Drucklufteigenschaften

Erläuterungen zu Druckluft

In diesem Abschnitt werden die Grundlagen über Druckluft erklärt. Lesen Sie weiter um mehr über Druckluft zu erfahren!

Wozu brauchen wir Druckluft?

Druckluft wird oft als vierter Hilfsstoff bezeichnet. Sie ist zwar nicht so allgegenwärtig wie Elektrizität, Benzin und Gas, spielt aber dennoch eine grundlegende Rolle in der modernen Welt. Der Hauptunterschied ist, dass der Nutzer seine eigene Druckluft erzeugt und daher die Wahl hat, wie die Druckluft erzeugt werden soll.

Die Bedeutung der Druckluft wird oft übersehen. Sie ist jedoch in den meisten modernen Produktionsprozessen unverzichtbar. Es ist uns vielleicht nicht bewusst, doch die meisten Produkte, die wir heute verwenden, könnten ohne Druckluft einfach nicht hergestellt werden. Druckluft stellt ungefähr 10% der Gesamtenergie zur Verfügung, die in der modernen Industrie genutzt wird.

Da viele Anwendungen in den unterschiedlichsten Bereichen von Druckluft abhängig sind, müssen die Kompressoren nicht nur die Luft bis zu einem bestimmten Druck für einen bestimmte effektive Liefermenge komprimieren sondern auch Luft der richtigen Qualität liefern. Die meisten Leute denken, für die Kompression von Luft ist einfach nur ein Kompressor nötig. Doch um die richtige Druckluftqualität zu erzielen ist noch mehr erforderlich. Filter und Trockner sind oft notwendig, um Öl und Wasser aus der Luft zu entfernen, bevor sie zur Anwendung gelangt. Kompressorservice Leeb-Lange bieten ihnen eine große Auswahl an Kpmpressoren für Ihren Zweck. Sei es für die Versorgung mit Atemluft, für Produktionswecke, Steuerprozesse uvm..

Was passiert, wenn man Luft komprimiert?

Druckluft ist sauber, sicher, einfach und effizient. Es entstehen keine gefährlichen Abgase oder andere schädliche Nebenprodukte, wenn komprimierte Luft als Hilfsstoff genutzt wird. Druclluft ist nicht brennbar und erzeugt keine Verschmutzungen.

Wenn Luft bei atmosphärischem Druck von einem Kompressor mechanisch komprimiert wird, wird die Umwandlung von Luft bei 1 Bar (atmosphärischer Druck) in Luft bei einem höheren Druck (bis zu 414 Bar) von den Gesetzen der Thermodynamik bestimmt. Diese sagen aus, dass eine Druckerhöhung eine Steigerung der Temperatur mit sich bringt. Komprimierte Luft erzeugt eine proportionale Temperaturerhöhung. Boyles Gesetz besagt, wenn ein Volumen an Gas (Luft) sich bei der Komprimierung halbiert, dann verdoppelt sich der Druck. Charles Gesetz besagt, dass sich das Volumen eines Gases direkt proportional zur Temperatur verändert. Diese Gesetze zeigen, dass Druck, Volumen und Temperatur proportional zueinander sind. Verändert man eine Variable, dann ändern sich auch eine oder zwei der anderen. Dies geschieht gemäß der folgenden Gleichung:

Kolbenverdichter


(P1 V1) / T1 = (P2 V2)/T2

P=Druck   V=Volumen und   T=Temperatur des Gases

1 ist der Ausgangszustand vor einer Änderung, 2 ist der Endzustand nach der Änderung.

Wendet man dies auf einen Kompressor an, so können das Volumen (bzw. die Liefermenge) und der Luftdruck gesteuert und auf ein Niveau gebracht werden, das der Anwendung entspricht. Druckluft wird normalerweise in Druckbereichen von 1 bis 414 Bar (14 bis 6004 PSI) verwendet.

Die drei Kompressortypen

Kolbenverdichter

Der Kolbenverdichter ist die älteste Bauform von Kompressoren. Mit seiner Vielseitigkeit und Effizienz hat er bis heute nicht an Attraktivität verloren. Beim Kolbenverdichter läuft ein Kolben in einem Zylinder, der über einen Pleuel mit der Kurbelwelle verbunden ist. Wenn nur eine Seite des Kolbens zur Verdichtung genutzt wird, bezeichnet man dies als einfach wirkend. Werden beide Seiten des Kolbens, Ober- und Unterseite, zur Verdichtung genutzt, spricht man von doppelt wirkenden Verdichtern.

