Berechnung der Druckluftrohrgröße

Sie möchten also die richtige Rohrgröße für Ihre Druckluftinstallation kennen?

Es ist einfach, ich werde erklären wie.

Ich sehe immer noch zu viele Stellen, an denen die Rohrgröße des Druckluftsystems zu klein ist. Entweder weil die Fabrik oder Werkstatt im Laufe der Zeit gewachsen ist und das alte System zu klein geworden ist (durchaus verständlich), oder sie haben einfach ein zu kleines Rohr installiert!

Was ist das Problem mit einer zu kleinen Druckluftleitung?

Druckabfall!

Wenn zu viel Luft ein zu kleines Rohr passieren muss, hat es Probleme, dieses Rohr zu passieren. Das Ergebnis ist ein Druckabfall zwischen dem Rohranfang und dem Rohrende.

Nun, was ist das Problem mit dem Druckabfall, den Sie fragen?

Geld!

Wenn der Druckabfall zu hoch wird, müssen Sie Ihren Kompressor auf einen höheren Sollwert einstellen. Je höher der Sollwert Ihres Kompressors ist, desto mehr Energie (und Geld) verbraucht er.

Daher sollte der Druckabfall maximal 0,1 betragen! Dies bedeutet, dass der Druck am Einsatzort maximal 0,1 bar niedriger sein sollte als der Druck am Kompressorausgang. Zum Beispiel 6,9 bar am Einsatzort und 7 bar am Kompressor.

Was beeinflusst den Druckabfall?

Kurz gesagt, jedes Hindernis erzeugt einen Druckabfall. Die Rohre selbst natürlich, aber auch Biegungen im Rohr, Kupplungen, flexible Schläuche, Schnellkupplungen, sie alle erzeugen Druckabfälle.

Und je länger das Rohr ist, desto größer ist der Druckabfall.

Die Luftmenge, die durch das Rohr strömt, ist ebenfalls ein Faktor. Je mehr Luft gleichzeitig durch ein Rohr strömen muss, desto größer ist der Druckabfall. Dies bedeutet auch, dass, wenn überhaupt keine Luft verwendet wird (nachts, am Wochenende), kein Druckabfall auftritt. Deshalb müssen Sie immer den Druckabfall bei vollem Luftverbrauch messen (alle Maschinen/Druckluftwerkzeuge laufen, Worst-Case-Szenario).

Kurz gesagt, die Informationen, die wir zur Berechnung des Druckabfalls benötigen, sind:

• Rohrdurchmesser
• Rohrlänge
• Anzahl der Biegungen, Kupplungen usw.
• Luftstrom durch Rohr

Luftstrom

Um zu beginnen, müssen Sie den Luftstrom durch Ihr System kennen. Der einfachste Weg, den (maximalen) Luftstrom herauszufinden, ist auch Blick auf die Spezifikationen Ihres Kompressors (schauen Sie im Handbuch nach oder suchen Sie online).

Es gibt immer eine Zeile, die die maximale Leistung der Maschine in Litern / Sekunde, m3 pro Minute oder Stunde oder Kubikfuß pro Minute (cfpm) angibt.

Dies ist die maximale Luftmenge, die der Kompressor bei Nenndruck abpumpen kann.

Aber seien Sie vorsichtig, es gibt eine wichtige Sache, auf die Sie achten sollten …

l / s vs. Nl / s (oder cfpm vs. Scfpm).

Der in den Kompressorspezifikationen angegebene Luftstrom beträgt meistens Nl / s (oder S cfpm), was „Normale Liter pro Sekunde“ (oder Standardkubikfuß pro Minute) bedeutet. Dies bedeutet, dass die Werte bei Standard- oder Referenzbedingungen angegeben werden, die 1 bar, 20 Grad Celsius und 0% relative Luftfeuchtigkeit betragen.

Oft wird die Strömung als FAD angegeben, was „Freie Luftzufuhr“ bedeutet, was dasselbe bedeutet: berechnet auf Referenzbedingungen (mehr oder weniger atmosphärische Luft, wie Sie und ich atmen).

In der Tat ist die Modeerscheinung (Normale Liter pro Sekunde oder Scfpm) tatsächlich die Luftmenge, die vom Kompressor pro Minute angesaugt wird.

Es wird komprimiert und dann durch das Rohrleitungssystem transportiert. Bei 7 bar Druck sind die Liter pro Minute (ohne das ‚Normal‘) also etwa 8 (7 bar relativ ist 8 bar absolut) mal kleiner als die normalen Liter pro Sekunde.

Dieser Unterschied wird so oft übersehen; die meisten Leute wissen nichts davon und verwenden die falsche Terminologie (manchmal sogar in Kompressorspezifikationen!).

Druckluftrohrgrößentabelle

Anstatt Ihnen komplizierte Formeln zur Berechnung des Druckabfalls zu geben, finden Sie hier eine einfache Tabelle, die alle Ihre Fragen zur Rohrgröße beantwortet.

