WikiDer > Kompressor (Gas)
EIN Kompressor ist ein Gerät, das ein Gas produziert, oft Himmel, kann komprimieren und unter höher Druck zur Verfügung stellt. Biene Gasturbinen und Düsentriebwerke der Kompressor ist sogar ein integraler Bestandteil des Motors.
Gründe, Gas zu komprimieren
Obwohl allen Kompressoranwendungen gemeinsam ist, dass das angesaugte Gas komprimiert und im Druck erhöht wird, kann das Endziel sehr unterschiedlich sein. Beispielsweise:
- Beim Aufpumpen von Reifen ist die Druckerhöhung von Interesse.
- Im Erdgasverteilnetz werden Kompressoren eingesetzt, um Dichte von dem Erdgas erhöhen, ansteigen. Dadurch können kleinere Rohre verwendet werden. Auch die Größe eines Speichers Panzer (Panzer) reduziert, was letztendlich Kosten spart.
- In dem Kältetechnik es geht darum, die zu erhöhen Temperatur dass während der Kompression tritt ein. Dies macht es möglich, von dem Gas aufgenommene Wärme bei einer niedrigen Temperatur bei einer hohen Temperatur abzugeben.
- Druckluft wird oft verwendet als Energieträger zu pneumatische Werkzeuge fahren. Es geht also um den höheren Energiegehalt (genauer gesagt, Exergie) der Luft.
- Biene Vakuumpumpen ist das Ziel a niedriger Druck auf der Saugseite.
Kompressoren, Lüfter und Pumpen
Kompressoren erhöhen den Druck in Gase während Pumps mach das in Flüssigkeiten. Die große Bedeutung dieser Unterscheidung liegt in der Kompressibilität von Gasen. Eine Druckerhöhung bei Flüssigkeiten beeinflusst die Dichte oder Temperatur der Flüssigkeit kaum, während bei Gasen Dichte und Temperatur stark ansteigen.
Der Unterschied zwischen Kompressoren und Fans ist, dass der Zweck von Ventilatoren darin besteht, Gas fließen zu lassen. In der Regel tritt hier nur eine sehr geringe Druckerhöhung auf, was jedoch nicht das Ziel an sich ist.
Bei der Benennung der verschiedenen Verdichtertypen wird diese Unterscheidung oft nicht getroffen. Vakuumpumpen und Fahrradpumpen arbeiten mit Gasen und sind daher keine Pumpen, sondern Kompressoren. Das Roots-Kompressor, Roots-Gebläse oder Drehkolbenpumpe ist ein Zweifel. Es gibt keine interne Druckerhöhung, die eine Einstufung als Ventilator nahelegen würde. Andererseits können erhebliche Drücke aufgebaut werden, indem ausreichend Gas in ein geschlossenes Volumen strömen lässt.
Prozesskompressor
In dem Industrie und Erdgasförderung Prozesskompressoren eingesetzt, die oft mehrere Megawatt um elektrische Leistung aufzunehmen, oder die von einem Gasturbine sind mit Strom versorgt. Bei der Produktion von ldSPORT wird zum Rohstoff Ethylen in mehreren Kompressionsstufen bei einem Druck von bis zu 2850 Bar je nach gewünschtem PE-Typ. Biene Erdgasförderung Kompressoren können täglich Millionen m³ auf 80 bar verdichten. Anwendungen finden sich in der Chemie und Herstellung von Edelgasen.
Arten von Kompressoren
Mögen Pumps Kompressoren lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen: mechanische Kompressoren wie Kolben- oder Schraubenkompressoren und dynamische Kompressoren (auch Turbolader genannt) wie Radial- oder Axialkompressoren.
- Mechanische Kompressoren
- Durchflusskompressoren
Kompressoren an Verbrennungsmotoren
Biene Verbrennungsmotoren Kompressoren werden verwendet, um die Luftmenge im Zylinder erhöhen. Da sich mehr Luft im Zylinder befindet, kann mehr Kraftstoff eingespritzt und verbrannt werden. Damit dauert es Leistung oben. Diese Kompressoren werden von der Kurbelwelle (Kompressor) oder von einem kleinen Turbine die die Energie in den Abgasen nutzt (Turbolader).
