Wie berechnet man den Verbrauch an Druckluft eines Mittelfrequenz‑Induktionsschmelzofens?

I. Klärung der Gasverbrauchsstellen sowie ihrer Betriebsparameter

Die Druckluft in Mittelfrequenz‑Induktionsschmelzöfen dient hauptsächlich dem Antrieb verschiedener pneumatischer Aktuatoren. Vor der Ermittlung des Gesamtverbrauchs sind sämtliche Luftverbrauchsstellen detailliert zu erfassen. Zu den gängigen luftbetriebenen Verbrauchseinrichtungen zählen unter anderem die Zylinder zur Hebung und Senkung des Ofendeckels, das Kipp‑Hilfssystem, die pneumatischen Ventile der Entstaubungsanlage sowie die Spülvorrichtungen der Kühlwasserleitungen.

Es ist erforderlich, jedes pneumatische Bauteil zu dokumentieren.Einzelner Gasverbrauch(üblicherweise in Litern pro Anwendung oder Kubikmetern pro Anwendung) sowieBewegungsfrequenz(Anzahl pro Minute oder Anzahl pro Stunde).

II. Theoretische Berechnung des Grundgasverbrauchs

Nach der Erfassung der Parameter aller Endgeräte ist die theoretische Gesamtgasmenge zu berechnen. Die Berechnungsformel beruht in der Regel auf der Summe der Produkte aus dem Gasverbrauch jedes Geräts und dessen Betriebszeit.

• Kontinuierlich betriebene Gasverbrauchsgeräte: Gasverbrauch = Nennvolumenstrom der Anlage × tatsächliche Betriebszeit.
• Intermittierendes Gasverbrauchsgerät: Gasverbrauch = Einzelner Gasverbrauch × Anzahl der Betätigungen pro Stunde.

Addiert man die oben genannten Einzelkomponenten, erhält man das Schmelzofensystem.Theoretischer GesamtgasverbrauchEs ist zu beachten, dass der theoretische Wert in der Regel unter dem tatsächlichen Bedarf liegt; daher muss ein Korrekturfaktor berücksichtigt werden.

III. Einführung eines Korrekturfaktors zur Berechnung des tatsächlichen Verbrauchs

Im realen industriellen Umfeld weisen Druckluftsysteme vielfältige Verluste und Schwankungen auf; bei der Berechnung des tatsächlichen Verbrauchs sind die folgenden Koeffizienten zu berücksichtigen:

• Gleichzeitiger Nutzungskoeffizient: Nicht alle pneumatischen Komponenten laufen gleichzeitig mit voller Last. Gemäß der Prozesslogik des Schmelzofens wird die Wahrscheinlichkeit, dass sämtliche Anlagen gleichzeitig betrieben werden, abgeschätzt; dieser Wert liegt in der Regel zwischen 0,6 und 0,9.
• Leckagekoeffizient des Rohrnetzes: Unter Berücksichtigung von geringfügigen Leckagen, die durch Alterung von Rohrleitungsverbindungen und Armaturen verursacht werden, ist in der Regel ein Sicherheitszuschlag von 10 % bis 20 % vorzusehen.
• Künftiger Ausbaufaktor: Zur Vorsorge für mögliche zukünftige Geräteaufrüstungen oder Prozessanpassungen wird empfohlen, einen Puffer von 10 % bis 15 % einzuplanen.

Tatsächliche Gesamtnutzungsmenge = Theoretische Gesamtgasverbrauchsmenge × Gleichzeitigkeitskoeffizient × (1 + Leckagekoeffizient + Ausbaufaktor).

IV. Bewertung der Druckverluste und Auswahl des Kompressors

Nach der Ermittlung des tatsächlichen Gasverbrauchs ist zudem der Versorgungsdruck des Systems festzulegen. Die pneumatischen Komponenten von Mittelfrequenz‑Induktionsschmelzöfen unterliegen in der Regel spezifischen Druckanforderungen.

Der Nenn-Absaugdruck des Kompressors muss höher sein als der maximale Bedarfsdruck am Verbrauchsort undDruckverlust im RohrleitungssystemDie Gesamtdruckverluste im Rohrleitungssystem hängen von der Rohrlänge, dem Rohrdurchmesser, der Anzahl der Bögen sowie der Filtergenauigkeit ab. In der Regel wird empfohlen, auf Basis des Enddrucks am Verbraucher einen angemessenen Druckabfall als Ausgangsdruck des Kompressors zuzulegen.

Bei der endgültigen Auswahl ist ein Kompressormodell zu wählen, dessen Fördermenge geringfügig über der ermittelten tatsächlichen Gesamtnutzung liegt und dessen Auslassdruck den oben genannten Bewertungen entspricht; zudem ist ein Druckluftbehälter sinnvoll auszulegen, um Schwankungen im Luftverbrauch auszugleichen und den stabilen Betrieb des pneumatischen Systems des Schmelzofens sicherzustellen.