Hallo Zusammen,
ich hatte diese Frage bereits einmal im Forum, aber es konnte mir leider keiner weiterhelfen. Für einen Umbau von pneumtischen auf hydraulischen Antrieb benötige ich die eingesparte Energie.
Pneumatikzylinder:
Kolbendurchmesser = 520mm
Stangendurchmesser = 160mm
Hub = 1420mm
Betriebsdruck = 900N/cm²
Zyklen/24Std. = 1400 (ab/auf Bewegungen)
Der Antrieb soll jetzt wegen der Energieeinsparung mit Hydraulikzlindern realisiert werden.
2 x Hyraulikzylinder:
Kolbendurchmesser = 100mm
Stangendurchmesser = 70mm
Hub = 1420mm
Betriebsdruck = 2600N/cm²
Zyklen/24Std. = 1400 (ab/auf Bewegungen)
Volumenstrom = 100cm³/n
Motor = 37KW / 1440/min
Pumpe = Verstellpumpe mit Leistungsregler auf 37KW eingestellt
Die Geschwindigkeiten der Antriebe bleiben gleich.
Die Antriebe sind mit der Stange nach oben montiert, daran ist ein Stempel befestigt (Eigengewicht 1500Kg) Der Stempel wird pneumatisch gedrückt, oder hydraulisch gezogen.
Die erforderliche Kraft wird bei dem pneumatischem Antrieb in der vorderen, und bei dem hydraulischen Antrieben in der hinteren Endlage benötigt.
Gibt es eine Faustformel, oder eine ganaue Rechnung, mit der man die Energieeinsparung ausrechnen kann?
Vielen Dank im Voraus
Hallo Thomas,
Für einen Umbau von pneumtischen auf hydraulischen Antrieb benötige
ich die eingesparte Energie.
Pneumatikzylinder:
Kolbendurchmesser = 520mm
Stangendurchmesser = 160mm
Hub = 1420mm
Betriebsdruck = 900N/cm²
Woher bekommst du denn einen derart hohen Druck ? Das wären 90 bar !!!
Und eine Kolbenkraft von fast an die 200 Tonnen !
Dafür braucht man schon einen dreistufigen Verdichter.
Und damit sind wir schon bei einer weiteren ganz wichtigen Frage : Wie sind die Leistungsdaten des Verdichters, der die Druckluft erzeugt. Dort gibt es beträchtliche Qualitäts/Effizienz-Unterschiede. Und damit wird der Vergleich Pneumatik/Hydraulik auch unterschiedlich ausfallen.
Auf jeden Fall ist die Hydraulik energetisch effizienter. Denn bei der Drucklufterzeugung fällt ein sehr hoher Prozentsatz durch die unvermeidbaren Wärmeverluste ab.
Zyklen/24Std. = 1400 (ab/auf Bewegungen)
Der Antrieb soll jetzt wegen der Energieeinsparung mit
Hydraulikzlindern realisiert werden.
2 x Hyraulikzylinder:
Kolbendurchmesser = 100mm
Stangendurchmesser = 70mm
Hub = 1420mm
Betriebsdruck = 2600N/cm²
260 bar ???
Gruß
Karl
Zyklen/24Std. = 1400 (ab/auf Bewegungen)
Volumenstrom = 100cm³/n
Motor = 37KW / 1440/min
Pumpe = Verstellpumpe mit Leistungsregler auf 37KW eingestellt
Die Geschwindigkeiten der Antriebe bleiben gleich.
Die Antriebe sind mit der Stange nach oben montiert, daran ist
ein Stempel befestigt (Eigengewicht 1500Kg) Der Stempel wird
pneumatisch gedrückt, oder hydraulisch gezogen.
Die erforderliche Kraft wird bei dem pneumatischem Antrieb in
der vorderen, und bei dem hydraulischen Antrieben in der
hinteren Endlage benötigt.
Gibt es eine Faustformel,
Ich schätze die mögliche Ersparnis grob auf 50%, wegen der o.a. Verluste bei der Drucklufterzeugung
oder eine ganaue Rechnung, mit der man die Energieeinsparung
ausrechnen kann?
Dazu benötigt man mehr Daten, eine noch präzisere Beschreibung der beiden Anlagen. So zB auch Angaben zur Last/Leerlaufregelung der Pumpe.
Gruß
Karl
Hallo Karl,
sorry, hab mich leider vertippt; mit den 900N/cm² waren 90N/cm² gemeint.
Hallo Karl,
sorry, hab mich leider vertippt; mit den 900N/cm² waren
90N/cm² gemeint.
Hallo Thomas,
das habe ich mir schon gedacht. Gilt wohl auch für den Hydraulikdruck ?
Gruß
Karl
Hallo Karl,
der Hyraulikdruck ist mit 2600N/cm² = 260bar korrekt.
Ist es möglich eine grobe Rechnung folgendermasen aufzustellen?:
(Die Leerlaufregelung der Hydraulikpumpe würde dann nicht berücksichtigt)
Energiekosten Druckluft: Anzahl der Hübe/24Std. x Isotherme Zustandsänderung x Kosten je KWh
Energiekosten Hydraulik: 37KW x Kosten je KWh x 24Std.
Gruß Thomas
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Hallo Thomas,
Ist es möglich eine grobe Rechnung folgendermaßen aufzustellen?
(Die Leerlaufregelung der Hydraulikpumpe würde dann nicht
berücksichtigt)
Energiekosten Druckluft: Anzahl der Hübe/24Std. x Isotherme
Zustandsänderung x Kosten je KWh
Das ist nur der Anfang. Zusätzlich : die Wirkungsgradverluste bei der Erzeugung der Druckluft.
Denn die kommt nicht so einfach aus der Leitung, sondern muss per Kompressor erzeugt werden. Der generiert selber schon Verluste, und dann kommt noch hinzu der Energie/Wärme-Verlust beim Abkühlen der Druckluft (fast adiabate Verdichtung im Kompressor mit Verdichtungsspitzentemperaturen von gut und gerne 300°C; das Herunterkühlen im Zylinderkopf und im Druckluftsystem, im Behälter wieder auf Umgebungstemperatur). In Summe sind das deutlich mehr als 50% Verlust der Energie, die in den Antrieb des Kompressors gesteckt werden muss.
Bei manchen (schlechten) Drucklufterzeugungsanlagen kommt ein energetischer Wirkungsgrad von nur knapp über 10% heraus.
Druckluft ist (leider) kein besonders effizientes Arbeitsmedium, hat aber viele andere Vorteile. Nicht zu unterschätzen : Druckluft als Arbeitsmedium verlangt keine Rückführung desselben, ist vergleichsweise einfach im Betrieb zu handhaben, weniger problematisch hinsichtlich Leckagen, …
Energiekosten Hydraulik: 37KW x Kosten je KWh x 24Std.
Gruß
Karl
Hallo Thomas,
Energiekosten Druckluft: Anzahl der Hübe/24Std. x Isotherme
Zustandsänderung x Kosten je KWh
Das ist nur der Anfang. Zusätzlich : die Wirkungsgradverluste
bei der Erzeugung der Druckluft.
dieser Link http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarticl… hilft dir hinsichtlich der erforderlichen Antriebsleistung des Kompressors weiter.
Und dann kommt noch hinzu der Energie/Wärme-Verlust beim Abkühlen der Druckluft, von der (adiabateten) Verdichtungsendtemperatur wieder zurück auf Umgebungstemperatur im Behälter.
Gruß
Karl