Turbolader
Siehe auch: TurboladerTurbo ist eine englische Kontraktion von Turbine und Booster (Booster-Kompressor). Das Abgas treibt die Turbine an und da es sich auf der gleichen Welle wie der Verdichter befindet, wird auch der Verdichter angetrieben. Dieser Kompressor drückt Luft unter Druck in den Ansaugkanal eines Motors.
Die Luft kommt durch den Luftfilter und was der Kompressor nicht ansaugt, kann nicht komprimiert werden. Je mehr Widerstand auf der Einlassseite vorhanden ist, desto später wird der geregelte Druck erreicht.
Beim Dieselmotor wird der Ansaugluft kein Kraftstoff beigemischt, sondern der Kraftstoff wird in die bereits verdichtete Luft im Brennraum eingespritzt.Bei einem Diesel wird das Motorverhalten, das der Fahrer mit dem Gaspedal steuert, durch die eingespritzte Kraftstoffmenge. Das Gaspedal steuert die Kraftstoffpumpe und es gibt keine „Drosselklappe“ im Ansaugtrakt. Der Dieselmotor kann immer uneingeschränkt Luft ansaugen, was den Vorteil hat, dass während der Überschneidung, bei der sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile geöffnet sind, die Verbrennungsgase durch einen Luftüberschuss ausgespült werden und der Motor tatsächlich intern luftgekühlt sind bei Volllast heißer als bei Teillast und haben daher eine höhere Enthalpie = mehr Vortriebsleistung Der Verbrennungsenddruck bestimmt die Druckdifferenz über dem Turbo und damit die Drehzahl des Turbos. Ein Überdruckventil ist eingebaut, um zu verhindern, dass der Turbo bei hohen Drehzahlen zu viel Druck aufbaut.Dieses Ventil heißt 'Waste-Gate' und wurde 1976 von . eingeführt SAABDas Ventil wird durch den Druck im Einlasskanal betätigt und lenkt bei Erreichen des eingestellten Drucks Abgas ab, damit die Turbine nicht unnötig mehr angetrieben wird, als für den eingestellten Eingangsdruck erforderlich ist. Bei variabler Turbinengeometrie ist dies nicht mehr notwendig.
Das Abgasturbo besteht aus zwei Strömungsmaschinen: einem Turbinenrad und einem Verdichterrad, die auf einer gemeinsamen Welle montiert sind. Die Turbine nutzt die in den Abgasen enthaltene Energie zum Antrieb des Verdichters, der Frischluft ansaugt und verdichtete Luft in den Zylinder (Brennraum) drückt. Der Turbo ist strömungstechnisch mit dem Motor verbunden. Seine Drehzahl hängt nicht von der Motordrehzahl, sondern vom Abgasdurchsatz ab. Ein Turbo funktioniert nicht gut bei niedrigen Drehzahlen. Dies wird als "Turboloch" bezeichnet. Der Turbo braucht etwas Zeit um auf Touren zu kommen, das macht sich beim Beschleunigen deutlich bemerkbar. Sobald der Wendepunkt überwunden ist, beschleunigt ein Turboauto viel schneller als ein Auto mit Kompressor. Deshalb werden in modernen Autos zwei Turbos in Reihe geschaltet (Druckbefüllung registrieren). Eine für die niedrigen Drehzahlen und eine für die hohen Drehzahlen.
Der Einsatz von Turboladern wird in den kommenden Jahren insbesondere bei Dieselmotoren in der Automobilindustrie zunehmen. Die größten Turboladerhersteller sind: Garrett, KKK, Schwitzer, Holset, Mitsubishi und IHI.
Kompressor
EIN Kompressor ist ähnlich, funktioniert aber bei niedrigeren Drehzahlen besser, da er über Antriebsriemen von der Kurbelwelle und damit vom Motor selbst angetrieben wird. Der Turbolader gilt als sparsamer und kommt daher auch deutlich häufiger zum Einsatz als der Kompressor.
