Druckluft-Handbuch:
Gespeichert in:
| Vorheriger Titel: | Charchut, Werner Druckluft-Handbuch |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Essen
Vulkan-Verl.
1996
|
| Ausgabe: | 3. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 2. Aufl. u.d.T.: Charchut, Werner: Druckluft-Handbuch |
| Beschreibung: | XVII, 522 S. zahlr. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3802726928 |
Internformat
MARC
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| adam_text | Titel: Druckluft-Handbuch
Autor: Ruppelt, Erwin
Jahr: 1996
IX Inhalt 1. Thermodynamik der trockenen und feuchten Luft......................................... 1 Prof. Dipl.-Ing. Werner Charchut, Wuppertal 1.1 Kinetische Gastheorie ......................................................................................... 1 1.2 Größen, Grundbegriffe und Normen.................................................................... 2 1.2.1 Zustandsgrößen und Zustandsänderungen......................................................... 2 1.2.2 Mengen-, Volumen- und Stromangaben.............................................................. 4 1.2.3 Druckangaben..................................................................................................... 5 1.2.4 Normzustand von Stoffen.................................................................................... 6 1.2.5 Zustandsgleichung der trockenen Luft ................................................................ 6 1.3 Energiewandlung bei Zustandsänderungen der Luft ........................................... 7 1.4 Wärmeübergang ................................................................................................. 9 1.4.1 Wärmekapazität.................................................................................................. 9 1.4.2 Entropie............................................................................................................... 10 1.5 Zustandsänderung der Luft ................................................................................. 12 1.5.1 Spezielle Zustandsänderung............................................................................... 12 1.5.2 Allgemeine Zustandsänderung............................................................................ 14 1.6 Drucklufterzeugung ............................................................................................. 16 1.6.1
Leistungsbedarf................................................................................................... 16 1.6.2 VolumetrischerWirkungsgrad ............................................................................. 17 1.7 Druckluftverwertung ............................................................................................ 18 1.8 Feuchte Luft........................................................................................................ 19 2. Drucklufterzeugung .......................................................................................... 23 2.1 Kompressorbauarten........................................................................................... 23 Dipl.-Ing. (FH) Erwin Ruppelt, Weidach 2.2 Kolbenkompressoren .......................................................................................... 25 2.2.1 Liefermenge im Bereich von 3 bis 200 Nm 3 /h ..................................................... 25 Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Schubart, Kaeser Kompressoren, Coburg 2.2.1.1 Grundlagen ......................................................................................................... 25 2.2.1.2 Bauformen und Einsatzbereiche ......................................................................... 28 2.2.1.3 Bauteile............................................................................................................... 39 2.2.1.4 Antriebsarten....................................................................................................... 55 2.2.1.5 Regelungs- und Steuerungsarten von Kolbenkompressoren............................... 58 2.2.1.6 Kühlung............................................................................................................... 61 2.2.1.7 Aufstellung der Kompressoren ............................................................................ 63 2.2.1.8
Zubehör............................................................................................................... 67 2.2.2 Liefermenge 200 bis 5000 m 3 /h .......................................................................... 70 Ing. Otto Reichetzeder, LMF, Leobersdorf, Österreich 2.2.2.1 Grundlagen ......................................................................................................... 70 2.2.2.1.1 Geschichtliches................................................................................................... 70 2.2.2.1.2 Allgemeiner Aufbau ............................................................................................. 70
X 2.2.2.2 Bauformen und Einsatzbereiche , 2.2.2.3 Bauteile ....................................... 2.2.2.4 Antriebsarten............................... 2.2.2.5 Steuerungs- und Regelungsarten 2.2.2.6 Kühlung...................................... 2.2.2.7 Aufstellung ................................. 2.2.2.8 Zubehör...................................... 75 86 96 97 100 105 108 2.2.3 Nachverdichter................................................................................... Ing. Otto Reichetseder, LMF, Leobersdorf, Österreich 2.3.3.1 Grundlagen ......................................................................................... 2.2.3.2 Bauformen .......................................................................................... 2.2.3.3 Bauteile............................................................................................... 2.2.3.4 Antriebsarten, Steuerung und Regelung ............................................. 2.2.3.5 Kühlung.............................................................................................. 2.2.3.6 Aufstellung ......................................................................................... 2.3 Rotationskompressoren ..................................................................... 2.3.1 Einwellige Rotationsverdichter........................................................... Dipl.-Ing. Dieter Reinger und Dr.-Ing. Martin Rothstein, Mannesmann Demag Verdichter Wittig, Schopfheim 2.3.1.1 Grundlagen ........................................................................................ 2.3.1.1.1 Einleitung ........................................................................................... 2.3.1.1.2 Spezifizierung .................................................................................... 2.3.1.1.3 Aufbau und Funktionsprinzip.............................................................. 2.3.1.1.4 Einfluß der
