Wie kann der CFM des Luftkompressors erhöht werden?

So holen Sie mehr CFM aus Ihrem Luftkompressor heraus

Um den aus dem Luftkompressorauslass entnommenen CFM zu erhöhen, haben Sie zwei Hauptoptionen: 

1. Erhöhen Sie die Pumpleistung des Luftkompressorsystems.

2. Erhöhen Sie die Luftspeicherkapazität des Systems.

Um es klarzustellen: Keine dieser Optionen wird den inhärenten, konstruktionsbedingten CFM des Originalkompressors erhöhen – dies würde Modifikationen an der Pumpe erfordern.

Aber… Sie sind nicht daran interessiert, den CFM der Kompressorpumpe zu erhöhen (was in der Bedienungsanleitung angegeben ist); Was Sie interessiert, ist die Erhöhung des CFM, der aus dem Auslass des Luftkompressortanks entnommen werden kann – sodass Sie den angegebenen Job-CFM höher betreiben können als die Kompressionsmaschinenpumpe für pneumatische Werkzeuge.

In diesem Artikel erläutern wir das Konzept des CFM der Luftkompressorpumpe im Vergleich zum CFM des gesamten Luftkompressorsystems und erläutern, wie der CFM eines Luftkompressorsystems berechnet wird.

Ob Sie die Pumpkapazität oder die Luftspeicherkapazität Ihres Luftkompressionssystems erhöhen müssen, hängt davon ab, ob der Luftbedarf Ihres Druckluftwerkzeugs intermittierend oder kontinuierlich ist.

Erhöhung des CFM für den zyklischen oder intermittierenden Einsatz von Druckluftwerkzeugen

Wenn Sie einen kurzfristigen, intermittierenden oder periodischen hohen Bedarf an CFM haben, der jedoch nicht kontinuierlich ist, haben Sie mehr Möglichkeiten, den CFM zu erhöhen. Durch die Erhöhung der Luftspeicherkapazität können Sie den CFM des Systems im Laufe der Zeit je nach Luftspeicherniveau erhöhen.

Erhöhung des CFM für den Dauereinsatz von Druckluftwerkzeugen

Wenn Sie einen kontinuierlicheren Bedarf an höheren CFM (kontinuierlich laufenden Druckluftwerkzeugen) haben, muss der CFM Ihrer Kompressorpumpe den Anforderungen Ihres Druckluftwerkzeugs entsprechen. Daher wäre es nicht sinnvoll, dem System zusätzliche Luftspeicherkapazität hinzuzufügen. Sie wären auf die Möglichkeiten beschränkt, dem System mehr Pumpkapazität (CFM) hinzuzufügen.

Kontinuierlicher und intermittierender Betrieb von Luftkompressoren 

Unabhängig davon, ob das an den Kompressor angeschlossene Druckluftwerkzeug für den zyklischen, intermittierenden oder ständigen Einsatz bestimmt ist, ist es wichtig zu beachten, dass Ihr Luftkompressor möglicherweise für den „periodischen Betrieb“ ausgelegt ist.

Ein Luftkompressor ist für Betriebsphasen (Pumpen) und anschließende Leerlaufphasen (Kühlen) ausgelegt. Dies wird als Arbeitszyklus des Luftkompressors bezeichnet und normalerweise als Prozentsatz ausgedrückt, z. B. 50% – das bedeutet, dass der Kompressor so viel kühlen muss, wie er läuft.

So erhöhen Sie den CFM eines Luftkompressors

Hier sind einige der besten Möglichkeiten, den CFM eines Luftkompressors zu erhöhen.

1) Reduzierung des Drucks zur Erhöhung des CFM

Wenn sich im Luftkompressor Luftdruck aufbaut, wird der Auslass mit einer bestimmten Durchflussrate (CFM – Volumen/Zeit) herausgedrückt. Die Nennleistung jedes Kompressors entspricht dem Druck mal CFM (Luftstrom). Da Sie die Kapazität des Kompressors nicht schnell über ihre Grenze hinaus erhöhen können, führt eine Reduzierung des Systemdrucks durch Herunterdrehen des Reglers zu einer Erhöhung des CFM – die Leistung bleibt gleich.

Wenn Sie mit Luftkompressoren vertraut sind, haben Sie diese Option vielleicht schon gesehen, bevor Sie nach Möglichkeiten gesucht haben, den CFM Ihres Luftkompressors zu erhöhen. Viele Kompressorbenutzer müssen sich jedoch darüber im Klaren sein, dass Ihr Kompressorausgangs-CFM je nach dem von Ihnen eingestellten Ausgangsdruck variiert.

Wenn Sie einen Kompressor mit einer Nennleistung von 4 CFM bei 90 PSI haben, können Sie ein Werkzeug betreiben, das einen kontinuierlichen CFM von 5 oder sogar mehr erfordert, wenn das Werkzeug etwa 40 oder 50 PSI arbeiten muss.

