Wat is perslucht?
Perslucht is een energietransportmiddel dat op grote schaal wordt toegepast voor de aandrijving van werktuigen en pneumatische elementen. In vergelijking met elektrisch of hydraulisch aangedreven elementen is perslucht een dure energievorm. Het grote voordeel echter is dat het zeer soepel, veilig en zuiver is in gebuik en hierdoor bruikbaar is in tal van toepassingen.
Werkingsprincipe- technologie
Er bestaan verschillende technologiën om perslucht op te wekken. De meest gangbare en gekende compressoren in het drukbereik van 7 tot 10 bar zijn de zuiger- en schroefcompressoren. Beide zijn volumetrisch werkende of maw de lucht wordt in een ruimte ingesloten waarna deze verkleint waardoor de druk stijgt.
Er zijn tal van fabrikanten van fabrikanten die hun produkten rechtstreeks of via verkooppunten aanbieden. De afweging tussen prijs, kwaliteit, energieverbruik, technologie, dienst na verkoop,.... bepalen uw keuze. Onze ervaring hierbij is dat alleen kijken naar de prijs vaak niet de juiste keuze is. Alles begint bij advies en eindigt met een factuur die voor alle partijen een voldaan gevoel moet geven. Hierbij een greep van compressorfabrikanten: Airpress, Alup, Atlas Copco, Berko, Boge, Compair, Chicago Pneumatic, Creemers, Kaeser, Ingersoll Rand, Rotair,
Bij een zuigercompressor wordt de lucht door de bewegende zuiger samengedrukt. Om wille van de temperatuursstijging tijdens de compressie , is een ééntrapscompressor beperkt tot een druk van 8 à 10 bar. Wanneer hogere drukken gewenst zijn, zal dit in meerdere trappen uitgevoerd moeten worden met tussentijdse koeling.
Een schroefcompressor bestaat uit twee in elkaar grijpende schroeven die de ruimte in een aantal kamers verdelen. Door de rotatie van deze schroeven verplaatsen deze kamers zich in één richting van de zuig- naar de perszijde. Door het veranderlijk afgelsoten volume van deze kamers wordt de lucht aangezogen en samengeperst.
Kostprijs-perslucht
Perslucht is een (zeer) dure energievorm en de kosten zijn tijdens de levenscyclus van een compressor volgens vakliteratuur als volgt opgebouwd:
- 20 % vaste kosten (aankoop, installatie) en herstellingen
- 10 % werkingskosten (onderhoud, smering)
- 70 % energiekosten.
Grootste besparing kan bekomen worden door de energiekosten kristisch te bekijken. Door een energiezuinige compressor te kiezen, behaal je vaak een groter voordeel dan enkel de aankoopprijs te bekijken. Energieverbruik wordt ook bepaald door tal van factoren: werkdruk, temperatuur van de aangezogen lucht, dimensionering van de compressor in functie van het te verwachten persluchtverbruik, drukvallen in leidingen-filters,.....
Wist je dat door de werkdruk te verlagen met 1 bar er een daling te noteren valt van 10 % op je energiebruik.
Wist je dat een drukverlies van 25 mbar in de inlaatfilter van een compressor het energieverbruik met 2 % toeneemt.
Wist je dat de soortelijke massa van lucht (kg/m³) daalt bij stijgende temperatuur waardoor bij een temperatuurstijging van 5°C de luchtopbrengst zal verminderen maar de compressiearbeid blijft hetzelfde=> specifiek energieverbruik stijgt met 2%.
Grootste oorzaak van energieverliezen zijn de lekverliezen. Zo geeft een opening van 5 mm bij 7 bar een verlies van 2m³/min.
Persluchtbehandeling en kwaliteit
De werking/het rendement van uw pneumatische apparatuur wordt grotendeels bepaald door de kwaliteit van de perslucht. Aanwezigheid van olie, water, stof en roest zijn de belangrijkste oorzaken van vervuiling.
WATER IN PERSLUCHT - DAUWPUNT
Levensduur van heel wat gereedschappen wordt enorm ingekort door de aanwezigheid van water in uw perslucht. Dit ten gevolge van minder goede smering, korrosievorming en bevriezingsverschijnselen bij het ontspannen van de perslucht. Vocht geeft vaak ook problemen bij specifieke toepassingen zoals bijvoorbeeld bij zandstralen en verfspuiten.