Auslaßsteuerkante........................................................... 2.3.1.1.5 Zellenvolumenverlauf......................................................................... 2.3.1.1.6 Zellendruckverlauf.............................................................................. 2.3.1.1.7 Leistungsbedarf.................................................................................. 2.3.1.1.8 Wirkungsgrade................................................................................... 2.3.1.2 Bauformen und Einsatzbereiche ........................................................ 2.3.1.2.1 Trockenlaufende Rotationsverdichter................................................. 2.3.1.2.2 Frischölgeschmierte Rotationsverdichter ........................................... 2.3.1.2.3 Öleingespritzte Rotationsverdichter ................................................... 2.3.1.2.4 Einsatzbereiche von Rotationsverdichtern ......................................... 2.3.1.3 Bauteile.............................................................................................. 2.3.1.4 Antriebsarten...................................................................................... 2.3.1.5 Steuerungs- und Regelungsarten....................................................... 2.3.1.6 Kühlung.............................................................................................. 2.3.1.7 Aufstellung ......................................................................................... 112 112 112 115 115 117 117 117 117 117 117 117 118 119 120 120 120 121 123 124 124 126 129 130 131 131 133 134 2.3.2.1 Drehkolbengebläse ............................................................................................. 135 Dipl.-Ing. Peter Werhahn, Kaeser Kompressoren, Coburg 2.3.2.1.1 Grundlagen ......................................................................................................... 135 2.3.2.1.2
Betriebsverhalten ................................................................................................ 136 2.3.2.1.2.1 Liefermenge ........................................................................................................ 136 2.3.2.1.2.2 Temperaturerhöhung........................................................................................... 137 2.3.2.1.2.3 Verfahren zur Bestimmung der inneren Dichtheit................................................ 138 2.3.2.1.2.4 Antriebsleistung .......................................................................................... 13g 2.3.2.1.2.5 Diagramme und Formeln zur Auslegung............................................................. 136 2.3.2.1.3 Drehkolbengebläse-Aggregate............................................................................ 138
XI 2.3.2.1.3.1 Grundaufbau ....................................................................................................... 138 2.3.2.1.3.2 Ansaugfilter......................................................................................................... 141 2.3.2.1.3.3 Schalldämpfer ..................................................................................................... 141 2.3.2.1.3.4 Schalldämmhauben............................................................................................. 142 2.3.2.1.4 Zubehör............................................................................................................... 143 2.3.2.1.4.1 Druckabsicherung ............................................................................................... 143 2.3.2.1.4.2 Anlaufentlastung ................................................................................................. 143 2.3.2.1.4.3 Rückschlagklappe............................................................................................... 143 2.3.2.1.5 Steuerungs-und Regelungsarten........................................................................ 143 2.3.2.1.5.1 Abblasregelung ................................................................................................... 143 2.3.2.1.5.2 Polumschaltung................................................................................................... 143 2.3.2.1.5.3 Frequenzumrichtung ........................................................................................... 144 2.3.2.1.6 Sonderbauformen ............................................................................................... 144 2.3.2.1.6.1 Dreiflüglige Gebläse mit Überströmkanälen ........................................................ 144 2.3.2.1.6.2 Voreinlaßkühlung ................................................................................................ 144 2.3.2.1.6.3
