Luftstromberechnung in Rohrleitungen

Volumenstrom

-
Geschwindigkeit * in m/s
Durchmesser * in mm

Strömungsgeschwindigkeit

-
Volumenstrom * in m³/h
Durchmesser * in mm

Rohrdurchmesser

-
Volumenstrom * in m³/h
Geschwindigkeit * in m/s
  • Metallbearbeitung
    Metallspäne 20-25m/s
    sehr grober Metallstaub 20-25m/s
    grober Metallstaub 20-22m/s
    Metallstaub, feine Späne 18-20m/s
    feiner Metallstaub 16-18m/s
    Öl- und Kühlschmierstoffnebel 14-16m/s
    Metallrauche (schweißen) 14-16m/s
    feinster Metallstaub 12-14m/s
  • Minerale, Gestein
    grober Sand, trocken, kein Kies 18-20m/s
    Sandstrahlen, Gußputzerei 16-18m/s
    Schleifstaub - Glas 16-18m/s
    Schmirgel, Korrund 16-18m/s
    Sand 14-16m/s
    feinster trockener Sandstaub 12-14m/s
    Kohlenstaub pulverförmig 12-14m/s
  • Holz
    Holzspäne mit Stücken 25-30m/s
    Sägemehl feucht 22-24m/s
    grobe Holzspäne ohne Stücke 18-22m/s
    Holzwolle 18-20m/s
    kleine Holz- und Hobelspäne 16-18m/s
    feinster Holzstaub 12-14m/s
  • Lebensmittel
    Tabakstäube 15-16m/s
    Getreide- und Futterstäube 14-16m/s
    Mehl 12-14m/s
  • Sonstiges
    Papierschnitzel 15-22m/s
    Gummistaub 18-20m/s
    Waschmittelstäube 16-18m/s
    Randstreifenabsaugung 16-18m/s
    Schleifstaub Leder 15-16m/s
    Farbnebel-Spritzkabinen 14-16m/s
    Kurze Textilfaser 12-16m/s
    Styropor 8-10m/s

Empfohlene Strömungs­geschwindigkeiten in Abhängigkeit von zu transportierenden Medien

Bei brennbaren und explosionsfähigen Stäuben, zu denen z.B. Aluminium-, Mehl-, Getreide- und Zuckerstäube gehören, sollen nach VDI Richtlinie 2263, zur Vermeidung von Ablagerungen in Rohren, Luftgeschwindigkeiten von ca. 20 m/s gewählt werden

Berechnung der erforderlichen Absaugleistung

  • geschlossen
  • offen

Erforderliche Absaugleistung (Volumenstrom)

300 m³/h

Empfohlener Durchmesser (d)

100 mm
Die basierend auf der Größe des abzusaugenden Raums berechnete Absaugleistung dient als grober Richtwert für die Auslegung der Absauganlage und berücksichtigt z.B. nicht die Raumgeometrie, evtl. Luftströmungen und die Intensität der entstehenden Immissionen.

Die Höhe der erforderlichen Absaugleistung ist von vielen Faktoren abhängig. In erster Linie ist diese jedoch davon abhängig wie gut die Erfassung des abzusaugenden Mediums funktioniert und wie schnell eine hohe Aerosolkonzentration gebildet wird.

In diesem Berechnungstool wird zwischen Erfassung in einem geschlossenen Raum (z.B. einer komplett eingehausten Werkzeugmaschine) und Erfassung über offenen Entstehungsquellen (wie z.B. offene Maschinen oder Schweißarbeitsplätze) unterschieden.

Absaugung von geschlossenen Bereichen

Zur Bestimmung der erforderlichen Absaugleistung in geschlossenen Räumen, wird der Volumen des Raums (m³) mit der erforderlichen Luftwechselrate (1/h) multipliziert. Diese definiert wie oft die gesamte Luft im Raum innerhalb einer Stunde ausgetauscht wird. Darüber lässt sich auch die Evakuierungszeit berechnen, die angibt wie schnell der im Raum vorhandene Aerosolnebel abgesaugt wird und der Raum wieder sauber ist. Die Evakuierungszeit wird oftmals bei Absauganlagen an Werkzeugmaschinen angegeben und informiert den Betreiber wie schnell die Maschinentüren nach Programmende aufgemacht werden können ohne dass Aerosolnebel austritt.

Da bei kleineren Arbeitsbereichen die Aerosolkonzentration recht schnell sehr hoch ansteigen kann, sollte eine höhere Luftwechselrate kalkuliert werden, als bei größeren Arbeitsräumen.