Luftkompressor
Ein Luftkompressor saugt Umgebungsluft an und verdichtet sie dann. Diese Druckluft ist Druckluft erwähnt. Das Ganze besteht neben einem Kompressor oft aus einem Puffertank, um bei relativ konstantem Druck in kurzer Zeit einen großen Verbrauch aufnehmen zu können, und Geräten zur Beeinflussung der Druckluftqualität, wie Drucklufttrockner und Druckluft Luftfilter. Luftkompressoren gibt es in vielen Varianten. Luftkompressoren werden unter anderem eingesetzt für Presslufthämmer und andere pneumatische Werkzeuge. Dieses Werkzeug wird mit einem Luftschlauch daran angeschlossen.
Energieverbrauch des Kompressors
Ein Kompressor mit einer konstanten Leistung von kW Verbrauch pro Betriebsstunde kWh Strom. Die Leistung wird jedoch über die Zeit nicht konstant sein. Über einen Zeitraum ist die benötigte Strommenge:
Je nach Wirkungsgrad des Kompressors und Betriebsfaktor kann dieser um ca. 20 % schwanken. Lesen Sie den nächsten Absatz über Effizienz, Betriebsfaktor und Verbrauch bei Volllast/Leerlauf, um die Formel anzupassen.
Kompressorwirkungsgrad, Servicefaktor und Verbrauch im Leerlauf
Die einfache Formel oben gibt eine gute Vorstellung vom Energieverbrauch des Kompressors. Um das Ergebnis zu verfeinern, müssen wir berücksichtigen
- der Betriebsfaktor des Kompressors,
- der Wirkungsgrad des Kompressors
- Verbrauch im Leerlauf
Es Wirkungsgrad des Kompressors hängt von der Energieeffizienz des Motors ab. Die Energieeffizienz eines 75 kW Kompressors mit IE3-Motor beträgt +/- 95 %. Bei älteren oder kleineren Kompressoren ist die Energieeffizienz geringer (85 bis 90 %).
Einige Kompressorhersteller produzieren Kompressoren mit a Servicefaktor von beispielsweise 1,1 oder sogar 1,2. Dies bedeutet, dass die Leistung des Kompressors höher ist als die angegebene Leistung. Ein 15 kW Kompressor mit einem Servicefaktor von 1,15 liefert und verbraucht tatsächlich 17,25 kW.
Bei Kompressoren mit fester Drehzahl ist es auch Verbrauch im Leerlauf wichtig. Dies ist der Verbrauch des Kompressors, wenn er läuft, aber keine Druckluft produziert. Bei einem Schraubenkompressor beträgt der Leerlaufverbrauch typischerweise 35 % bis 50 % des Volllastverbrauchs.
Um den Verbrauch von frequenzgeregelten Kompressoren zu messen, ist die Verbrauchsmessung die einzige wirklich zuverlässige Methode. Bei richtiger Dimensionierung liegen die Energiekosten eines frequenzgeregelten Kompressors 30 bis 40 % unter denen eines Kompressors mit fester Drehzahl.
Energiekostenberechnung für Kompressoren mit fester Drehzahl
Die Formel besteht aus 2 Teilen. Der erste Teil berechnet die Energiekosten bei Volllast des Kompressors, der zweite Teil bei Leerlauf.
Teil 1 der Formel
Dieser Teil berechnet den Verbrauch bei Volllast.
(Leistung des Kompressors (in kWh))/Motorwirkungsgrad x Betriebsfaktor des Kompressors x Anzahl Betriebsstunden bei Volllast pro Jahr x Stromkosten (in Euro pro kWh)
Teil 2 der Formel
Dieser Teil berechnet den Verbrauch im Leerlauf.
(Leistung des Kompressors (in kWh))/Motorwirkungsgrad x Betriebsfaktor des Kompressors x Anzahl Betriebsstunden im Leerlauf pro Jahr x Verbrauch im Leerlauf (in % im Vergleich zum Verbrauch bei Volllast) x Stromkosten ( in Euro pro kWh)
Die jährlichen Energiekosten des Kompressors sind die Summe dieser 2 Teile.
Quellen
Dieser Artikel oder eine frühere Version davon befindet sich unter dem CC BY-SA-Lizenz 3.0 teilweise geerbt von