Gasdichte Ausführungen..................................................................................... 145 2.3.2.1.6.4 Brüdenverdichter................................................................................................. 145 2.3.2.2 Schraubenverdichter........................................................................................... 145 Dipl.-Wirtsch.-Ing. Armin Schmidt, Ploenzke AG, Kiedrich 2.3.2.2.1 Grundlagen ......................................................................................................... 145 2.3.2.2.2 Einsatzbereiche .................................................................................................. 146 2.3.2.2.3 Bauarten ............................................................................................................. 148 2.3.2.2.4 Bauteile............................................................................................................... 149 2.3.2.2.5 Antriebsarten....................................................................................................... 150 2.3.2.2.6 Steuerungs- und Regelungsarten........................................................................ 152 2.3.2.2.7 Kühlung............................................................................................................... 153 2.3.2.2.8 Aufstellung .......................................................................................................... 154 2.3.2.2.9 Wärmerückgewinnung......................................................................................... 154 3. Druckluftaufbereitung....................................................................................... 155 Dipl.-Ing. (FH) Erwin Ruppelt, Weidach 3.1 Luft- und Druckqualität........................................................................................ 156 Dirk Kronsbein und Leonore Karsten, Ultrafilter, Haan 3.1.1 Verunreinigungen der
angesaugten Luft.............................................................. 157 3.1.2 Verunreinigungen der komprimierten Luft ........................................................... 158 3.1.3 Qualitätsklassen nach ISO 8573 ......................................................................... 161 3.2 Druckluftaufbereitung durch den Kompressor und das Drucklulftnetz ................. 164 Dipl.-Ing. (FH) Erwin Ruppelt, Weidach 3.2.1 Ansaugluftfilter .................................................................................................... 164 3.2.1.1 Luftvorfiltration .................................................................................................... 164 3.2.1.2 Naßluftfilter.......................................................................................................... 166 3.2.1.3 Ölbadfilter............................................................................................................ 166 3.2.1.4 Papiersternpatronen............................................................................................ 167 3.2.1.5 Stofftaschenluftfilter ............................................................................................ 169 3.2.2 Ölabscheider....................................................................................................... 169 3.2.3 Nachkühler.......................................................................................................... 171 3.2.4 Kessel ................................................................................................................. 173
174 175 175 178 181 181 181 183 184 186 191 194 196 197 198 200 202 202 205 209 216 217 219 221 229 229 229 229 229 233 234 234 234 234 236 236 236 236 237 237 237 239 242 246 Zyklonabscheider......................................................... Wassersack................................................................. Rohrleitung................................................................... Druckluft-Trocknung..................................................... Dipl.-Ing. Norbert Hochgräfer, Hankison GmbH, Moers Überverdichtung........................................................... Kühlung der Druckluft durch Eiswasser oder Sole ....... Absorptionstrockner..................................................... Adsorptionstrockner..................................................... Kaltregenerierte Adsorptionstrockner........................... Warmregenerierte Adsorptionstrockner........................ Kältetrockner................................................................ Kältetrockner mit direkter Kühlung ............................... Kältetrockner mit indirekter Kühlung............................. Kältemittel und Umweltverträglichkeit........................... Trocknung durch Kombination mehrerer Systeme ...... Neue Technologien ..................................................... Filtration....................................................................... Dirk Kronsbein und Leonore Karsten, Ultrafilter, Haan Grundlagen und Geschichtliches................................. Filtrationsarten ............................................................ Filtermedien ................................................................ Reinigung durch Adsorption........................................ Kombinierte Filtration .................................................. Einsatzbereiche .......................................................... Kostenvergleich
.......................................................... Kondensatentsorgung.............................................. Kondensatableitung..................................................... Werner Brinkhoff, BEKO, Neuss Kondensatmengen...................................................... Allgemeines ................................................................ Berechnung der Kondensatmenge.............................. Jahreskondensatmenge.............................................. Kondensatverunreinigungen........................................ Angesaugte Schadstoffe ............................................. Kompressorenöl.......................................................... pH-Wert und Aggressivität des Kondensates.............. Kompressorenabrieb................................................... Korrosionsanteile ........................................................ Sonstige Kondensatverunreinigungen......................... Kondensatabscheidung............................................... Kondensatableiter....................................................... Manuelles Ableiten...................................................... Schwimmergesteuerte Ableiter ................................... Zeitabhängig gesteuerte Magnetventile....................... Elektronisch niveaugeregelte Kondensatableiter......... Installation von Kondensatableitern............................
