Transcript Trykklufteori

Generell trykkluftteori / luftkvalitet
Hva er pneumatikk?
 Ordet ”pneuma” kommer fra gresk og betyr luft eller ånd.
I dagliglivet ser vi pneumatikk brukt til å bore i fjell, til å åpne dører på
buss og tog eller til å fylle bildekk
I industrien brukes trykk luft til å drive håndverktøy eller til rengjøring,
men fremfor alt bruker industrien trykkluft til å automatisere
arbeidsprosesser og for å avlaste operatørene med tunge
arbeisoppgaver.
Pneumatikk er overføring av kraft og bevegelse ved
hjelp av trykkluft
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
2
Trykk



Jordas overflate er fullstendig dekket av en kappe med luft. Luft er en
blanding av gasser med denne sammensettingen;
Nitrogen,
ca. 78 %
Oksygen,
ca. 21 %
Andre gasser, ca.
ca. 1 %
I lufta omkring oss er det et trykk på én atmosfære
En normalatmosfære (1 atm) er lik 1,013 bar
Forskjellen mellom 1 atmosfære og 1 bar er kun 1,3%. I praksis er 1
atmosfære lik 1 bar
Ved enkle praktiske beregninger kan vi derfor si at:
1 bar = 1 atm
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
3
Overtrykk og absolutt trykk
 I pneumatikken måler vi i
overtrykk, dvs trykk over
atmosfæretrykket =
manometertrykk
Manometertrykk
6 bar
Trykk
6 bar
overtrykk
 Når luftforbruket skal
beregnes må vi regne
med absolutt trykk
7 bara
absolutt
trykk
 Vi bruker vanligvis
betegnelsen bar for
overtrykk og bara for
absolutt trykk
1 atm
1 bar
0
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
4
Oversikt over trykkenheter
 1 bar = 10 N/cm2
 1 atm = 1,01325 bar
SI enhet for trykk er Pascal
 1 Pa = 1N/m2
 1 kPa = 1000N/m2 = 0,01 bar
 1 Mpa = 1 000 000N/m2 = 10 bar
1 bar = 100 000 Pa
 1 kp/cm2 = 0,981 bar
 1 psig = 0,07 bar
(kilopound pr. kvadratsentimeter)
(pund pr. kvadrattomme)
1 bar = 14,28 psig
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
5
Kompresjon
P1
V1
F
P2
V2
 P1 = 1 bara, V1 = 1 dm3 (1 liter)
 Vi trykker sammen lufta til en sjudel av det opprinnelige og trykket
øker til det sjudobbelte, dvs P2= 7 bara eller 6 bar
 Forutsatt at temperaturen er konstant gjelder:

Boyle-Mariottes lov; ”trykk x volum = konstant”
P1 * V1 = P2 * V2 eller P1 / P2 = V1 / V2
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
6
Kompresjon
P1
V1
F
P2
V2
 Det må en kraft til for å trykke lufta sammen
 Hvis vi slipper stempelet løs, vil lufta i sylinderen ekspandere til
volumet igjen er 1 liter
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
7
Komprimert luft
 Trykkluft er sammenpresset eller



komprimert luft.
Til å fremstille trykkluft bruker vi en
kompressor.
Kompressoren på bildet er en
entrinns stempel-kompressor som
gir ett trykk på 8 – 10 bar.
Foruten stempelkompressorer
finnes det vinge- og
skruekompressorer. Disse får stadig
større utbredelse pga kompakt form
og lydsvak drift.
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
8
Kompressoren
Atmosfæreluft (1) blir
sugd inn gjennom
innsugingsventilen (2)
idet stempelet (3)
beveger seg nedover i
sylinderen,
Når stempelet går
oppover, blir lufta i
sylinderen trykt
sammen og
skjøvet gjennom
trykkventilen (4) til
utløpet (5).
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
9
Skruvkompressor
D ri f t
U tblås
Ins ug
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
10
Trykkluftnett
 Kompressor
 Lufttørke
 Luftreservoar
Luftbehandlingsutstyr:
 Filter
 Regulator
 Smøre-unit
Komprimerer luft fra atmosfæren til ca. 7 bar
Fjerner vanndamp i trykkluften
Stabiliserer trykket i rør-systemet.
Fjerner forurensinger og kondensert vann
Holder arbeidstrykket konstant
Leverer en viss mengde oljetåke, ved
behov
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
11
Trykkluftnett og trykkfall
 Ved opplegg av hovedledningsnett er
det to viktige faktorer en må ta hensyn
til;
vannutskilling og trykkfall.
Vannutskilling
lufta blir nedkjølt når den strømmer
gjennom rørene. Den skiller da ut
vann som samler seg i bunnen av
røret.
Avtappingspunkt er nødvendig.
Ledningsuttak til de enkelte
forbrukerstedene blir plassert på
toppen avhovedledningen for å
hindre at vann og slam blir med
trykkluften ut i systemet.
1 bar = 100 000 Pascal
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
12
Tørking av trykkluft
 Luft inneholder alltid fuktighet i form av





