Dimesionierung eine Luftdruckkompressors

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo zusammen,

ich habe als Laie folgende Frage:
Gesucht wird ein Kompressor (ölfrei), der an zwei Stellen (eine Stelle ca. 10 m vom Kompressor entfernt, die zweite ca. 50 m entfernt) einen Druck von jeweils 4,5 bar erzeugt. Die Rohre an den jeweiligen Enden haben einen Durchmesser von 160 mm.
Der Luftbedarf beträgt ca. 4000 Liter pro Stunde.
Wie muss der Kompressor von der Leistung (kW) und dem Litervolumen her dimensioniert sein?

Ich habe schon ein wenig recherchiert, steige da aber nicht so wirklich durch.

#2

Hallo,
bist du dir auch sicher mit deinem Luftbedarf?
4000 l/h sind nur ein Lüfterl. Das verbraucht auch ein Mensch beim Laufen.
Nur als Beispiel: Wenn man 3 Druckluftzylinder mit einem ø 160mm und Hub 1000mm hat, vergeht eine Stunde, bis diese Zylinder ausgefahren sind.

sg

#3

Hallo,
bist du dir auch sicher mit deinem Luftbedarf?
4000 l/h sind nur ein Lüfterl. Das verbraucht auch ein Mensch
beim Laufen.
Nur als Beispiel: Wenn man 3 Druckluftzylinder mit einem ø
160mm und Hub 1000mm hat

D 160mm x L 1000mm = 20,1 ltr Zylindervolumen x 3 Zyl = 60 ltr Gesamtvolumen

4000 ltr : 60 ltr = 66 somit theoretische 66 Zyklen/h aber sicher mehr als nur einer

, vergeht eine Stunde, bis diese

Zylinder ausgefahren sind.

Kann nicht stimmen weil sich die Zylinder nach überwindung des Losreissmomentes (Eigenreibung und Widerstand im Kolbenboden- und Deckeldichtpaket) in Bewegung setzen und man gewöhnlich von betriebsbereiter Anlage ausgeht sprich Abschaltdruck erreicht. Also 4,5 bar Kesseldruck und 4m³/h reichen aus um 0,06 m³ Zylindervolumen mit max Einströmgeschwindigkeit zu füllen.

LG Lois

sg

#4

Hallo,

ich habe als Laie folgende Frage Gesucht wird ein Kompressor (ölfrei),

warum „Kompressor ölfrei“ oder doch eher Druckluft „ölfrei“
Entöler und Feinfilter sind technisch eher nicht das Problem.
Wofür wird das ganze benötigt?

der an zwei Stellen (eine Stelle ca. 10 m vom Kompressor entfernt,
die zweite ca. 50 m entfernt) einen Druck von jeweils 4,5 bar erzeugt.

Für den Druck ist es recht unerheblich, wie lang die Leitungen sind.
Relevant wird die Leitungslänge und der Leitungsdurchmesser nur in
Verbindung mit dem Volumenstrom, der max. entnommen werden soll.

Die Rohre an den jeweiligen Enden haben einen Durchmesser von 160 mm.

Wie „an den Enden“ Ich vermute, du meinst die beiden Zweige des
Leitungssystems, oder. 160mm dicke Druckluftleitungen für so kleine
Volumenströme sind reichlich überdimensioniert. Hat aber den Vorteil,
daß die Leitung gleich als Speicher dient. Mit einem relevanten
Druckabfall ist bei den Bedingungen nicht zu rechnen.

Der Luftbedarf beträgt ca. 4000 Liter pro Stunde.
Wie muss der Kompressor von der Leistung (kW) und dem
Litervolumen her dimensioniert sein?

Druck ist klar, es müssen mind. 4,5Bar sein.
Größe des Komp. hängt davon ab, wie oft und wie lange die Druckluft
bereit stehen muß.
Bei diskont. Entnahme wäre ein kleinerer Kompressor + Speicher
sinnvoll. Bei kont. Entnahme muß der Kompressor natürlich die
Luftmenge ständig bringen.

Ich habe schon ein wenig recherchiert, steige da aber nicht so
wirklich durch.

Schreibe genauer auf, welchen konkrete Randbedingungen du hast.
Gruß Uwi

#5

Hallo,

ich habe erst einmal eine Gegenfrage: bist du dir sicher, dass du dich mit den Einheiten nicht vertan hast? Und was meinst du mit „Litervolumen“? (Fördervolumen vllt.?)

4000 l/h (=66 l/min) erscheint mir EXTREM wenig für ein DN 160. Dabei kannst du die Druckleitung gleich noch als Druckspeicher verwenden (~1000 l für das 50m-Stück) so sehr ist diese überdimensioniert. (natürlich mein ich das nicht ganz Ernst, die Druckleitung ist nat. kein Speicher)

Als Vorschlag allerdings für das was du oben beschrieben hast (abgesehen von der Leitung) hätte ich das hier: http://www.kaeser.at/Products_and_Solutions/Dental-c…