XIII 246 246 247 247 248 249 249 250 250 250 250 250 250 250 250 251 251 253 253 254 257 264 266 266 267 268 270 271 271 271 271 273 273 274 277 277 279 280 284 284 285 285 288 288 Kondensataufbereitung .................................................................................. Werner Brinkhoff, BEKO, Neuss Grundlagen der Kohlenwasserstoffverbindungen........................................... Kompressorenöle........................................................................................... Entwicklung der Kompressorenöle................................................................. Entwicklung spezieller Schraubenkompressorenöle....................................... Kolbenkompressoren und Schmieröle............................................................ Schmierung von Rotationskompressoren....................................................... Die Kompressorenölklassen im Überblick...................................................... Motoreneöle................................................................................................... Spezielle Schraubenkompressorenöle ........................................................... Kompressorenöle nach VDL-Klassifikation..................................................... Turbinenöle .................................................................................................... Hydrauliköle ................................................................................................... Synthetische Öle............................................................................................ Besondere Einflüsse auf das Demulgierverhalten der Kompressorenöle ....... Gesetzliche Grundlagen zur Behandlung ölhaltiger Druckluftkondensate ...... Systeme und Möglichkeiten für die gesetzeskonforme Behandlung ölhaltiger Druckluftkondensate
...................................................................................... Prüfzeichen und Zulassung............................................................................ Verfahren zur Aufbereitung ölhaltiger Luftkompressorenkondensate ............. Theorie der Öl-Wasser-Trennung................................................................... Die Funktionsweise von Öl-Wasser-Trennern ................................................ Mögliche Betriebsstörungen........................................................................... Emulsionsspaltanlagen .................................................................................. Ultrafiltration................................................................................................... Chemische Spaltverfahren............................................................................. Adsorptionsverfahren ..................................................................................... Schlußwort..................................................................................................... Druckluftverteilung .................................................... Karl-Heinz Feldmann, Metapipe, Dortmund Rohrleitungen............................................................... Karl-Heinz Feldmann, Metapipe, Dortmund Grundlagen .................................................................. Der Zusammenhang Druckluftqualität/Rohrqualität...... Vermeidung teurer Leckagen ....................................... Druckabfälle sind kostspielig........................................ Komponenten der Druckluftverteilung .......................... Rohrdimensionierung ................................................... Anschlußwerte von heute - Druckverluste von morgen Schritte zur richtigen Dimensionierung......................... Strömungsarten, -formen und -verhalten...................... Verlegung und Kennzeichnung
von Rohrleitungen....... Leitungsverlegung und -führung................................... Kennzeichnung von Rohrleitungen............................... Rohrleitungsmaterialien................................................ Sanierung von Altsystemen.......................................... Feststellung von Leckagen und deren Beseitigung ......
291 294 297 297 303 304 307 309 309 313 316 319 321 323 325 325 325 325 326 327 328 330 331 332 332 334 334 334 335 335 335 335 336 336 336 338 338 339 339 341 343 Orten von Druckabfällen und ständige Überwachung der Leistungsfähigkeit eines Druckluftnetzes................................................................................... Beseitigung von Engpässen mit Hilfe eines Computers ............................... Regelungstechnik/Regelarmaturen .............................................................. Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Kühl, Samsomatic, Frankfurt a. Main Grundlagen .................................................................................................. Klärung der Aufgabenstellung ...................................................................... Berechnung des kv-Wertes und des Geräuschpegels.................................. Auswahl des Regelsystems ......................................................................... Anwendungsbeispiele .................................................................................. Überströmregelung ...................................................................................... Nachdruckregelung...................................................................................... Durchflußregelung........................................................................................ Druckregelung mit Durchflußbegrenzung oder Durchflußregelung mit Druckbegrenzung......................................................................................... Temperaturregelung..................................................................................... Schlußbemerkung........................................................................................ Druckluftbetriebene Maschinen...............................................................
