Worauf Sie bei Ihrer Planung achten sollten

Der Unterschied zwischen Normvolumenstrom und Betriebsvolumenstrom

Der Begriff „Normvolumenstrom“ beschreibt die Mengeneinheit eines Gases basierend auf einem Referenzzustand.
Diese Normzustände werden in der Düsentechnik, Verfahrenstechnik und anderen Bereichen genutzt, um Gase anhand von Mengenangaben vergleichen zu können. Wird in der Düsentechnik von Normvolumenströmen
gesprochen, so bezieht sich Lechler immer auf die DIN EN ISO 1343.

Die DIN EN ISO 1343 ist eine in der Pneumatik gebräuchliche Norm die unter Verwendung von Referenzzuständen (Druck und Temperatur) eine Maßeinheit, das sog. Normvolumen, zur Beschreibung einer Gasmenge vorgibt. Die Normzustände für Druck und Temperatur sind dabei folgende:
Absolutdruck: pn = 101325 Pa // [1,01325 bar(a)]
Temperatur: Tn = 273,15 K // [0 °C]

Der Begriff „Betriebsvolumenstrom“ beschreibt hingegen das Volumen des entsprechenden Gases unter den tatsächlichen Betriebs-/Einsatzbedingungen. Da diese in der Regel von den Normzuständen abweichen, müssen Druck und Temperatur hier immer klar definiert sein. Wird ein Betriebsvolumen in einer bestimmten Zeit gefördert, ergibt sich daraus der Betriebsvolumenstrom.

Um Fehler oder Missverständnisse zu vermeiden, wird in der Praxis mit Massenströmen gerechnet/gearbeitet, da die Masse eines Stoffes unabhängig von Druck und Temperatur ist.

Betriebs- und Normkubikmeter bei 298 K (+25°C)  

Die Abbildung zeigt den Zusammenhang von Norm und Betriebsvolumenstrom bei unterschiedlichen Drücken und konstanter Temperatur.
Da der Einfluss der Temperatur auf das Volumen eines Stoffes vergleichsweise gering ausfällt, kann dieses Diagramm zur näherungsweisen Bestimmung des jeweiligen Volumens herangezogen werden.
Zur Berechnung kann folgende Formel genutzt werden:

 


p: Absolutdruck (Atmosphäre + Systemdruck = 1,013 bar + ps)
T: Absoluttemperatur (273,15 K + TMedium)

 

Unterschied zwischen verdichteter Luft und Druckluft

Wird in der Gebläsetechnik von VERDICHTEN gesprochen, so sind normalerweise große Gasmengen und geringe Drücke gemeint. Während man bei der KOMPRESSION von geringen Volumenströmen und hohen Drücken spricht. Verdichter werden oft genutzt um Absaug- und Belüftungsvorgänge effizienter zu gestalten oder z. B. bei Verbrennungsprozessen die Zuführung von Sauerstoff zu gewährleisten. Die Anwendung von Kompressoren hingegen findet sich häufig auch im Alltag wieder. Ob beim Auffüllen von Autoreifen oder dem Abblasen von Spänen an der Bohrmaschine, der Einsatz von Kompressoren findet eine Vielzahl von Anwendungen. So auch bei der Anwendung von Luftdüsen. Mit den Luftdüsen von Lechler können viele Abblas- und Reinigungsvorgänge leicht, effizient und geräuscharm durchgeführt werden.

 

Strahlausbildung von Luftdüsen

Luftdüsen werden zur konzentrierten, zielgerichteten Ausbringung von Luft oder anderen Gasen eingesetzt. In der Regel handelt es sich dabei um Flachstrahl oder Vollstrahldüsen. Auch Luft tritt unter einem bestimmten Strahlwinkel aus, welcher allerdings nicht mit dem von Flüssigkeiten vergleichbar ist. Beim Austreten der Luft aus der Düsenöffnung expandiert diese, was eine Aufweitung des Strahls zur Folge hat. Es ergibt sich i. d. R. ein Strahlwinkel von ca. 20°.

 

Innovatives Düsendesign

Bei herkömmlichen Luftdüsen wird einfach Luft durch ein Loch geblasen. Die dabei erzeugten Turbulenzen verursachen laute Zischgeräusche. Wir haben uns daher darauf konzentriert, genau diese Turbulenzen zu reduzieren. Unsere Mehrkanaldüsen mit speziell geformter Düsenöffnung leiten die eintretende Luft gleichmäßig in strömungsgünstig angeordnete Luftkanäle. So entsteht ein gleichmäßiger, ausgerichteter und kraftvoller Luftstrom. Die verminderten Turbulenzen senken die Lärmemissionen und reduzieren gleichzeitig den Luftverbrauch und zwar messbar.