Absaugung von offenen Bereichen

Die effektivste Art der Erfassung ist der Einsatz einer Absaughaube direkt über der Entstehungsquelle wenn der Aerosolnebel bedingt durch die Thermik nach oben aufsteigt. Dabei muss dieser von der Haube nur aufgefangen werden und über eine unterhalb des Erfassungselements anliegende Strömung angesaugt werden. Als ein Richtwert für die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit wird 0,5m/s empfohlen. Darüber lässt sich auch der erforderliche Volumenstrom, welcher am Erfassungselement anliegen muss, leicht berechnen. In dem Sie die Fläche des Erfassungselementes mit der Strömungsgeschwindigkeit und 3600 multiplizieren., berechnen Sie die erforderliche Absaugleistung.

Druckverlust in Rohrleitungen

Druckverlust ges.

-

Luftgeschwindigkeit

-
Die Berechneten Werte basieren auf Lufttemperatur von 20°C und Standardluftdruck (mittlerer Luftdruck der Atmosphäre auf Meereshöhe)

Wenn Sie mehrere Maschinen oder Arbeitsplätze mit einem Abscheider (als zentrale Absauganlage) absaugen möchten, muss eine Verrohrung dafür projektiert werden. Dabei ist unbedingt der durch die Verrohrung entstehende Druckverlust, bzw. Differenzdruck zu beachten. Dieser kann die Absaugleistung der Absauganlage deutlich reduzieren, wenn der Ventilator der Absaugung eine zu geringe Pressung aufweist.

Daher ist es zwingend erforderlich den gesamten Druckverlust in der angeschlossener Verrohrung zu kennen um die erforderliche Absaugleistung sicherzustellen.

Das Druckverlust-Berechnungstool

Die Druckverlust Berechnung erfolgt basierend auf der Formel nach Colebrook und White für voll ausgebildete turbulente Strömungen im Übergangsbereich zwischen hydraulisch glattem und rauem Rohr. Zur Berechnung von Lambda werden folgende Werte für Rauheit genommen: 0,04mm (bei längs geschweißten Stahlrohren / Bördelrohre, wie z.B. von JACOB, KMH oder METU), 0,15mm (bei Wickelfalzrohren, wie z.B. von Lindab) und 1mm (bei Spiralschläuchen).

Das Berechnungstool ermöglicht es Ihnen den Druckverlust in einem zusammenhängen und in einem Durchmesser ausgeführten, Rohrleitungsabschnitt zu berechnen. Geben Sie dazu einfach den Volumenstrom, den Rohrdurchmesser und die Gesamtlänge von geraden Rohren an. Das sind Pflichtfelder, die zur Berechnung erforderlich sind.

Neben dem Druckverlust wird auch die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr angezeigt. Daran lässt sich erkennen, dass mit zunehmender Luftgeschwindigkeit auch der Druckverlust zunimmt. Eine Liste der empfohlenen Strömungsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von den zu transportierenden Medien, haben wir für Sie hier zusammengestellt.

Berücksichtigung von Formstücken für die Druckverlustberechnung

Eine Rohrleitung verläuft jedoch selten einfach nur gerade. Sie enthält auch Bögen und Abzweige. Solche Formteile erzeugen eine stärkere Luft Verwirbelung im System und erhöhen dadurch den Differenzdruck zusätzlich. Um das Berechnungstool möglichst einfach zu halten, werden bei der Berechnung nur Rohrbögen im 90° und 45° Winkel berücksichtigt. Der Bogenradius entspricht dabei r (Bogenradius) = D (Rohrdurchmesser).

Geben Sie an wie viele Rohrbögen 90° und 45° im zu berechnenden Abschnitt enthalten sind. Wenn das Rohrleitungssystem Abzweige (Gabelstücke oder Hosenstücke) besitzt, dann können Sie für die Berechnung ebenfalls Rohrbögen auswählen. Bei abweichenden Abzweigwinkel wählen Sie einfach den nächst größeren Bogenwinkel aus. Z.B. bei 30° Bogen oder Abzweig, verwenden Sie für die Berechnung 45° Rohrbogen und bei 60° Winkel einen 90° Rohrbogen.

Die Anschlüsse an den einzelnen Absaugstellen werden oftmals flexibel mittels Spiralschlauch ausgeführt. Dadurch wird die abzusaugende Einrichtung zum einen von der Rohrleitung entkoppelt um evtl. Übertragung von Vibrationen zu vermeiden. Zum anderen können damit leichte Versetze zwischen Rohrleitung und Absaugstelle schnell und elegant ausgeglichen werden. Im Spiralschlauch wird jedoch ein deutlich höherer Druckverlust erzeugt, als in Rohren. Daher sollte die Länge des Schlauchs möglichst kurz gewählt werden. Durch Eingabe der Schlauchlänge wird Ihnen auch der dadurch entstehende Druckverlust angezeigt.

