Snabbsvar
- Användbar luft (fri luft) = V × (frånslagstryck − tillslagstryck) / 1,013.
- Minsta tank för ett visst antal starter: V = Q × 1,013 × T / (4 × Δp), där T är minsta tillåtna cykeltid i minuter.
- Buffert för en topp: V = (toppflöde − kompressorns flöde) × topptid × 1,013 / tillåtet tryckfall.
- Under vanliga antaganden hamnar både kolv och skruv på cirka hälften av FAD i l/min som tankvolym i liter.
- Tanken kan inte ersätta luftmängd: ett varaktigt underskott tömmer varje tank till slut.
Tanken har fyra uppgifter: lagra luft för korta toppar, begränsa antalet starter och lastcykler, dämpa tryckpulserna från en kolvkompressor och kyla luften så att en del av vattnet faller ut. De två första går att räkna på, och det är de som bestämmer volymen. Var tanken placeras i systemet och skillnaden mellan våt och torr tank beskrivs i tanken i tryckluftssystemet.
Användbar luft i tanken
Luften i tanken kan bara användas ned till det tryck verktyget behöver. Med tryckvaktens band mellan tillslag och frånslag blir den användbara mängden fri luft V × Δp / 1,013. Ett bredare tryckband ger mer luft per cykel, men också större tryckvariationer; det ställs in på tryckvakten, se ställa in tryckvakten.
| Tank | 8 till 6 bar (Δp 2) | 10 till 8 bar (Δp 2) | 10 till 6 bar (Δp 4) | Hela tanken 8 till 0 bar |
|---|---|---|---|---|
| 24 l | 47 l | 47 l | 95 l | 190 l |
| 50 l | 99 l | 99 l | 197 l | 395 l |
| 100 l | 197 l | 197 l | 395 l | 790 l |
| 200 l | 395 l | 395 l | 790 l | 1 580 l |
| 270 l | 533 l | 533 l | 1 066 l | 2 132 l |
| 500 l | 987 l | 987 l | 1 974 l | 3 949 l |
Lägg märke till att 10 till 8 bar ger exakt lika mycket luft som 8 till 6 bar. Fördelen med högre tryck är att regulatorn kan hålla jämnt arbetstryck under hela uttaget, inte att tanken rymmer mer per cykel. Kolumnen "hela tanken" är teoretisk, eftersom verktyget slutar fungera långt innan tanken är tom.
Minsta tank för ett visst antal starter
En kompressor som regleras med till- och frånslag (eller last och tomgång för skruvar) startar oftast när uttaget är exakt hälften av kapaciteten. Då tar fyllningen och tömningen lika lång tid, och cykeln blir så kort den kan bli. Fyllningen tar 2 × V × Δp / (Q × 1,013) och tömningen lika lång tid. Minsta cykeltid blir därmed:
Tmin = 4 × V × Δp / (Q × 1,013), eller omvänt V = Q × 1,013 × T / (4 × Δp)
där V är tankvolym i liter, Δp tryckbandet i bar, Q avgiven luft i l/min och T minsta tillåtna cykeltid i minuter (60 delat med högsta antal starter per timme). Samma samband finns i tillverkarhandböcker, ibland med en temperaturkorrektion.
Kompressor Koll-analys: Sätter man in typiska värden händer något intressant. En kolvkompressor med 2 bar tryckband och högst 15 starter per timme (T = 4 min) ger V = Q × 1,013 × 4 / 8 ≈ 0,5 × Q. En skruv med 1 bar tryckband och högst 30 lastcykler per timme (T = 2 min) ger V = Q × 1,013 × 2 / 4 ≈ 0,5 × Q. Båda landar alltså på att tankvolymen i liter bör vara ungefär hälften av avgiven luft i l/min. En kolv på 200 l/min vill ha cirka 100 l, en skruv på 800 l/min cirka 400 l. Varvtalsreglerade skruvar klarar sig med mindre, eftersom de följer behovet i stället för att cykla.
| Avgiven luft | Kolv, Δp 2 bar, 15 starter/h | Kolv, Δp 2 bar, 30 starter/h | Skruv, Δp 1 bar, 30 cykler/h |
|---|---|---|---|
| 120 l/min | 61 l | 30 l | ej aktuellt |
| 200 l/min | 101 l | 51 l | ej aktuellt |
| 350 l/min | 177 l | 89 l | 177 l |
| 600 l/min | 304 l | 152 l | 304 l |
| 1 000 l/min | ej aktuellt | ej aktuellt | 507 l |
Hur många starter en kolvkompressor tål anger tillverkaren. Saknas uppgift är 10-15 starter per timme ett försiktigt antagande för en hobbymaskin. Små kompressorer med 24 l tank cyklar ofta betydligt tätare än så vid ojämnt uttag, vilket är en orsak till att motorer och tryckvakter på billiga maskiner slits ut. För skruvar handlar det oftast om lastcykler: motorn går vidare i tomgång en stund efter avlastning och stannar först efter en inställd tid.
