Wie wird die Luftmenge eines Druckluftkompressors berechnet?

I. Zunächst ist der Berechnungsrahmen des „Gasvolumens“ klarzustellen.

Die Luftmenge eines Druckluftkompressors bezeichnet in der Regel die in einer bestimmten Zeiteinheit abgegebene Menge an verdichteter Luft; gängige Nenngrößen sindFreie Luftfördermenge (FAD),Gasmenge im StandardzustandundGasmenge im BetriebszustandDie jeweils zugrunde gelegenen Druck‑ und Temperaturbezugswerte sind unterschiedlich; vor der Berechnung und dem Vergleich sind Einheiten und Zustandsgrößen einheitlich zu definieren, da sonst leicht Abweichungen in den Ergebnissen auftreten können.

II. Zusammenfassende Berechnung gemäß dem Gasverbrauch der jeweiligen Verbrauchsgeräte

Dies ist eine häufig angewandte Methode zur Auswahl und zur Berechnung des Gasbedarfs. Zunächst werden die Nennverbräuche aller gasbetriebenen Geräte, Zylinder, Düsen, Druckluftwerkzeuge und anderen Verbrauchsstellen erfasst und anschließend entsprechend den tatsächlichen Einsatzbedingungen korrigiert.

• Grundformel:Bedarfsgasmenge = Σ Gasverbrauch jeder einzelnen Anlage × Gleichzeitigkeitsfaktor × Leckagefaktor × Sicherheitszuschlag.
• Gleichzeitigkeitskoeffizient:Nicht alle Anlagen laufen gleichzeitig mit voller Leistung; die Werte sind entsprechend den tatsächlichen Prozessbedingungen zu wählen.
• Leckagekoeffizient:Verschleiß an Rohrleitungsfittings, Ventilen und Schläuchen erhöht den Verlust; daher ist ein entsprechender Sicherheitszuschlag einzuplanen.
• Überschusskoeffizient:Berücksichtigen Sie künftige Produktionssteigerungen, den Ausbau der Anlagen sowie kurzfristige Spitzenverbräuche.

Beispielsweise, wenn die aggregierte Nenngasverbrauchsleistung des Geräts beträgt 10 m³/min Bei gleichzeitigem Anwendungsfaktor von 0,8 und einem kombinierten Sicherheits- sowie Leckagefaktor von 1,2 ergibt sich eine geschätzte Luftbedarfsmenge von 10 × 0,8 × 1,2 = 9.6 m³/min.

III. Schätzung der tatsächlichen Entlüftungsmenge nach dem Druckdifferenzverfahren für Gasbehälter

Unter den gegebenen Bedingungen eines vorhandenen Gasbehälters und eines Manometers lässt sich anhand der Druckänderung die Luftförderleistung des Kompressors über einen bestimmten Zeitraum abschätzen.

• Schätzformel:Auspuffvolumen ≈ Volumen des Druckluftbehälters × (End‑Absolutdruck − Anfangs‑Absolutdruck) ÷ Druckaufbauzeit.
• Bei der Verwendung von Manometeranzeigen ist auf den absoluten Druck umzurechnen; hierzu wird in der Regel der jeweilige Umgebungsdruck, etwa als Näherungswert, zum relativen Druck hinzugefügt.
• Während der Prüfung sollten die Entnahmestellen möglichst abgeschaltet oder deren Verbrauch separat erfasst werden; andernfalls fallen die Ergebnisse zu niedrig aus.
• Temperaturschwankungen beeinflussen die Druckmesswerte; bei Abschätzungen sollte unter stabilen Betriebsbedingungen gearbeitet werden.

IV. Einheitenumrechnung und Zustandskorrektur

Häufige Einheiten umfassen m³/min, L/min, Nm³/min. L/min Und m³/min Dazwischen nach 1 m³ = 1000 L Umwandlung: Nm³/min gibt den Volumenstrom unter Standardbedingungen an und ist nicht direkt mit dem Volumenstrom im tatsächlichen Betriebszustand gleichzusetzen. Bei Umrechnungen zwischen unterschiedlichen Drücken und Temperaturen ist das Gasgesetz zugrunde zu legen, wobei die Definition der Standardbedingungen klar festzulegen ist.

V. Wichtige Hinweise bei der Berechnung

• Der Druck muss einheitlich sein:Die Nenn­drücke der Anlage, des Rohrleitungsnetzes und des Druckluftkompressors müssen aufeinander abgestimmt sein; es darf nicht allein auf die Durchflussmenge geachtet werden.
• Unterscheidung zwischen Spitzenwert und Mittelwert:Kurzzeitige Gasverbrauchsspitzen können durch Gasspeicher abgefedert werden, während anhaltende Spitzenlasten durch die Leistungsfähigkeit der Druckluftkompressoren gedeckt werden müssen.
• Auf Leckage achten:Leckagen in Druckluftanlagen führen zu einem Mangel an Luftmenge und zu steigendem Energieverbrauch und sind daher in die Berechnungen einzubeziehen.
• Angemessenen Spielraum einbehalten:Ein zu geringer Sicherheitsabstand kann zu einer Engpassversorgung führen, während ein zu großer Abstand zu häufigen Ein‑ und Ausschaltvorgängen der Anlage oder zu einem Wirkungsgradverlust führen kann.