde symbolen gebruikt. Hiervoor verwijzen we je naar de normen EN-NEN 2195 en NEN 3157.

Stroming in leidingen

Wanneer we vloeistoffen door een leiding transpor-
teren krijgen we te maken met de begrippen stroomsnelheid v en de volumestroom Φ en met het doorstroomoppervlak A van de leiding (voorbeeld).

Het verband tussen volumestroom, stroomsnelheid doorstroomoppervlak is:

Φ_v = v x A

Voor het doorstroomoppervlak van de leiding kunnen we invullen ¼π². De formule die het verband aangeeft tussen volumestroom en stroomsnelheid wordt dan:

Φ_v = v x ¼πd²

Rekenvoorbeeld:
Door een ronde buis met een inwendige diameter van 5 cm stroomt water met een snelheid van 4 m/s. Bereken hoeveel water per seconde en per uur door deze leiding stroomt.

Oplossing:
Φ_v = v x ¼πd²
Φ_v = 4 m/s x ¼π x 0,05² m²
Φ_v = 0,0079 m³/s

Dit vermenigvuldigt met 3600 s/uur levert de doorstroom-
hoeveelheid per uur:

Φ_v = 0,0079 m³/s x 3600 s/uur

Φ_v = 28 m³/uur.

Op bovenstaande wijze kunnen we bijvoorbeeld ook de benodigde diameter van een leiding berekenen, wanneer de vereiste volumestroom en stroomsnelheid bekend zijn.

Voor berekeningen van stroming van vloeistoffen en gassen in leidingen maken we veelal gebruik van de
Wet van Bernoulli.
Daarnaast krijgen we bij stroming door leidingen te maken met het drukverlies over leidingen en appendages. Hiervoor worden bepaalde formules gehanteerd.