Druckluftmotoren......................................................................................... Dipl.-Ing. Gerd Zinn, Deprag, Amberg Einsatzbereiche .......................................................................................... Bauarten und Wirkungsweise...................................................................... Lamellenmotor ............................................................................................ Kolbenmotor................................................................................................ Zahnradmotoren.......................................................................................... Turbine........................................................................................................ Leistungsbereiche....................................................................................... Kennlinien ................................................................................................... Drehmoment ............................................................................................... Leistung ...................................................................................................... Einfluß des Betriebsdruckes........................................................................ Luftverbrauch.............................................................................................. Verluste....................................................................................................... Reibungsverluste ........................................................................................ Strömungsverluste...................................................................................... Leckverluste................................................................................................ Steuerung und
Regelung............................................................................. Steuerung ................................................................................................... Drehzahlregelung........................................................................................ Dimensionierung ......................................................................................... Einsatzbeispiele .......................................................................................... Druckluftwerkzeuge in der Fertigung........................................................... Ing. Karl Neunert, Deprag, Amberg t Grundlagen und Geschichtliches................................................................. Bauformen ............................................................................. Einsatzbereiche .......................................
345 350 357 357 359 361 362 363 363 364 364 365 367 370 372 372 373 375 377 377 377 379 381 386 388 388 390 391 394 394 396 396 397 398 399 399 399 399 400 400 400 402 403 405 Bohr- und Gewindeschneidmaschinen......................................................... Schleifmaschinen......................................................................................... Fräsmaschinen ............................................................................................ Blechbearbeitungsmaschinen ...................................................................... Sägen ........................................................................................................... Druckluftqualität ........................................................................................... Schmierung.................................................................................................. Druckluftwerkzeuge für die Montage............................................................ Dr. Rolf Pfeiffer, Deprag, Amberg Grundlagen .................................................................................................. Handwerkzeuge ........................................................................................... Klassifizierungsmöglichkeiten ...................................................................... Steuerungsprinzipien ................................................................................... Bauformen ................................................................................................... Antriebsmedium ........................................................................................... Schraubautomaten....................................................................................... Allgemeines ................................................................................................. Standardkomponenten
................................................................................. Schraubenzuführung.................................................................................... Beispiele ...................................................................................................... Prozeßbeschreibung .................................................................................... Grundlagen .................................................................................................. Drehmomentmessung.................................................................................. Anzugsverfahren.......................................................................................... Qualitätssicherung ....................................................................................... Webmaschinen ............................................................................................ Horst Häusler, Lindauer Dornier GmbH, Lindau Grundlagen und Geschichtliches.................................................................. Weben mit Druckluft..................................................................................... Maschinensteuerung.................................................................................... Druckluftqualität ........................................................................................... Dimensionierung .......................................................................................... Pneumatische Förderungsanlagen............................................................... Dipl.-Ing. K. Schwab und Dipl.-Ing. W. Brosowski, Krupp Polysius, Beckum Einleitung ..................................................................................................... Förderprinzip und geschichtlicher Werdegang ............................................. Vor- und Nachteile der pneumatischen Förderung
....................................... Einteilung der pneumatischen Förderung..................................................... Einteilung nach der Bauform ........................................................................ Einteilung nach dem Druckniveau ................................................................ Einteilung nach dem Förderzustand............................................................. Aufbau einer pneumatischen Förderanlage.................................................. Materialeinschleusung ................................................................................. Saugdüse ..................................................................................................... Injektor........................................................................................................ Zellenradschleuse....................................................................................... Durchblasschleuse......................................................................................