Lucht bevat steeds een hoeveelheid water, afhankelijk van de temperatuur en de weersgesteldheid. De relatieve vochtigheid is een maatstaf om dit aan te geven en geeft bij benadering de verhouding tussen het aanwezige vochtgehalte tot het vochtgehalte bij verzadiging bij dezelfde temperatuur. Een andere maatstaf om het vochtgehalte weer te geven is het dauwpunt.
Het dauwpunt is de temperatuur (°C) waarbij een gegeven volume lucht verzadigd is met waterdamp( relatieve vochtigheid =100%). Indien de temperatuur hieronder daalt zal condensatie optreden. Dauwpunt kan men opgeven bij een bepaalde druk (drukdauwpunt) of bij atmosferische omstandigheden(atmosferisch dauwpunt).
Diverse toepassingen vragen diverse dauwpunten.Compressoren zuigen omgevingslucht aan bij de aanwezige waterdamp. Deze watgerdamp is oorzaak van corrosie in leidingen en persluchtgereedschap. Corrosie treedt op vanaf een RV van 50% en neemt snel toe vanaf een RV van 60 %. Door compressie wordt de persluchttemperatuur verhoogd en ook de bijhorende capaciteit om waterdamp op te slaan. Nadien koelt de perslucht echter af in de leidingen en ga je watervorming krijgen die tot heel wat schade en productieverlies kan leiden. Een nakoeler na de compressie is onontbeerlijk, deze zal tussen de 80 en 90% van het water uit de perslucht verwijderen, wenst u in functie van uw toepassing dogere lucht met bijhorend lager dauwpunt dan is het gerbuik van een extra droger zeker te overwegen.
Wist je dat bij een compressie tot 7 bar van 10 m³/min bij een aanzuigtemperatuur van 20 °C en een RV van 60 % er 4,8 l condensaat per uur wordt afgevoerd bij afkoeling tot 20 °C door een nakoeler.
De perslucht die uit een luchtgekoelde nakoeler komt heeft bij een goede werking een temperatuur van +/-10°C boven de omgevingstemperatuur. Deze nakoeler verwijdert tussen de 80 en 90 % van het aanwezige water. Deze perslucht is nog steeds verzadigd en heeft een drukdauwpunt van de koeltemperatuur en er zal bij verdere afkoeling condensaat gevormd worden.
PERSLUCHTKETEL
Bij gebruik van elektrische compressoren is het gebruik van een persluchtketel noodzakelijk. Dit om al te grote schommelingen te vermijden en het aantal start/stops van de elektromotor te beperken.
Als richtwaarde wordt er vaak uitgegaan van 1/10 van de compressorcapaciteit bij een continu draaiende motor. Bij drukafhankelijk starten is er een groter ketelvolume noodzakelijk.
In de luchtketel zal er een verdere afkoeling van de perslucht plaatsvinden met bijhorende condensaatvorming, een regelmatig manueel of automatisch aflaten van condenswater kan je een hoop problemen voorkomen.
DROGEN VAN PERSLUCHT
Om dauwpûnt verder te verlagen plaatst men na de persluchtketel een droger. De toegepaste technologie is afhankelijkvan het gewenste dauwpunt.
Dauwpunt +3 °C -> koeldroger.
Dauwpunt -40 °C-> adsorptiedroger.
Door persluchtdroging worden de totale kosten met 10 tot 25% verhoogd maar de kwaliteit van de perslucht steigt aanzienlijk waardoor de vele nadelen en problemen van vochtige perslucht voorkomen worden.
PERSLUCHTVERDELING
Persluchtverdeling gebeurt door een leidingnet dat aangepast moet zijn aan de flow en de werkdruk. Gebruik hierbij juiste onderdelen om drukverliezen te voorkomen. (Pers)lucht vormt bij lekken niet onmiddellijk een gevaar. Het is geen gas met eventueel bijhorend ontploffings- of verstikkingsgevaar, het is geen vloeistof ... bijgevolg ligt niet iedereen onmiddellijk wakker van een lek in een persluchtsysteem. Wanneer je echter het financieel verlies mee in rekening gaat brengen kunnen persluchtlekken toch best voorkomen worden. Hierbij een klein overzicht
Lekdiameter 1 mm -> luchtverlies 0,07 m³/min of 0.4 kW
Lekdiameter 3 mm -> luchtverlies 0,70 m³/min of 4,0 kW
Lekdiameter 5 mm -> luchtverlies 2,00 m³/min of 12 kW
Lekdiameter 10 mm ->luchtverlies 7,00 m³/min of 42 kW