Dies liegt daran, dass am Auslass Ihres Luftkompressortanks (innerhalb eines bestimmten Bereichs) eine umgekehrte Beziehung zwischen CFM und PSI besteht.

Achten Sie daher auf den CFM-Wert und den Betriebsdruck Ihres Druckluftwerkzeugs – er kann unter 90 PSI liegen, um eine sofortige CFM-Steigerung durch Ihren vorhandenen Kompressor zu erzielen.

Überlegungen zur Druckreduzierung zur Erhöhung des CFM

• Geeignet für den Dauereinsatz von Druckluftwerkzeugen (solange der CFM des Kompressors den CFM-Bedarf des Werkzeugs übersteigt)
• Ideal für den intermittierenden Einsatz von Druckluftwerkzeugen
• Die kostengünstigste Lösung ist die Abstimmung Ihres Kompressors

Voraussetzung dafür ist, dass Ihr Druckluftwerkzeug einen ausreichend niedrigen Betriebsdruck von mehr als 90 PSI hat (da die CFM-Werte normalerweise bei 90 PSI angegeben sind).

Die Beziehung zwischen CFM und PSI ist komplex, daher kann die Berechnung des CFM, das Ihr Kompressor bei niedrigeren Ausgangsdrücken liefern kann, kompliziert und unzuverlässig sein. Versuchen Sie, sich auf etwas anderes als diese Methode zu verlassen, um den CFM deutlich zu steigern (sagen wir mehr als 20-25%).

Wenn das Werkzeug kontinuierlich verwendet werden soll, muss der CFM-Bedarf des Kompressors bei niedrigeren Drücken immer noch den CFM-Bedarf des Druckluftwerkzeugs übersteigen.

Daher ist diese Methode im Dauereinsatz auf Situationen beschränkt, in denen der vorhandene Kompressor die erforderliche CFM liefern kann. Dennoch liegt der Ausgangsdruck unter der Standard-CFM-Nennleistung von 90 PSI für Kompressoren.

Sie können bei niedrigeren Drücken immer noch einen im Hinblick auf CFM unterbewerteten Kompressor verwenden. Wenn Sie nicht kontinuierlich mehr CFM verbrauchen, als Ihre Kompressorpumpe liefern kann, fungiert Ihr Kompressortank als Flüssigkeitsreservoir, das es Ihrem Kompressor ermöglicht, zwischen den Nutzungszyklen des Druckluftwerkzeugs „aufzuholen“. Achten Sie jedoch darauf, die Einschaltdauer Ihres Luftkompressors nicht zu überschreiten!

Auch wenn Sie mit diesem Ansatz die Lücke zwischen Ihrem Druckluftbedarf und dem, was Ihr Kompressor liefern kann, schließen können, kann er für viele zyklische Anwendungen mit Druckluftwerkzeugen ausreichend sein.

2) Fügen Sie dem System einen weiteren identischen Kompressor hinzu

Das Hinzufügen eines weiteren Kompressors mit demselben CFM, derselben Marke und demselben Modell kann dazu beitragen, die CFM-Bewertung Ihres aktuellen Luftkompressors zu verdoppeln, ohne dass die Steuerung komplexer wird.

Dieser Ansatz erhöht den CFM des Luftkompressor-Pumpsystems und erzielt gleichzeitig einen höheren CFM am Luftkompressortank/Luftdruckregler-Auslass.

Sobald Sie Ihren Nachbau eines Luftkompressors haben, können Sie die beiden Kompressoren mithilfe von Druckluftleitungen und einem Luft-T-Stück verbinden. Anschließend können Sie Ihr Druckluftwerkzeug oder die zu Ihrem Druckluftwerkzeug führende Luftleitung an die Buchse am T-Stück anschließen.

Da es sich bei den Luftkompressoren um die gleiche Marke, das gleiche Modell und die gleiche Größe handelt, ist am Druckschalter der gleiche Ein- und Ausschaltdruck eingestellt, was bedeutet, dass es keine Probleme mit der Synchronsteuerung gibt … großartig!

Überlegungen zum Hinzufügen eines weiteren Kompressors mit einem ähnlichen CFM

• Ideal für Druckluftwerkzeuganwendungen im Dauereinsatz – höhere CFM für Luftkompressorsysteme
• Auch für den intermittierenden Einsatz von Druckluftwerkzeugen geeignet
• Keine kostengünstige Option
• Die Druckschalter sollten gleich sein, aber aufgrund von Herstellungsunterschieden können möglicherweise einige Anpassungen erforderlich sein, um die Druckabschaltung und -abschaltung zu synchronisieren
• Sie müssen dennoch den Arbeitszyklus des Luftkompressors überprüfen, um den Luftkompressor entsprechend dem Arbeits-CFM des Druckluftwerkzeugs richtig zu dimensionieren.