406 407 408 411 413 418 422 422 424 424 424 427 435 435 435 436 436 436 441 446 450 450 453 453 454 455 458 458 459 460 460 463 463 464 465 465 465 465 469 470 470 470 471 472 473 473 Wirbelschichtschleuse........................................................................... Schneckenpumpe ................................................................................. Druckgefäß ........................................................................................... Förderanlagen besonderer Art .............................................................. Rohrleitung und Zubehör....................................................................... Abscheidevorrichtung und Filter............................................................ Lufterzeuger.......................................................................................... Auslegung pneumatischer Förderanlagen............................................. Sonderanwendungen ............................................................................ Dipl.-Volkswirt Robert Krötz, Hattingen Druckluft im Dienste der Umwelt........................................................... Druckluft in der Gewässersanierung ..................................................... Druckluft in der Bodensanierung ........................................................... Planung einer Kompressorenstation................................................. Dipl.-Ing. (FH) Erwin Ruppelt, Weidach Größenbestimmung von Kompressoren................................................ Auslegung des Druckes ........................................................................ Auslegung der Fördermenge................................................................. Einsatz von Altkompressoren zur Ermittlung der Luftverbrauchsmenge Ermittlung der Fördermenge durch Berechnung bei Neuplanung.......... Aufteilung der Fördermenge auf einzelne
Kompressoren...................... Übergeordnete Steuerung der Kompressoren....................................... Größenbestimmung der Druckluftaulbereitung...................................... Zyklonabscheider.................................................................................. Trockner................................................................................................ Kältetrockner......................................................................................... Adsorptionstrockner.............................................................................. Filter..................................................................................................... Zusammenfassung................................................................................ Größenbestimmung der Kessel............................................................ Kessel zur Kompressorensteuerung ..................................................... Kessel als Pufferbehälter ..................................................................... Installation des Kessels im Druckluftsystem ........................................ Kühlung der Kompressorenstation....................................................... Belüftung der Kompressorenstation ..................................................... Umgebungsbedingungen ..................................................................... Natürliche Belüftung............................................................................. Künstliche Belüftung ............................................................................ Belüftung mit externem Ventilator ........................................................ Belüftung mit Lüftungskanal................................................................. Wasserkühlung der Kompressorenstation............................................ Naturwasserkühlung
............................................................................ Kreislaufwasserkühlung ....................................................................... Hermetisch geschlossene Kühlwasserkreisläufe.................................. Offene Kühlwasserkreisläufe.......................................................... Frischwasserkühlung ...................................................... Belüftung................................................................ Rohrverlegung in einer Kompressorenstation ......................................
XVII 474 475 476 480 481 481 485 485 488 488 488 489 490 492 492 495 496 497 498 498 499 502 504 507 511 514 Dimensionierung ........................................................................................ Materialauswahl ......................................................................................... Verlegung im Naßbereich........................................................................... Trockenbereich .......................................................................................... Kompressorenanbindung ........................................................................... Sicherheitsvorschriften............................................................................... Bewertung der Wirtschaftlichkeit einer Drucklufterzeugung................ Dipl.-Ing. (FH) Erwin Ruppelt, Weidach Anschaffungskosten................................................................................... Energiekosten ............................................................................................ Vergleichbarkeit der Angebote................................................................... Der Verdrängerkompressor........................................................................ Dynamische Kompressoren ....................................................................... Liefermenge - Volumenstrom .................................................................... Luftmenge/Luftgewicht/Normkubikmeter .................................................... Umrechnung von Normalvolumen auf das Normvolumen nach DIN 1343 .. Leistung ..................................................................................................... Druckangabe.............................................................................................. Spezifischer Leistungsbedarf.....................................................................
Stromaufnahme.......................................................................................... Wärmerückgewinnung................................................................................ Wärmerückgewinnung bei Öleingespritzten Schraubenkompressoranlagen Wartungskosten ......................................................................................... Betriebssicherheit ...................................................................................... Wirtschaftlichkeitsberechnung.................................................................... Literaturhinweis ....................................................................................... Stichwortverzeichnis
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