Gruss Mactow, jetzt in den Garten setzend

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#6

Hallo,

Dabei kannst du die Druckleitung gleich noch als
Druckspeicher verwenden (~1000 l für das 50m-Stück) so sehr
ist diese überdimensioniert. (natürlich mein ich das nicht
ganz Ernst, die Druckleitung ist nat. kein Speicher)

natürlich ist so eine dicke Leitung ein Speicher!
Gruß Uwi

#7

Hallo Uwi,

natürlich hast du damit Recht, dass jede Leitung einen Speicher darstellt und für geringere Druckschwankungen sorgt je größer ihr Volumen ist. Ich denke das ist unverständlich von mir ausgedrückt.
Ich meinte es eher hinsichtlich der Tatsache, dass beispielsweise ein Dn 160x4 ~16Kg/m wiegt, auf 50m also ~800 Kg. Auch kriecht das Gas darin mit 0,014 m/s, also eine einzige laminare Strömung, das ist zwar schön für die sehr geringen Verluste.
Aber das geht wirtschaftlicher! Wenn das Rohr allerdings schon liegt kann man es natürlich dafür nutzen, als Neuanschaffung ist das allerdings nicht sinnvoll.

Gruss Mactow, mit Kaffee wieder im Garten

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#8

Hallo,

erstmal vielen Dank für die Antworten.

Die Anlage wird benötigt, um an zwei Stellen aussortierte Stoffreste weiter zu transportieren.
Wir möchten aus Kostengründen (Anschaffung und Wartung) jedoch nur einen Kompressor verwenden.

Es ist so, dass die 160 mm Rohre erst nach 10 bzw. 50 m „benötigt“ werden. D. h. bis dahin reichen die normalen Druckluftleitungen (oder nicht?).

Die Druckluft muss im Prinzip die gesamte Zeit zur Verfügung stehen.

Grüsse
Andi

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#9

Hallo,

erstmal vielen Dank für die Antworten.
Die Anlage wird benötigt, um an zwei Stellen aussortierte
Stoffreste weiter zu transportieren.
Wir möchten aus Kostengründen (Anschaffung und Wartung) jedoch
nur einen Kompressor verwenden.

Macht natürlich Sinn. In Industrieanlagen werden natürlich zentrale
Kompressorstationen installiert, die ganze Werke oder Werksteile
mit Druckluft versorgen.
Da ein Kompressor auch Lärm macht wäre hier auch zu überlegen,
ob das Teil direkt in die Nähe der Arbeitsplatze gehört, oder doch
besser ein angelegenerer und lärmgedämpfter Aufstellort besser wäre.
Einige 10 Meter Leitungslänge sollten bei der eher geringen
Luftmenge kein Problem machen.

Es ist so, dass die 160 mm Rohre erst nach 10 bzw. 50 m
„benötigt“ werden. D. h. bis dahin reichen die normalen
Druckluftleitungen (oder nicht?).

Natürlich reichen diese dann, z.B. Kunststoffschläuche mit Di=12mm.
Da empfehle ich die Druckluftkataloge von Landefeld oder Rinke
mal zu bestellen:
http://www.landefeld.de/
http://www.rinke-druckluft.de/
Da bekommst du alles Schläuche, Installationsmat. und Amaturen.

Die Druckluft muss im Prinzip die gesamte Zeit zur Verfügung stehen.

Es muß also in jedem Fall ein wartungsarmer Industriekompressor sein.
Jeder billige Baumarktramsch verbietet sich selbstredend, weil der
nur von Früh bis Mittag hält.

Da kommen also 2 Konzepte in Betracht:

  1. Ein Kompressor mit ausreichend großem Windkessel, welcher
    in regelmäßigen Abständen Ein-/Aus-schaltet.
    Damit das Schaltintervall nicht zu kurz wird (-> erhöhter Verschleiß)
    muß der Kessel groß genug sein und der max. Druck deutlich über dem
    Nutzdruck liegen. Die Entnahme kann dann am Kessel oder vor Ort
    leicht über Druckminderer auf den gewünschten Nutzdruck eingestellt
    werden.

  2. Ein Kompressor ohne Windkessel, welcher aber ständig läuft.
    Da gibt es z.B. Rotationskompressoren, welche dafür ausgelegt sind.
    z.B. von Hydovane
    http://www.hydrovane.de/home.aspx
    Der bringt normal auch mehr Druck und die Entnahme wird per
    Druckminderer eingestellt.

In wieweit Filter, Entöler und Kondensatabscheider nötig sind,
kommt auf die Anforderungen und den Kompressor an.
Moderne Kompressoren sind normal keine Ölschleudern und wenn bloß
Textilien transportiert werden, sollte es nicht so kritisch sein.
Bei uns werden Optiken mit Druckluft gereinigt, da sieht es schon
etwas anders aus.
Einen „ölfreien“ Kompressor deshalb zu wählen macht nicht unbedingt
Sinn, weil der statt dessen z.B. Staub emittiert und auch teurer
und wahrscheinlich auch nicht so langlebig ist.

Zur Auswahl des Kompressors solltest du mal Fachleute fragen, die
damit sich richtig gut auskennen. Bei Dauerbetrieb zählt
Energieeffizienz, Wartungsaufwand, Zuverlässigkeit, Service und
Lebensdauer deutlich mehr als nur die Anschaffungskosten.
Je nachdem wo du wohnst, sollte es doch in der Nähe Fachfirmen geben,
die da beraten und evtl. auch Installation und Service übernehmen.
Gruß Uwi