Wenn Sie nicht ständig einen höheren CFM benötigen, ist ein doppelter Luftkompressor möglicherweise eine aggressivere Möglichkeit, den CFM zu erhöhen.

Anwendungen wie der Betrieb von Druckluftschraubern und Rahmennaglern sind Beispiele für Anwendungen, die einen Luftkompressor mit hoher CFM-Bewertung für den Dauereinsatz erfordern.

3) Anschluss zweier Kompressoren mit unterschiedlichem CFM

Ähnlich dem vorherigen Vorschlag, aber jetzt mit Schwerpunkt auf der Verbindung von zwei Luftkompressoren unterschiedlicher CFM, Marke und Modell. Es klingt einfach. Kein Prozess, sondern eine Idee.

Wenn Sie zwei Kompressoren mit jeweils 10 CFM und 5 CFM anschließen, erhalten Sie einen kontinuierlichen Durchfluss von 15 CFM.

Der Anschluss zweier Kompressoren umfasst die folgenden Schritte:

• Verwenden Sie das T-Stück-Luftanschlussstück, um den Auslass des Lufttanks anzuschließen
• Schließen Sie den Druckluftschlauch an den Ausgang des T-Stücks an
• Schließen Sie das Druckluftwerkzeug an einen Luftschlauch an

Überlegungen zum Anschluss zweier Kompressoren mit unterschiedlichem CFM

Ideal für den Dauereinsatz von Druckluftwerkzeugen – die Pumpkapazität des Systems hat einen höheren CFM

• Geeignet für den intermittierenden Einsatz von Druckluftwerkzeugen
• Nicht kosteneffektiv, da wir einen neuen Luftkompressor kaufen müssen
• Möglicherweise ist es günstiger, wenn Sie einen Ersatzkompressor verwenden oder sich einen von einem Freund oder Nachbarn ausleihen
• Es ist ein einstellbarer Luftkompressor-Druckschalter erforderlich
• Sie müssen dennoch den Arbeitszyklus des Luftkompressors überprüfen, um den Luftkompressor entsprechend dem Arbeits-CFM des Druckluftwerkzeugs richtig zu dimensionieren

Steuerung der Zuschaltung zweier unterschiedlicher Kompressoren

Der Betrieb zweier verschiedener Kompressoren unterschiedlicher Größe, Leistung, CFM und gleichmäßigem Druck kann schwierig sein. Der Druckschalter für jeden Kompressor kann so eingestellt werden, dass er bei anderen Drücken einschaltet.

Jetzt teilen sich die Kompressoren einen Lagerraum (da ihre Tanks mit Schläuchen verbunden sind) und der Druck im System löst die Aktivierung jedes Kompressors aus.

Wenn ein Kompressor auf 80 PSI und der andere Kompressor auf 90 PSI gestuft ist, wird der zweite Kompressor gestuft, sobald das System unter 80 PSI fällt – dies geschieht, wenn die Maschine arbeitet.

Dies ist ein Problem des Steuerungssystems – um zu verhindern, dass ein Kompressor die gesamte Arbeit erledigt und letztendlich das tatsächliche potenzielle CFM des Systems erzeugt, müssen Sie die Stufungs- und Abschaltdrücke auf den gleichen Wert einstellen.

Sie müssen an beiden Kompressoren einstellbare Druckschalter installieren und manuelle Arbeiten durchführen, um sie zu synchronisieren.

Stellen Sie den Druckschalter ein

Es wäre hilfreich, die Druckschalter an beiden Kompressoren zu berücksichtigen und zu prüfen, ob sie ähnliche Ein- und Ausschaltpunkte haben. Wenn ja, funktionieren sie je nach Luftbedarf Ihres Druckluftwerkzeugs ungefähr gleich.

Wenn jedoch der Abstand zwischen den Schaltern zu groß ist, erledigt ein Kompressor die ganze Arbeit und startet und stoppt viel häufiger. Dies führt zu einem erhöhten Wartungsaufwand und einer möglichen Verkürzung der Lebensdauer.

Außerdem wird dadurch Ihr Spitzen-CFM gesenkt, da der Spitzen-CFM erreicht wird, wenn:

• Der Kraftstofftank ist 99% voll
• Beide Kompressorpumpen liefen, bevor sie abschalteten
• Wenn das System 99% voll ist und nur der 10-CFM-Kompressor läuft, entspricht die tatsächliche Spitzen-CFM-Kapazität dem 10-CFM-Kompressor plus der Lieferkapazität im Auffangbehälter.

Wenn das System jedoch 99% voll ist und sowohl der 10-CFM- als auch der 5-CFM-Kompressor laufen, entspricht der Spitzen-CFM des Systems 10 + 5 CFM plus der Lieferkapazität im Auffangbehälter.