Die Vielseitigkeit von Kolbenverdichtern kennt praktisch keine Grenzen. Sie komprimieren praktisch ohne Unterschied sowohl Luft als auch Gase. Damit ist der Kolbenverdichter die einzige Konstruktionsart, die Luft und Gase auf hohe Drücke verdichten kann, wie zum Beispiel bei Atemluft-Anwendungen.

Kolbenverdichter können als Einzylinder-Verdichter für niedrige Drücke und Luftströme bis hin zu mehrstufigen Anlagen konfiguriert sein, die sehr hohe Drücke erreichen können. Bei diesen Kompressoren wird die Luft in mehreren Stufen verdichtet, indem der Druck vor der jeweils nächsten Stufe erhöht wird, in der die Luft dann auf einen noch höheren Druck verdichtet wird.

Gängige Anwendungsbereiche:
Gaskompression (Komprimiertes Erdgas CNG, Stickstoff, Inertgas, Deponiegas), Hochdruck (Atemluft SCUBA-Flaschen für autonome Atemschutzgeräte, seismische Überwachung, Druckluftschaltungen), P.E.T.-Flaschenproduktion, Verbrennungsmotorstart, Industrie.

Schraubenverdichter

Bei einem Schraubenverdichter erfolgt die Verdichtung über eine Schraube, die an die Stelle der Kolben tritt. Dies ist der heute am häufigsten eingesetzte Kompressortyp. Die schraubenförmigen Verdichterelemente bestehen aus Haupt- und Nebenläufer, deren Verzahnung und Bewegung zueinander dazu führen, dass sich das Volumen zwischen ihnen und dem Gehäuse verkleinert. Das Druckverhältnis eines Rotors hängt von der Länge und der Form des Auslassfensters ab.

Das Schraubenelement kommt ohne Ventile aus. Weiterhin treten keine Massekräfte auf, die zu Unwuchten führen könnten. Daher arbeiten diese Verdichter mit hohen Schraubendrehzahlen und erzielen schon bei kompakten Abmessungen hohe Duchflussraten.

Gängige Anwendungsbereiche:
Nahrungsmittel und Getränke, Brauereien, Militär, Luft- und Raumfahrt, Kraftfahrzeuge, Industrie, Elektronik, Produktion, Petrochemie, Medizin, Krankenhäuser, Pharmazeutik, Instrumente.

Rotationsverdichter

Basierend auf erprobter und bewährter Technologie werden Rotationsverdichter mit sehr niedrigen Drehzahlen (1450 U/min) direkt angetrieben. Sie bieten eine konkurrenzlose Zuverlässigkeit. Der Rotor, das einzige kontinuierlich bewegte Teil des Verdichters, verfügt über eine Reihe von Schlitzen, in denen Schaufeln eingelegt sind. Diese Schaufeln laufen auf einem Ölfilm.

Der Rotor bewegt sich in einem zylindrischen Leitrad. Durch die Rotation treibt die Zentrifugalkraft die Schaufeln aus ihren Schlitzen heraus, so dass einzelne Kompressionskammern entstehen. Im weiteren Verlauf der Umdrehung verringert sich das Kammervolumen, und der Luftdruck nimmt zu.

Die bei der Komprimierung entstehende Wärme wird durch Öleinspritzung kompensiert.

Die Luft tritt mit hohem Druck am Auslass aus und enthält Restölanteile, die durch einen Ölabscheider aufgefangen werden.

Gängige Anwendungsbereiche:
OEM-Hersteller, Druckereien, Pneumatik, Labors, Zahnbehandlung, Instrumente, Machinenwerkzeuge, Verpackung, Robotik.

Zubehör - Luftaufbereitungsverfahren

Nachkühler

Nachkühler sind ein geeigneter erster Schritt für das Entfernen von Feuchtigkeit und Schmutzstoffen. Sie senken die Temperatur auf ein sicheres Maß für die Verarbeitung und vermindern die Fähigkeit der Luft, Wasserdampf aufzunehmen um 70%. Die Luft ist dann aber immer noch gesättigt. Ein weiterer Druckabfall führt zur weiteren Kondensation in den Ableitungen.

Kältetrocknung

Das Kältetrocknen kühlt die komprimierte Luft ab, wodurch große Mengen Wasser kondensieren und abgeschieden werden können. Die komprimierte Luft wird dann erwärmt, so dass sich das Kondensat nicht an der Außenseite des Leitungssystems absetzt.

Das Abkühlen der Druckluft geschieht in einem geschlossenen Kühlsystem, das ein Kältemittel enthält.