Bitte beachten Sie dabei, dass für die Berechnung ein gerader Schlauchverlauf angenommen wird. Ohne Biegungen und durchhängende Schlaufen. Das sollte auch bei der Montage stets berücksichtigt werden, damit das abzusaugende Medium sich im Schlauch nicht ansammeln kann.

Druckverlust, bzw. Differenzdruck in komplexen Leitungen berechnen

Mit diesem Berechnungstool lässt sich der Druckverlust auch in komplexen Rohrleitungen einfach berechnen. Dafür unterteilen Sie das Rohrleitungssystem einfach in mehrere zusammenhängende Verrohrungsabschnitte, die aus einem Durchmesser bestehen. Berechnen Sie dann diese Abschnitte zuerst für sich alleine. Anschließend summieren Sie die aufeinander folgenden Abschnitte um den gesamten Druckverlust zu erhalten.

Bitte beachten Sie, die folgende Regel.

  • In Reihe verlaufende (auf einander folgende) Abschnitte werden addiert
  • parallel verlaufende Abschnitte nicht

Berechnung der erforderlichen Frischluftzuführung bei Absaugung von heißen Dämpfen

Erforderliche Zuluft bei 25°C

275 m³/h

Gesamt Volumenstrom (Abluft)

375 m³/h

Absaugstellen

weitere Absaugstelle hinzufügen

Da die meisten industriellen Absauganlagen zur Verwendung bei üblichen Umgebungstemperaturen, zwischen 5° und 45°C konzipiert sind, sind auch die Bauteile entsprechend auf diese Temperaturen ausgelegt. So dass bei zu niedrigen oder zu hohen Temperaturen Bauteile beschädigt und ausfallen können.

Bei Absaugung von heißen Dämpfen die z.B. in Temperöfen, Durchstoß- und üblichen Härteöfen entstehen jedoch deutlich höhere Temperaturen als die, auf die normale Industrie Absauganlage mit ihren elektrischen Bauteile und Dichtungen ausgelegt wurden. Um diese bei solchen heißen Anwendungen verwenden zu können, ist es oftmals am einfachsten durch Frischluftzugabe die Lufttemperatur zu senken. Mit diesem Berechnungstool lässt sich die erforderliche Menge an Zuluft, abhängig von ihrer Temperatur und der abgesaugten Luftmenge, einfach berechnen.

Siphonhöhenberechnung

Medium *
Öl / KSS
Wasser
H1: -
H2: -

Die Funktion eines Siphons ist den meisten aus dem Haushaltsbereich bekannt. Dort wird dieser unter jedem Wasserbecken in den Wasserablauf eingebaut und sobald dieser befüllt ist, verhindert der Siphon, dass unangenehme Gerüche aus der Kanalisation oder Abflussrohren austreten können. In Lüftungsanlagen wird der Siphon meist in die Kondensat-Wasser-Ableitung eingesetzt um das Kondenswasser in den Abfluss abzuführen. Das sich im Siphon ansammelnde Wasser dient dabei als Sperrwasser / Geruchsverschluss und verhindert, das trotz eines Unterdrucks in der Lüftungsanlage Gerüche aus der Abflussleitung angesaugt werden.

Bei industriellen Emulsions- und Ölnebelabscheidern erfüllt der Siphon einen weiteren Zweck. Dieser wird meistens an der Ablaufwanne eingebaut, in der sich das abgeschiedene KSS Medium sammelt und von dort aus in ein Sammelbehälter oder zurück in den Maschinentank fließt. Damit das abgeschiedene Medium abfließen kann, muss der Siphon befüllt und seine Höhe richtig ausgelegt sein.

Mit diesem Berechnungstool berechnen Sie die erforderliche Sperrhöhe bei Wasser oder KSS. Diese verhindert, dass durch den Unterdruck, der im Betrieb der Abluftanlage aufgebaut wird, keine Fehlluft über den Ablauf angesaugt und das abgeschiedene Medium ungehindert abfließen kann.

Trotz sorgfältiger Programmierung der Berechnungen übernehmen wir keine Gewähr für die Richtigkeit der Ergebnisse. Sollten Ihnen Fehler auffallen, informieren Sie uns bitte darüber, damit wir diese korrigieren können.