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Fördergeschwindigkeit / Luftgeschwindigkeit

Berechnung der Luftgeschwindigkeit in Rohrleitungen: Schritt-für-Schritt-Anleitung

Empfohlene Werte für die Luftgeschwindigkeit in pneumatischen Förderrohren

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Zusammenfassung des Abschnitts
1. Definition der Luftgeschwindigkeit in Rohrleitungen
2. Berechnung der Luftgeschwindigkeit in Rohrleitungen
3. Übliche Werte für die dünne Phase (dilute phase) und magere Phase (lean phase) der pneumatischen Förderung
4. Excel-Rechner für die Luftgeschwindigkeit in Rohrleitungen

1. Definition der Luftgeschwindigkeit in Rohrleitungen

Was ist die Geschwindigkeit der Luft in Rohrleitungen?

Die Förderluftgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Luft in der Förderrohrleitung einer pneumatischen Förderanlagezirkuliert. Die Luftgeschwindigkeit ändert sich entlang der gesamten Förderstrecke entsprechend der Druck- /Temperaturentwicklung. Daher muss man sich immer auf eine Referenzposition (Anfang oder Ende der Leitung) beziehen, wenn die Luftgeschwindigkeit berechnet wird. Die Luftgeschwindigkeit wird manchmal auch als Förderluftgeschwindigkeit bezeichnet.

2. Berechnung der Luftgeschwindigkeit in Rohrleitungen

Wie berechnet man die Luftgeschwindigkeit in Rohrleitungen?

Die Luftgeschwindigkeit in den Rohrleitungen wird berechnet, indem der luft- Volumenstrom (m³/s) durch den Querschnitt der Rohrleitung (m²) geteilt wird.

Berechnung der Luftgeschwindigkeit in pneumatischen Förderrohren

Gleichung 1: Berechnung der Luftgeschwindigkeit in einer Förderrohrleitung mit Durchmesser D

Mit:

- u_Luft = Luftgeschwindigkeit in der Förderrohrleitung mit Durchmesser D (m/s)
- Q_Luft = Luft-Volumenstrom (m³/s)
- D = Rohrdurchmesser (m)

Folgende Punkte sind zu beachten: der Luft-Volumenstrom ändert sich mit Druck und Temperatur entlang der Förder leitung. Der Druck nimmt ab, wodurch sich die Luft ausdehnt, was den Volumenstrom erhöht und damit die Förderluft- geschwindigkeit steigen lässt (bei konstantem D). Um diesem Phänomen entgegenzuwirken, ist es möglich, den Durchmesser der Rohrleitung zu ändern. Daher ist D möglicherweise nicht über die gesamte Rohrleitung konstant.

Wie berechnet man die Luftgeschwindigkeit in Rohrleitungen? Schritt-für-Schritt- Berechnungsbeispiel

Eine pneumatische Förderanlage für die dünne Phase (dilute phase), die im Vakuumbetrieb arbeitet, transportiert ein Produkt von einer Kippstation zu einem Empfänger. Die Förderleitung wird von einemRoots-Gebläse betrieben, das 400 Nm ³/h Luft ansaugt. Die Temperatur beträgt 20 °C. Der Druck im Empfänger liegt bei -0,3 bar (g). Der Innendurchmesser des Rohrs beträgt 80 mm. Wie hoch ist die Luftgeschwindigkeit am Anfang und am Ende des Rohrs?Anfang des Rohrs

Am Anfang des Rohrs herrscht atmosphärischer Druck, die Temperatur beträgt 20 °C.

SCHRITT 1: Berechnung des Luftvolumenstroms unter den Bedingungen am Anfang des Rohrs.

Die Berechnungsformel ist hier verfügbar.

Q

_Luft = Q _VN · T/273 · 1,013/P = 400 · 293/273 · 1,013/1,013 = 429 m³/h = 0,119 m³/s

SCHRITT 2: Berechnung der Förderluftgeschwindigkeit

u_Luft = Q_Luft / (π · D²/4) = 0,119 / (π · 0,08²/4) = 23,7 m/s

Ende des Rohrs

Am Ende des Rohrs beträgt der Druck -0,3 bar (g), die Temperatur liegt bei 20 °C.

SCHRITT 1: Berechnung des Luftvolumenstroms unter den Bedingungen am Ende des Rohrs.

Die Berechnungsformel ist hierverfügbar.

Q_Luft = QVN.T/273*1,013/P = 400*293/273*1,013*(1,013-0,3) = 609 m3/h = 0,169 m3/s

SCHRITT 2: Berechnung der Luftfördergeschwindigkeit

u_Luft = Q_Luft / (π·D2/4) = 0,169/(π*0,082/4) = 33,7 m/s

Wie berechnet man den Volumenstrom aus Luftgeschwindigkeit und Rohrdurchmesser?

Gleichung 1 kann auch verwendet werden, wenn die Luftgeschwindigkeit und der Rohrdurchmesser bekannt sind. Damit lässt sich der Luftvolumenstrom berechnen:

Q_Luft = u_Luft · π·D2/4

Da Luft kompressibel ist, ändert sich der Luftvolumenstrom je nach Druck und somit je nach Position in der Leitung.

3. Übliche Werte der Luftgeschwindigkeit für verdünnte und dichte Phase in der pneumatischen Förderung

Was ist die typische Luftgeschwindigkeit in pneumatischen Fördersystemen?

Jede Förderleitung ist einzigartig und weist eine spezifische Luftgeschwindigkeit auf. Dennoch können für die verdünnte und die dichte Phase Größenordnungen angegeben werden.

Tabelle 1: Referenz-Luftgeschwindigkeit am Leitungsende für verdünnte und dichte Phase in der pneumatischen Förderung

Förderart Druck Vakuum
Verdünnte Phase
20–25 m/s 20–30 m/s
Dichte Phase
4–8 m/s
5–10 m/s

Hinweis: Die tatsächliche Geschwindigkeit des geförderten Produktsist niedriger als die Förderluftgeschwindigkeit.

4. Excel-Rechner für die Luftgeschwindigkeit im Rohr

Hier können Sie den kostenlosen Excel-Rechner für die Berechnung der Luftgeschwindigkeit herunterladen: Rechner-Download (hier klicken)

Excel-Berechnungstool für die Luftgeschwindigkeit in Rohrleitungen

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