Buffert för kortvariga toppar
Ibland behövs mer luft under kort tid än kompressorn kan leverera: en blåsning i en maskin, en stor cylinder som rör sig eller en blästring på 30 sekunder. Då dimensioneras tanken efter toppen:
V = (qtopp − Q) × t × 1,013 / Δptillåten
Räkneexempel: blåsning på 600 l/min i 30 sekunder
Kompressorn levererar 300 l/min. Underskottet är 300 l/min i 0,5 minuter, alltså 150 l fri luft. Om trycket får sjunka 1 bar under toppen krävs V = 150 × 1,013 / 1 ≈ 152 l. Tillåts 2 bar räcker cirka 76 l. Mellan topparna måste kompressorn hinna fylla igen: med 300 l/min och litet övrigt uttag tar det 150 / 300 = 30 sekunder plus det som går åt till annat.
Ligger toppen långt från kompressorn är en lokal tank vid förbrukaren effektivare än en större tank vid kompressorn, eftersom rörets tryckfall då inte begränsar flödet. Se extra lufttank.
När en större tank inte hjälper
Om medelförbrukningen under arbetet är större än kompressorns avgivna luft sjunker trycket oavsett tank, bara långsammare. Ett exempel finns i 24, 50 eller 100 liter. Lösningen är då mer kompressorkapacitet, vilket räknas fram i beräkna luftbehov.
Praktiska aspekter
- Fyllnadstid från tom tank blir lång med stor tank: 500 l till 10 bar med 600 l/min tar cirka 8 minuter. Räkna med kalkylatorn för fyllnadstid.
- Stående eller liggande: stående tankar tar mindre golvyta och samlar vattnet vid en punkt, vilket gör dräneringen effektivare.
- Tryck- och volymgränser: större tankar kan medföra krav på kontroll i yrkesmässig drift, se regler och besiktning.
- Kondensvatten: större tankar avskiljer mer vatten och behöver tömmas regelbundet, gärna med automatisk dränering.
Vanliga frågor
Hur mycket luft rymmer en 50-liters kompressortank?
Vid 8 bar innehåller tanken cirka 50 × 8 / 1,013 ≈ 395 l fri luft utöver den luft som alltid finns där vid atmosfärstryck. Användbart är dock bara det som ryms mellan frånslag och tillslag: mellan 8 och 6 bar cirka 99 l. Det motsvarar ungefär 40 sekunder med en 1/2" mutterdragare eller 20 sekunder med en sprutpistol.
Hur stor tank behöver en skruvkompressor?
En vanlig utgångspunkt är att tankvolymen i liter ska vara ungefär hälften av avgiven luft i l/min för en skruv med fast varvtal, 1 bar tryckband och högst cirka 30 lastcykler per timme. En skruv på 800 l/min behöver alltså cirka 400 l. Tillverkarens rekommendation går före, och varvtalsreglerade maskiner klarar sig ofta med mindre volym.
Blir kompressorn bättre med större tank?
Den startar mer sällan och klarar längre toppar, vilket minskar slitaget på motor och tryckvakt. Men den levererar inte mer luft per minut. Om ett verktyg förbrukar mer luft än kompressorn levererar sjunker trycket även med stor tank, bara långsammare, och kompressorn går då utan paus. Större tank hjälper intermittenta verktyg, inte kontinuerliga.
Varför ger 10 till 8 bar lika mycket luft som 8 till 6 bar?
Mängden fri luft som tas ut beror bara på tryckskillnaden, inte på trycknivån: 2 bar skillnad ger samma mängd luft i båda fallen. Fördelen med högre tryck är att tanktrycket hela tiden ligger väl över verktygets 6,2 bar, så regulatorn kan hålla jämnt arbetstryck. Vid 8 till 6 bar sjunker tanktrycket under det verktyget behöver.
Källor
- Atlas Copco, Compressed Air Manual (dimensionering av lufttankar och lastcykler).
- Kaeser Kompressoren, Compressed Air Engineering.
- U.S. Department of Energy, Improving Compressed Air System Performance: A Sourcebook for Industry (avsnitt om lagring).
Hittade du ett fel eller saknas något? Skriv till oss via kontaktsidan. Vi rättar sakfel och redovisar väsentliga ändringar på sidan Rättelser.