vanndamp.
Grenseverdien for mengde vanndamp
lufta kan inneholde, varierer med trykk
og temperatur i luften.
Diagrammet viser hvor mye vann lufta
kan inneholde ved forskjellige
temperaturer.
Luften som strømmer til anlegget er
ofte mettet med vanndamp.
Når luften blir nedkjølt vil noe av
vannet bli utskilt (kondensert), noe
som igjen kan skape driftforstyrrelser.
For å unngå dette tørker vi luften,
enten ved nedkjøling eller adsorpsjon.
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
13
Kjøletørke
 Kjøletørke utnytter forholdet at lufta




skiller ut vann ved synkende
temperatur.
Varm og fuktig luft blir kjølt ned i en
varmeveksler som blir kjølt ned av kald
utstrømmende luft.
Den fuktige luften strømmer vider til
neste varmeveksler, hvor den kjøles
ytterligere ned til ca. +2 °C.
Lufta har da skilt ut vann som blir
drenert ut via en automatisk
dreneringsmekanisme.
Lufta strømmer videre ut og blir varmet
opp av innstrømmende varm luft.
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
14
Adsorpsjonstørke
 Adsorbere betyr å suge til seg.
 Aluminium- og silisiumoksid brukes




til lufttørking pga oksidene at har en
stor evne til å trekke til seg
vanndamp.
Når oksidene er mettet med vann,
kan de reaktiveres.
 Kaldregenerering:
Tørket luft strømmer forbi
oksidene.
 Varmregenerering:
Varmluft blir tilført.
Duggpunkt i luften ut, -30 / -40°C
Tørken krever olje-fri luft,
oljeavskillende filter på innløpsiden
er derfor nødvendig.
Tørkemiddelet avgir støv, støvfilter
på utløpsiden er derfor nødvendig.
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
15
ISO Normene for trykkluft
• Kondensatmengder ved 8 timers kontinuerlig drift
Innsugingstemp.
Kompressor
Kompressorkapasitet ved 7 bar
1,67 m3/min
16,7 m3/min
20C, 70%
rel. fuktighet
8,3 l.væske
83 l.væske
830 l.væske
30C, 70%
rel.fuktighet
14,7 l. væske
147 l. væske
1470 l. væske
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
167 m3/min
16
Oppsummering
 Vanninnholdet i trykkluft varierer med trykk og temperatur.
Høy temperatur = høyt vanninnhold
Høyt trykk = Lavt vanninnhold
 Duggpunkt – uttrykk for vanninnholdet i trykkluft.
Eks. Duggpunkt = +2`C, dvs fuktighet i lufta kondenserer ved denne
temperaturen.
 Hovedregel: Duggpunktet for trykkluft bør alltid være minst 15`C under
omgivelsestemperatur
 Kjøletørke: Duggpunkt ca +2-5`C
 Adsorpsjonstørke: Duggpunkt: -40`C
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
17
Trykkluftkvalitet ISO 8573-1
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
18
Trykkluftkvalitet ISO 8573-1
 Rexroth anbefaler som minimum ISO klasse 6-4-3
 Partikkel (6) 5 my
 Duggpunkt (4) +3`C *
 Oljemengde (3) 1 mg/m3 **
 * For utendørs bruk anbefales klasse 2 ( -40`C)
 ** Har anlegget blitt kjørt med høy oljekonsentrasjon eller for høyt
duggpunkt kan initial smøringen ha blitt vasket vekk, og det må tilføres
smøring
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
19
Luftbehandlingsaggregater (FRL)
 Et FRL aggregat kan bestå av en mengde forskjellige ventiler.
 De vanligste er:




Manuell avstengingsventil
Elektrisk avstengingsventil (nødstopp)
Mykstartventil
Filter
• Mikrofilter, kullfilter, førfilter, grovfilter
 Trykkregulator
• Standard, presisjon
 Tåkesmører
 Membrantørker
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
20
Avstengningsventil
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
21
Trykkregulator
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
22
Filter
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
23
Tåkesmører
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
24
Membrantørker
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, even and especially in cases of proprietary rights applications.
We also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.
25