4) Fügen Sie einen weiteren Tank hinzu

Durch das Hinzufügen eines weiteren Luftbehälters kann der Luftkompressor beide Tanks füllen (einen mit dem Kompressor und den anderen), sodass Sie noch mehr Luftspeicher haben. Dies bedeutet, dass der Motor des Luftkompressors länger läuft, bevor er den Abschaltdruck erreicht und stoppt, sodass Sie das Werkzeug länger verwenden können.

Die Kompressorpumpe füllt ein größeres Volumen, sodass Sie mehr CFM haben, da ein größerer Vorrat an vorkomprimierter Luft darauf wartet, für stark beanspruchte Druckluftwerkzeuge verwendet zu werden.

Dies ist unsere Lieblingslösung zur Erhöhung des CFM Ihres Druckluftsystems.

Wir sagen „Druckluftsystem“, weil es nicht richtig ist zu sagen, dass das Hinzufügen eines zweiten Luftbehälters zum Kompressor den „Luftkompressor-CFM“ erhöht – das heißt, wenn man „Luftkompressor-CFM“ für „Luftkompressor-Pumpen-CFM“ versteht.

Das CFM steht am Auslass des Druckluftbehälters (oder Luftdruckreglers) zur Verfügung und ist vom CFM der Luftkompressorpumpe getrennt, indem es über einen Luftbehälter zum Speichern von Druckluft (innerhalb bestimmter Grenzen) verfügt.

Auch wenn der Luftkompressor für 5 CFM ausgelegt ist, können wir 15 CFM aus dem Luftkompressorsystem herausholen – wir brauchen einen Satz ausreichend großer Tanks, und die 15 CFM stehen nur für einen bestimmten Zeitraum zur Verfügung – wegen des Luftkompressors Pumpe kann den Bedarf nicht decken.

Wenn Sie dem Luftkompressor einen zweiten Tank hinzufügen, hat der Kompressor mehr Zeit zum Abkühlen (vorausgesetzt, Sie ziehen nicht mehr CFM aus dem System, als die Kompressorpumpe produziert). Dies liegt daran, dass jetzt mehr Luft gespeichert ist, sodass Ihr Druckluftwerkzeug länger laufen kann, bevor der Lufttank unter den Einschaltdruck der Luftkompressorpumpe fällt.

Es ist also auch eine großartige Möglichkeit, die Belastung Ihres Luftkompressors zu reduzieren – wenn er einen 50%-Arbeitszyklus hat und 5 Minuten eingeschaltet und 2 Minuten ausgeschaltet ist, sind Sie überlastet!

Überlegungen zum Hinzufügen eines weiteren Tanks

Nicht für den Dauereinsatz von Druckluftwerkzeugen geeignet (Kompressor holt immer auf)

Ideal für den intermittierenden Einsatz von Druckluftwerkzeugen (der Kompressor hat die Möglichkeit, abzukühlen)

Kostengünstig, Anschaffung eines weiteren Speichertanks (anstelle eines komplett neuen Kompressors)

Auch bei zeitweisem Einsatz ist die richtige Tankdimensionierung erforderlich.

Der Arbeitszyklus des Luftkompressors muss noch überprüft werden, um den Luftkompressor basierend auf dem Betriebs-CFM des Luftwerkzeugs richtig zu dimensionieren.

Es ist wichtig sicherzustellen, dass Ihr Kompressor weiterhin innerhalb der Grenzen des Arbeitszyklus arbeitet. Das Hinzufügen eines Tanks zum System kann das Verhältnis von Betriebs- zu Leerlaufzeit verringern, was zu einem kürzeren Arbeitszyklus führt, selbst wenn die Pumpe länger läuft.

5) Erhöhen Sie die Größe vorhandener Kompressorpumpen und -motoren

Das Hinzufügen von Kompressorpumpen erhöht den CFM, auf den Sie ständig zurückgreifen können. Eine Vergrößerung des Motors führt nicht zwangsläufig zu einer Erhöhung des CFM, da die Pumpe normalerweise für die Verwendung der angegebenen Motorgröße ausgelegt ist, sodass Sie bei einer kleinen Pumpe am Ende einen überdimensionierten Motor haben.

Überlegungen zur Erweiterung bestehender Kompressoren

Abhängig vom Alter und der Größe Ihres Tanks kann die Nachrüstung eines vorhandenen Tanks mit einer neuen Kompressorpumpe und einem neuen Motor minimal kosteneffektiv sein. In vielen Fällen kann es kostengünstiger sein, einen neuen Kompressor mit höherem CFM und den passenden Tank für Ihre Anwendung zu kaufen.

Bevor Sie Änderungen vornehmen, sollten Sie sorgfältig recherchieren, um sicherzustellen, dass Ihr Luftkompressor diese Änderungen durchführen kann.