Werkstoffe und Anschlüsse

Unsere StandardWerkstoffe bei metallischen Düsen sind Messing und die Edelstähle 1.4305, 1.4404 oder 1.4571.
Standard-Düsen aus Kunststoff werden zumeist aus PP, PVDF oder POM gefertigt.
Auch bei den Dichtungen gilt es, den optimalen Werkstoff zu wählen. Je nach Aufgabenstellung werden Viton, PTFE, EPDM oder EWP verarbeitet.
Düsen werden vor allem mit den Gewinden nach ISO 228, DIN EN 10226 und NPT gefertigt. Dabei unterscheidet man zwischen dichtenden und nicht dichtenden Gewinden. Bei nicht dichtenden Gewinden wird PTFE Band oder eine Gewindepaste zur Abdichtung eingesetzt. Lechler Düsen erfüllen vielfältige Anforderungen von verschiedenen internationalen Organisationen – unter anderem für Lebensmitteltauglichkeit und Sicherheit am Arbeitsplatz.

    Die Food and Drug Administration (FDA) ist die staatliche Lebensmittelüberwachungs- und Arzneimittelzulassungsbehörde der Vereinigten Staaten von Amerika.

   

Die Verordnung (EG) Nr. 1935/2004 des Europäischen Parlaments gilt für Materialien und Gegenstände, die dazu bestimmt sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen.
Innerhalb dieser Verordnung wird zusätzlich geregelt, dass Kunststoffe konform nach (EU) 10/2011 sein müssen.

   

Die Occupational Safety and Health Administration (OSHA) ist eine US-Bundesbehörde zur Vermeidung von Arbeitsunfällen.

 

Gase

  Die Ausbringung von Gasen (z. B. Luft) ist grundlegend anders zu betrachten als die von Flüssigkeiten. Gase sind kompressible Fluide, während Flüssigkeiten zu den inkompressiblen Fluiden zählen. Gase können mit nahezu allen Düsen ausgebracht werden, mit denen auch Flüssigkeiten zerstäubt werden. Allerdings kann der Strahl bei Gasen aufgrund der Kompressibilität und geringeren Dichte nicht in gleicher Weise geformt werden wie bei Flüssigkeiten. Gase neigen bei gewissen Bedingungen (Druck und Düsengeometrie) dazu, den Schallpegel deutlich zu erhöhen.
Kompressibilitätsverhalten: Links Wasser / rechts Luft    

 

Betriebsmedium Wasserdampf

Wasserdampf ist prinzipiell als Gas zu betrachten. Natürlich muss in bestimmten Fällen, gerade bei Strömungen, Wasserdampf anders behandelt werden als z. B. Luft. Da Wasser unter normalen Bedingungen flüssig ist und nur bei bestimmten Voraussetzungen seinen Aggregatszustand ändert, unterscheiden sich die strömungs- und thermodynamischen Eigenschaften von Wasserdampf gegenüber denen der Gase. Beispielsweise wird in der Praxis der Durchsatz von Wasserdampf immer als Massenstrom angegeben, der Durchsatz von Gasen hingegen oft als Volumenstrom.
Eine der wichtigsten Eigenschaften von Wasserdampf ist die Dichte. Wird Wasserdampf unter Druck gesetzt, so kann dieser bei gegebener Temperatur schnell seinen
gasförmigen Zustand verlieren und in den flüssigen Zustand wechseln. Das Ganze kann schon bei moderaten Drücken und Temperaturen vonstattengehen.
Diese und andere physikalisch-chemische Eigenschaften sind besonders zu beachten, wenn Wasserdampf als Fluid für Düsen genutzt werden soll.

 

Kostenersparnis und Lärmsenkung im Vergleich zum offenen Rohr

In Unternehmen gehört der Einsatz von Druckluft längst zum Standard. Sei es beim Abblasen von Spänen, dem Aussortieren von fehlerhaften Teilen oder einfach zum Trocknen von Produkten nach einem Waschvorgang. Häufig wird hierbei auf einfache Rohre zurückgegriffen, welche oft günstig beschafft und für den Einsatzfall individuell zurechtgebogen und ausgerichtet werden können. Diese vermeintlich günstige Lösung entpuppt sich langfristig gesehen allerdings als sehr unwirtschaftlich. Aufgrund ihres individuellen Designs sind Luftverbrauch und Lärmpegel von Lechler Luftdüsen deutlich geringer als bei einem vergleichbaren offenen Rohr mit äquivalentem Bohrungsdurchmesser. Der Einsatz von Lechler Luftdüsen schont also nicht nur Ihren Geldbeutel, sondern auch die Gesundheit Ihrer Mitarbeiter.