Suchen Sie in der linken Spalte nach der maximalen Durchflussmenge Ihres Kompressors. Messen oder berechnen Sie nun die Gesamtlänge Ihrer Druckluftleitungen und schauen Sie in der oberen Reihe nach.

Jetzt können Sie die korrekte Rohrgröße (in mm Durchmesser) in der Tabelle ablesen.

Diese Tabelle ist für 7 bar und maximal 0,3 bar Druckabfall.

Der angegebene Wert gilt für ein gerades Rohr ohne Biegungen, Kupplungen oder andere Einschränkungen. Wie man den Einfluss dieser berechnet, finden Sie im nächsten Absatz.

Tabelle 1: Tabelle zur Dimensionierung von Druckluftrohren (in Millimetern).

Einfluss von Biegungen, Kupplungen und anderen Dingen auf den Druckabfall

Wie bereits erwähnt, erhöhen Biegungen, Kupplungen und andere Arten von Einschränkungen den Druckabfall.

Ein Rohr mit einer Biegung hat einen größeren Druckabfall als ein Rohr ohne Biegung. Ein Rohr mit einer Biegung und einer Kupplung hat einen noch größeren Druckabfall.

Nun, ich könnte Ihnen alle möglichen schwierigen Formeln geben, aber ich kenne einen einfacheren Weg.

Unten finden Sie eine Tabelle zum Nachschlagen der sogenannten ‚äquivalenten Rohrlänge‘ für einen erzeugten Druckabfall. Es ist einfach eine Möglichkeit, den Druckabfall für eine bestimmte Biegung oder Kupplung auszudrücken, aber nicht in bar (oder psi), sondern in ‚virtueller‘ addierter Rohrlänge.

Fügen Sie Ihrer Druckabfallberechnung (Tabelle 1 oben) für jede Biegung oder jedes Ventil in Ihrem System einfach zusätzliche ‚virtuelle‘ Rohrmeter hinzu.

Äquivalente Rohrlängentabelle

Unten (Tabelle 2) ist die äquivalente Rohrlängentabelle. Der Wert hängt vom Rohrdurchmesser ab. Ein Ventil in einem Rohr mit kleinem Durchmesser hat einen anderen Einfluss als ein Ventil in einem Rohr mit großem Durchmesser.

Um die äquivalente Rohrlänge für das Ventil oder die Biegung in Ihrem System zu ermitteln, suchen Sie einfach unter dem Rohrdurchmesser Ihres Druckluftsystems nach der äquivalenten Rohrlänge des Ventils oder der Biegung.

Tabelle 2. Äquivalente Rohrlängentabelle (Werte in Metern).

Zum Beispiel hat eine Kniebeuge in einem 25-mm-Rohr eine äquivalente Rohrlänge von 1,5 Metern. Dies bedeutet, dass diese Kniebeuge den gleichen Druckabfall erzeugt wie 1,5 Meter gerades Rohr.

Beispielberechnung des erforderlichen Rohrdurchmessers.

Hier ist eine Beispielberechnung unter Verwendung der Druckluftrohrgrößentabelle (Tabelle 1) und der äquivalenten Rohrlängentabelle (Tabelle 2).

Nehmen wir an, wir haben einen Drehschraubenkompressor von 30 kW, der 250 Nm3 / Stunde (normale Kubikmeter pro Stunde) liefern kann. 250 Nm3 / Stunde entspricht 4200 Nl / min (normaler Liter pro Minute) oder 150 scfpm (Standardkubikfuß pro Minute).

Wir sind der Meinung, dass ein Rohr mit einem Durchmesser von 40 mm in Ordnung sein sollte, da wir anhand der obigen Tabellen sicher sein möchten.

Nehmen wir an, wir haben 20 Meter Rohr von, mit einer 90-Grad-Biegung (R = 2d, was bedeutet, dass der Radius der Biegung das 2-fache des Rohrdurchmessers beträgt) und einem Rückschlagventil, und dann wieder 4 Meter Rohr.

Die äquivalente Rohrlänge für diese Art von Biegung beträgt 0,25 Meter. Die äquivalente Rohrlänge für ein Rückschlagventil beträgt 10 Meter.

Unsere Gesamtmeter werden jetzt: 20 + 0.25 +10 + 4 =34.25 meter.

Jetzt können wir den erforderlichen Rohrdurchmesser in Tabelle 1 (oben) mit einer Rohrlänge von 34,25 Metern nachschlagen. Siehe Tabelle 1 bei 34.25 Meter (was nicht aufgeführt ist, aber wir nehmen den nächsten Wert) und 250 Nm3 / Stunde erhalten wir 40 mm Rohrdurchmesser.

Natürlich ändert eine Biegung oder Kupplung den Druckabfall nicht wesentlich. Bei einem großen System mit vielen Bögen, Ventilen und Kupplungen summiert sich der Druckabfall jedoch schnell.

Wenn Sie bei einem neuen System nicht sicher sind, wie viele Biegungen, Kupplungen und andere Dinge im System installiert werden, multiplizieren Sie die geschätzten Meter mit 1,7 für die Druckabfallberechnung. Dies ist eine grundlegende Faustregel.