Wie wird der Luftverbrauch eines Druckluftkompressors berechnet?

Was ist der Luftverbrauch eines Druckluftkompressors?

Der Luftverbrauch eines Druckluftkompressors bezeichnet in der Regel die Menge an verdichteter Luft, die das Verbrauchssystem innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit verbraucht; übliche Einheiten sindm³/min,L/minoderNm³/minBei der Berechnung darf nicht nur ein einzelner Zylinder oder eine einzelne Düse berücksichtigt werden; vielmehr sind sämtliche Druckluftverbrauchsstellen zu erfassen und die tatsächlichen Betriebsbedingungen sowie die jeweilige Betriebsweise zu beachten.

Die grundlegende Denkweise der Berechnung

• Statistische Gasverbrauchsanlagen:Führen Sie alle Druckluftverbraucher wie Zylinder, Sprühpistolen, Spülvorrichtungen, pneumatische Ventile und Verpackungsanlagen auf.
• Bestätigung des Gasverbrauchs pro Gerät:Vorrangig sind die in den technischen Unterlagen der Geräte angegebenen Gasverbrauchs‑ bzw. Durchflussparameter zu verwenden und auf denselben Druck und dieselbe Zustandsbedingung zu beziehen.
• Bestimmung des Nutzungs­koeffizienten:Nicht alle Anlagen laufen gleichzeitig mit voller Auslastung; dies kann unter Berücksichtigung der gleichzeitigen Nutzungsrate, der Schichtdauer und der Aktionshäufigkeit korrigiert werden.
• Vorbehalte für Leckagen und Sicherheitsmargen:Die Alterung von Rohrverbindungen, Schläuchen und Dichtungen erhöht den Verschleiß; daher ist in der Regel ein entsprechender Sicherheitszuschlag vorzusehen.

Übliche Berechnungsformeln

Bei fehlenden detaillierten Angaben kann die Schätzung nach folgendem Ansatz erfolgen:

• Gesamter Gasverbrauch:Qgesamt = Σ(Gasverbrauch pro einzelner Anlage × Menge × gleichzeitiger Betriebsfaktor)
• Systemanforderungen: Abgasmenge:Q-Bedarf = Q-Gesamt × Leckagekoeffizient × Sicherheitszuschlag
• Zustandsumrechnung:Die Durchflussmengen bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen sind auf dieselbe Bezugsbedingung umzurechnen; üblicherweise werden die Mengen an Freiluft oder die Mengen unter Standardbedingungen zum Vergleich herangezogen.

Sind das verbrauchte Gasvolumen, die Anzahl der Bewegungen sowie die Zykluszeit bekannt, kann zunächst das Volumen pro Arbeitszyklus berechnet und anschließend in einen Durchflusswert pro Zeiteinheit umgerechnet werden. Für zylindergestützte Lasten lässt sich der Verbrauch unter Berücksichtigung des Zylinderdurchmessers, des Hubes, der Anzahl der Hin‑ und Rückbewegungen sowie des Fülldrucks abschätzen.

Wichtige Punkte zur Umrechnung von Druckeinheiten

Das Volumen von Druckluft ändert sich mit dem Druck. Bei der Vergleichs‑ bzw. Berechnung des Luftverbrauchs ist klarzustellen, ob die Angabe sich auf den Druckluftdurchfluss auf der Entlüftungsseite oder auf den auf Normaldruck umgerechneten Freiluftdurchfluss bezieht. Unterscheiden sich die Druckbedingungen, kann eine direkte Addition zu Abweichungen führen. Für praktische Berechnungen empfiehlt es sich, einheitlich einen gemeinsamen Bezugsstandard zu verwenden, etwa den im Datenblatt des Kompressors üblicherweise angegebenen Freiluftdurchfluss.

Beispiel für Berechnungsschritte

• Erster Schritt: Erstellen Sie eine Übersicht der Entnahmestellen, in der Sie Menge, Betriebsdruck, Aktionsfrequenz sowie die Dauer der einzelnen Entnahmen erfassen.
• Schritt 2: Wandeln Sie die Durchflussmenge jeder Entnahmestelle in dieselbe Einheit um.
• Schritt 3: Die Verbrauchswerte werden entsprechend der gleichzeitigen Nutzungsumstände summiert, um den durchschnittlichen oder maximalen Gasverbrauch zu ermitteln.
• Schritt 4: Berücksichtigen Sie Leckagen, altersbedingte Wartungsbedarfe sowie einen Spielraum für zukünftige Erweiterungen.
• Schritt 5: Prüfen Sie, ob der Entlüftungsdruck des Luftkompressors, das Volumen des Druckluftbehälters sowie der Druckverlust im Rohrleitungssystem den Spitzenbedarf decken.

Häufige Fehlerquellen

• Es wird lediglich die Anzahl der Geräte einfach addiert, wobei der gleichzeitige Nutzungs‑Koeffizient vernachlässigt wird.
• Es wurde nicht zwischen dem Druckluftdurchfluss und dem Freiluftdurchfluss unterschieden.
• Kurzzeitige Lasten mit hohem Durchfluss, wie Spülen, Reinigen und intermittierendes Blasen, werden ignoriert.
• Leckagen in Rohrleitungen, Verluste an Fittings sowie Druckabfälle wurden nicht berücksichtigt.
• Der Gasspeicher ist zu klein, was zu Druckschwankungen bei Spitzenverbräuchen führt.

Rechenpunkte

Der Schlüssel zur Berechnung des Luftverbrauchs eines Druckluftkompressors istEinheitliche Einheiten, statistische Gasverbrauchsstellen, Unterscheidung zwischen Spitzenwerten und Durchschnittswerten, Berücksichtigung von Leckagen und SicherheitsreservenBei der Auslegung ist die Spitzenbedarfsmenge unter Berücksichtigung der Druckanforderungen zu prüfen, um zu vermeiden, dass lediglich die Gesamtdurchflussmenge betrachtet wird und kurzzeitige, stark gasverbrauchende Betriebszustände unberücksichtigt bleiben.