Slik finner du det ideelle arbeidstrykket for luftkompressoren

Valg av riktig arbeidstrykk har derfor direkte innvirkning på energieffektiviteten, utstyrets levetid og den generelle systempåliteligheten.

Senere på denne siden kan du bruke vår kalkulator for rørtrykkfall til å inkludere rørtap i beregningen av totalt arbeidstrykk.

Arbeidstrykk (noen ganger kalt driftstrykk) er trykknivået som trykkluftsystemet må fungere ved for å forsyne alt tilkoblet utstyr på en pålitelig måte. Den må være høy nok til å sikre stabil produksjon – men ikke så høy at den sløser med energi.

Disse begrepene brukes ofte om hverandre, men i mange industrielle oppsett:

• Arbeidstrykk = trykket som kreves på utstyret eller bruksstedet
• Driftstrykk = trykket som leveres av kompressoren for å kompensere for systemtap

I praksis må driftstrykket alltid være høyere enn arbeidstrykket for å kompensere for trykktap og svingninger.

Systemets minste arbeidstrykk defineres av det totale trykktapet som oppstår fra kompressoren til det endelige brukspunktet.

For å beregne det, ta hensyn til:

Hvert verktøy eller prosess har et minimumstrykk som kreves. Eksempler inkluderer:

• Trykkluftverktøy
• Innpakningen
• Instrumentering luftsystemer
• Prosessapplikasjoner med regulert forsyning

Start med å identifisere det høyeste minimumstrykket blant alle brukere.

Tørkere introduserer et naturlig trykkfall, avhengig av type:

• Kjøletørkere → typisk 0,2-0,5 bar
• Tørkemidler → typisk 0,3-0,7 bar

(Faktiske verdier varierer avhengig av duggpunktkrav og modell.)

Finfiltrering øker luftkvaliteten, men øker motstanden. Dråpene kan variere fra:

• 0,1-0,3 bar for standardfiltre
• 0,3-0,5 bar for høyeffektive eller oljefrie sertifiserte filtreringskjeder

Skitne eller mettede filtre øker dette fallet betydelig, noe som gjør regelmessig vedlikehold avgjørende.

Lange rør eller rør med for liten diameter forårsaker friksjonstap.

Smale rør = høyere strømningshastighet = høyere trykkfall.

Trykktapet øker med:

• Skarpe 90° albuer
• Ventiler
• Plutselige reduksjoner eller utvidelser
• T-forgrening i stedet for sløyfeføring

Et ringoppsett (sløyfe) reduserer trykkfallet og gjør at systemet kan operere ved et lavere totalt arbeidstrykk.

Systemer med raskt skiftende luftbehov opplever midlertidige trykkfall.

Disse fallene kan reduseres ved å:

• tilstrekkelig buffervolum (mottakstanker), og/eller
• en begrenset trykkmargin (ΔP) over minimum arbeidstrykk.

Hvis buffervolumet er for lite eller strømningstoppene er hyppige, er det nødvendig med et høyere driftstrykk for å opprettholde driftsstabiliteten.

Når en sekundær- eller reservekompressor begynner å dekke toppbehovet, eller å ta over etter en feil, vil systemtrykket falle under oppstartsperioden.

I løpet av denne tiden tilføres trykkluft kun av buffervolumet. For å unngå å falle under minimum arbeidstrykk, må systemets driftstrykk ha tilstrekkelig margin til å kompensere for dette midlertidige fallet.

• Kompressorer med variabel hastighet (VSD) justerer kontinuerlig effekten for å matche behovet, noe som gir et smalt trykkbånd og lavere driftstrykk.
• Kompressorer med fast hastighet krever et bredere trykkområde, noe som resulterer i et høyere trykksettpunkt for å sikre pålitelig drift under varierende belastninger.

I systemer uten sentral styreenhet fungerer kompressorene ofte i kaskade:

• Når etterspørselen overstiger kapasiteten til den første kompressoren, faller systemtrykket til en annen kompressor starter.
• Hvis etterspørselen fortsetter å øke, aktiveres flere kompressorer sekvensielt.
• Hver kompressor starter vanligvis på et lavere trykknivå, med 0,5-1 bar forskjell mellom startpunktene for å kompensere for trykkfall under oppstart.

I slike systemer tilsvarer det faktiske driftstrykket det høyeste starttrykket i kaskadekretsen.

En sentral styreenhet optimaliserer kompressorkoordineringen og lar systemet operere ved et lavere gjennomsnittstrykk samtidig som stabiliteten opprettholdes.

Kalkulatoren angir bare rørtrykkfallet (Δp).

For å bestemme minimum arbeidstrykk trenger du følgende inndata:

1. Nødvendig trykk på bruksstedet

Dette dikteres av ditt mest krevende verktøy eller din mest krevende prosess.

2. Trykkfall fra luftbehandling

Tørkere og filtre fører til forutsigbare tap.

3. Rørtrykkfall (Δp)

Beregnet ved hjelp av verktøyet ovenfor.

For å sikre stabil drift under skiftende forhold må kompressoren vanligvis kjøres ved et litt høyere trykk enn minimum arbeidstrykk for å håndtere:

• Etterspørselstopp
• Buffertankdynamikk
• Reaksjonstid for tilleggskompressorer

For å bestemme det faktiske driftstrykketer det nødvendig med ett ekstra element:
 

4. Sikkerhetsmargin (ΔP)

Dette sikrer at systemtrykket aldri faller under utstyrets krav.

Rørtrykkfall er et av de største tapene som kan unngås i et trykkluftsystem. Den øker med:

• Mindre rørdiameter
• Lengre rør
• Høyere gjennomstrømning
• Skarpe bøyer, ventiler og begrensninger

Ved hjelp av kalkulatoren kan du:

• Finn ut om din nåværende rørdimensjonering er effektiv
• Rettferdiggjør endring av størrelse eller omlegging av rør
• Forstå hvordan systemoppgraderinger påvirker nødvendig trykk
• Unngå unødvendig høyt driftstrykk (og bortkastet energi)

Selv små forbedringer gir betydelige besparelser. Vurder følgende:

• Bytte til en ringledning for å redusere trykkubalanse
• Oppgradering av tørkere og filtre til modeller med lavt trykkfall
• Økende rørstørrelser
• Bytte ut 90° bøyer med glatte kurver
• Legge til luftmottakere i riktig størrelse
• Bruk av en VSD-kompressor for å minimere trykkbånd

I mange tilfeller kan konstant høye trykkrav eller store trykkfall indikere at en eksisterende kompressor ikke lenger fungerer effektivt. For eldre installasjoner kan utskifting av kompressoren med en moderne, riktig dimensjonert løsning bidra til å oppnå nødvendig trykk mer effektivt, redusere energikostnadene betydelig og forbedre ytelsen.

Du bør revurdere trykkinnstillingen når:

• Nye verktøy eller maskiner legges til
• Endring i kravene til luftkvalitet
• En tørker eller et filter er oppgradert
• Produksjonen utvides eller forskyves
• Energieffektiviseringsinitiativer er i gang
• Lekkasjer oppdages eller repareres

Vi kan hjelpe deg med å analysere reelle systemforhold, tolke kalkulatorresultater og identifisere muligheter for å redusere energiforbruket og forbedre ytelsen. 

Kontakt din lokale Atlas Copco-spesialist for en systemvurdering.