Welchen Druck muss das Gehäuse eines Schraubenluftkompressors im Allgemeinen aushalten?

I. Unterschied zwischen Betriebsdruck und Auslegungsdruck

Bei der Erörterung der Druckfestigkeitsanforderungen für das Gehäuse von Schraubenluftkompressoren ist zunächst klarzustellen, dass…ArbeitsdruckundAuslegungsdruckDas Konzept der Arbeitsdruck bezeichnet den höchsten Druck, den das Gehäuse im Normalbetrieb an seiner Oberseite erreichen kann. Der Auslegungsdruck hingegen ist der festgelegte maximale Druck an der Gehäuseoberseite und wird in der Regel gemeinsam mit der entsprechenden Auslegungstemperatur als Belastungsbedingung für die Auslegung herangezogen.

Zur Gewährleistung der Sicherheit wird der Auslegungsdruck eines Behälters in der Regel höher angesetzt als sein maximaler Betriebsdruck. In der ingenieurtechnischen Auslegung wird der Auslegungsdruck üblicherweise auf das 1,1- bis 1,25-fache des Betriebsdrucks festgelegt oder entsprechend den standardisierten Druckstufen nach oben gerundet.

II. Druckbeständigkeitsspanne des Gehäuses von Standard-Schraubenluftkompressoren

Die Druckfestigkeitsanforderungen des Gehäuses von Schraubenluftkompressoren sind kein einheitlicher, festgelegter Wert, sondern richten sich nach der jeweiligen Entlüftungsdruckstufe der Anlage. Bei gängigen industriellen Schraubenluftkompressoren liegt der Entlüftungsdruck in der Regel zwischen 0,7 MPa und 1,3 MPa.

• Niederspannungs- und konventionelle MittelspannungsmodelleFür Standardgeräte mit einem Austrittsdruck von etwa 0,8 bis 1,0 MPa werden der Öl‑Gas‑Kolben oder das Gehäuse als einfache Druckbehälter bzw. als konventionelle Druckbehälter ausgeführt; der Auslegungsdruck wird in der Regel auf etwa 1,0 bis 1,3 MPa festgelegt.
• Mittel- und HochdruckmodelleBei Mittel‑ und Hochdruck-Schraubenkompressoren mit einem Auslassdruck von 1,3 MPa oder mehr wird der Bemessungsdruck des Gehäuses entsprechend erhöht; er liegt in der Regel zwischen 1,5 MPa und 1,6 MPa oder sogar noch höher und ist jeweils streng an den Nennbetriebsdruck anzupassen.

Zu beachten ist, dass der Ölgasabscheiderbehälter das Hauptgehäuseteil eines Schraubenkompressors ist, das dem Druck ausgesetzt ist; seine Druckfestigkeit muss strikt den einschlägigen nationalen oder branchenbezogenen Normen für Druckbehälter entsprechen.

III. Schlüsselfaktoren, die das druckfeste Design des Gehäuses beeinflussen

Neben der grundlegenden Betriebsbelastung ist bei der tatsächlichen Druckfestigkeitsauslegung des Gehäuses zudem eine umfassende Berücksichtigung folgender Faktoren erforderlich:

• Materialauswahl: Das Gehäuse besteht in der Regel aus Kohlenstoffstahl oder Edelstahl. Die Streckgrenze und die Zugfestigkeit des Materials sowie die Schweißqualität bestimmen unmittelbar die endgültige Druckbelastbarkeit des Gehäuses.
• SicherheitsfaktorBei der Auslegungsberechnung ist unbedingt ein Sicherheitsfaktor einzuführen. Gemäß den einschlägigen Normen für die Auslegung von Druckbehältern bildet das Verhältnis der zulässigen Spannung des Materials bei der Betriebstemperatur zum Sicherheitsfaktor die maßgebliche Grundlage für die Berechnung der Wanddicke der Behälterwand.
• Arbeitsumgebung: Befindet sich das Gerät in einer Umgebung mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit oder korrosiven Gasen, kann die Druckfestigkeit des Gehäuses aufgrund von Materialkorrosion oder Hochtemperatur‑Kriechverformung abnehmen; daher ist bei der Auslegung ein Korrosions‑Sicherheitszuschlag vorzusehen.

IV. Sicherheitsausrüstung und tägliche Wartung

Die Druckfestigkeitsauslegung des Gehäuses bildet die Grundlage; im praktischen Betrieb ist jedoch der Einsatz vollständiger Sicherheitsvorrichtungen erforderlich, um Überdruck zu verhindern. Am Gehäuse eines Schraubenluftkompressors muss ein geprüftes … angebracht sein.SicherheitsventilundDrucksensor.

Der Öffnungsdruck des Sicherheitsventils wird in der Regel auf etwa das 1,1‑fache des Nennbetriebsdrucks der Anlage eingestellt. Erreicht der Systemdruck einen Wert, der dem Einstellwert des Sicherheitsventils entspricht, öffnet sich dieses automatisch und lässt den überschüssigen Druck ab, wodurch das Behältergehäuse vor Verformung oder Bruch infolge Überdruck belastet wird. Darüber hinaus hat das Unternehmen das Behältergehäuse regelmäßig einer Sichtprüfung, einer Dickenmessung sowie einer Kalibrierung des Sicherheitsventils zu unterziehen, um sicherzustellen, dass seine Druckfestigkeit stets in einem sicheren und kontrollierten Zustand bleibt.