Größe von einem Kompressor-Druckluftbehälter berechnen

Auf dieser Seite soll gezeigt werden, wie man das Volumen von einem Druckluftbehälter* berechnen kann. Um die Größe des Kessels eines Kompressors zu ermitteln, werden verschiedene Daten bzgl. der Rahmenbedingungen benötigt. Mit Hilfe dieser Daten kann der Behälter über Berechnungs-Formeln ideal dimensioniert werden.

Der Schritt zur Größenberechnung eines Kompressors, der vor der Ermittlung der Behältergröße durchgeführt werden muss, ist die Bestimmung des Kompressor-Höchstdrucks.

Aufgabe des Druckluft-Behälters

Der Druckluftbehälter (auch Kessel) wird in einem Druckluftsystem benötigt, um die vom Kompressor erzeugte Druckluft zu speichern. Je höher das Volumen des Behälters, desto mehr Reserven sind vorhanden. Außerdem dient der Druckluftbehälter auch der Pulsationsdämpfung und Kondensatabscheidung.

Tipp: Druckluftbehälter-Volumen einfach bestimmen

Bei der Bestimmung des Druckluftbehälter-Volumens V_B spielen Erfahrungswerte eine große Rolle. So wird die Größe des Kessels V_B [L] in einer Daumenregel oft in ein Verhältnis zur Kompressor Liefermenge Q [L/min] gesetzt:

• Kolbenkompressoren:   V_B  [ m³ ] = Q  [ m³/min ]
  Man geht hier bauartbedingt von einem intermittierenden Lauf aus.
  
  
• Schraubenkompressoren:   V_B  [ m³ ] = Q/3  [ m³/min ]
  Man geht hier bauartbedingt von einem gleichmäßige Förderstrom aus.
  
  

Die Größe des Druckluftbehälters berechnen

Man kann mittels einer anderen Formel die ideale Größe von einem Druckluftbehälter berechnen. Diese Berechnungsformel eignet sich vor allem dann, wenn der Kompressor im Aussetzbetrieb über längere Zeiträume stillstehen soll. Bei dieser Methode der Bestimmung des Behälter-Volumens kann auch das Druckluftnetz selbst als Teil des Behälters betrachtet werden.

V_B - Volumen des Druckluftbehälters [ m³ ]
Q - Liefermenge des Kompressors [ m³/min ]
L_B - Benötigte Liefermenge [ m³/min ]
z - Zulässige Motorschaltspiele/h [ 1/h ]
p_max - Ausschaltdruck des Kompressors [ bar_ü]
p_min -  Einschaltdruck des Kompressors [ bar_ü]

Zur Erhöhung der Sicherheit, ist es empfehlenswert, dass die Behältergröße nochmals auf Basis der zulässigen Motorschaltspiele des Kompressors übergeprüft wird.
Ein kleineres Behältervolumen hat zur Folge, dass der Motor des Verdichters häufiger ein- und ausschalten muss, wodurch die Belastung des Motors steigt. Ein größerer Kessel schont somit auch den Kompressor.

Berechnung des Druckluftbehälter-Volumens für eine Kolbenkompressor und Schraubenkompressor

Es existiert auch eine Faustformel, mit derer man die passende Größe für einen Kompressor Behälter berechnen kann. Dabei wird zwischen Kolbenkompressor und Schraubenkompressor differenziert.

V_B - Volumen des Druckluftbehälters [ m³ ]
Q - Liefermenge des Kompressors [ m³/min ]
15 bzw. 5 - Konstanter Faktor
z - Zulässige Motorschaltspiele/h [ 1/h ]
Δp - Druckdifferenz EIN/AUS

Auswahl eines Druckluftbehälters

Für Druckluft-Behälter gibt es definierte Normreihen, die nach bestimmten Volumenstufungen gegliedert sind. Damit man keine kostenintensive Einzel- oder Sonderanfertigung in Auftrag zu geben muss, sollten stets Behälter aus der Normreihe gewählt werden.

Tabelle: Normreihen und Betriebsdrücke für Druckluftbehältergrößen

Außerdem ist bei der Auswahl des Kompressor-Behälters* darauf zu achten, dass der zulässige maximale Druck des Kessels immer mindestens 1 bar über dem maximalen Kompressorhöchstdruck liegt.

• Der folgende Schritt bei der Berechnung der Größe eines Kompressors ist die Ermittlung des Schaltintervalls.