Einleitung
In der industriellen Produktion beeinflusst die Qualität der Druckluft unmittelbar die Betriebsdauer der Endgeräte sowie die Ausbeute der Produkte. Dabei ist der Ölgehalt einer der zentralen Kennwerte zur Beurteilung der Druckluftqualität. Bei der Einsicht in Geräteparameter oder Prüfberichte stößt man häufig aufppmundmg/lDiese beiden Einheiten: Das Verständnis ihrer Definitionen sowie ihrer Umrechnungsbeziehungen ist von entscheidender Bedeutung für die korrekte Beurteilung der Leistung eines Kompressors.
Analyse grundlegender Konzepte der Einheit
- ppm (Teile pro Million): Bedeutet „ein Millionstel“ und ist eine dimensionslose Maßeinheit. In Flüssigkeiten wird sie üblicherweise als Massenanteil angegeben (mg/ kg), in Gasen wird es üblicherweise als Volumenanteil angegeben (ml/ m³) oder Massenverhältnis (mg/ kg）。
- mg/l (Milligramm pro Liter): ist eine absolute Maßeinheit für die Massenkonzentration und gibt an, wie viele Milligramm eines bestimmten Stoffs in einem Liter des Gemischs enthalten sind.
Umrechnungsbeziehung zwischen ppm und mg/l
Die Umrechnung zwischen ppm und mg/l ist nicht festgelegt, sondern hängt vom physikalischen Aggregatzustand der Substanz (flüssig oder gasförmig) sowie von ihrer Dichte ab.
1. Umrechnung im flüssigen Zustand
Bei der Betrachtung des Wassergehalts eines Schmieröls selbst oder des Ölgehalts in einer wässrigen Lösung ist zu berücksichtigen, dass die Dichte des Wassers bei Raumtemperatur etwa bei 1 kg /l, wobei Masse und Volumen in diesem Fall eine direkte Korrelation aufweisen:
1 mg/l = 1 mg/ kg = 1 ppm
Unter diesen speziellen Bedingungen sind ppm und mg/l zahlenmäßig vollständig gleichwertig und können direkt in einem Verhältnis von 1:1 ausgetauscht werden.
2. Umrechnung im gasförmigen Zustand (Druckluft)
Im Bereich der Druckluftkompressoren bezeichnet der Ölgehalt in der Regel die Konzentration von Öldampf oder Ölnebel in der verdichteten Luft. Dabei steht ppm zumeist für das Volumenverhältnis, während mg/l die Massenkonzentration angibt. Zur Umrechnung zwischen diesen beiden Einheiten ist die Dichte des Gases bzw. seine molare Masse erforderlich.
Aufgrund von 1 l = 0.001 m³, in Gasen sind Konzentrationsangaben häufiger in Form vonmg/ m³. Der Zusammenhang zwischen ihnen lautet:
- 1 mg/l = 1000 mg/ m³
Um den Volumenanteil eines Gases in ppm in eine Massenkonzentration in mg/m³ umzurechnen, … m³ (oder mg/l) ist es erforderlich, die Dichte der Luft und das Molekulargewicht des Öldampfs zu kennen. Unter Standardbedingungen (0℃ … beträgt die Luftdichte unter einem Standardatmosphärendruck etwa… 1.29 kg / m³. Wenn ppm sich auf das Massenverhältnis bezieht (ppmw), dann entspricht 1 ppmw ungefähr 1,29 mg/ m³. In der praktischen Druckluftkompressoren-Branche jedoch, zur Vereinfachung der Berechnungen, setzen viele Hersteller bei groben Abschätzungen den Ölgehalt der Luft von 1 ppm (Massenanteil) näherungsweise mit 1 mg/m³ gleich. m³.
Praxisnormen der Druckluftkompressorenbranche
In den international gängigen Normen für die Druckluftqualität (wie ISO 8573-1) gibt die gesetzliche Maßeinheit für den Ölgehalt an alsmg/ m³…und nicht in ppm oder mg/l. Dies liegt daran, dass das Volumen eines Gases mit Temperatur und Druck stark schwankt; die Angabe in mg/… m³ Zudem wird es unter Standardbedingungen kalibriert und liefert somit die genaueste Messreferenz.
Wenn im technischen Handbuch eines Kompressors der Ölgehalt in mg/l angegeben ist, handelt es sich in der Regel um einen äußerst hohen Wert (da 1 mg/l = 1000 mg/…). m³), was in realen Reinluftsystemen äußerst selten vorkommt. Bei der Interpretation der Parameter müssen Techniker besonders darauf achten, zwischen mg/l und mg/ zu unterscheiden. m³, um schwerwiegende Fehleinschätzungen der Luftqualität aufgrund von Verwechslungen bei Dezimalstellen oder Einheiten zu vermeiden.
Empfehlungen für die praktische Anwendung
Das Verständnis der Umrechnungsprinzipien für Einheiten des Ölgehalts trägt dazu bei, das Druckluftsystem präziser zu steuern. In flüssigen Medien entspricht 1 ppm in der Regel 1 mg/l; bei der Prüfung des Abgases von Druckluftkompressoren sollte jedoch vorrangig mg/… verwendet werden. m³ Als Normeinheit ist zudem die konkrete Definition von ppm (Volumen‑ oder Massenanteil) festzulegen, um die wissenschaftliche Fundiertheit bei der Geräteauswahl und der regelmäßigen Wartung zu gewährleisten.