Für viele Industrieprozesse wird heutzutage Druckluft benötigt. Der Bedarf reicht von gelegentlichen kleinen Mengen in Werkstätten bis hin zur Dauerversorgung von Fertigungs- und Lackierstraßen.
Wenn es sich um feste, regelmäßige Anwendungsfälle handelt, wird meist eine ganze Druckluftanlage aufgebaut. Diese umfasst neben dem obligatorischen Verdichter zur Produktion der Druckluft auch weitere Komponenten, wie Leitungssysteme, Speicher - auch Druckluft-Behälter genannt - und Aufbereitungsanlagen.
Wir möchten Ihnen heute einen Überblick über die Komponenten einer Druckluftanlage und einige Hinweise an die Hand geben, die Sie bei der Planung Ihrer Anlage berücksichtigen sollten.
Hier geht es direkt zu den Kapiteln:
- Der Druckluft-Kompressor in der Druckluftanlage
- Der Druckluft-Trockner in der Druckluftanlage
- Der Druckluft-Behälter in der Druckluftanlage
- Die Druckluftleitung in der Druckluftanlage
Herzstück der Druckluftanlage: der Druckluft-Kompressor
Der Name lässt es schon vermuten: Der Kompressor (auch als Verdichter bezeichnet) erzeugt Druckluft, indem das Gerät die Umgebungsluft verdichtet. Doch genauso, wie Sie nicht einfach nur ein beliebiges Auto für Ihre Fahrzeugflotte kaufen würden, sollten Sie auch nicht einfach nur einen Kompressor anschaffen.
Einige Faktoren, die Sie bei der Auswahl des Herzstücks Ihrer neuen Druckluftanlage berücksichtigen sollten, sind:
- Volumenstrom: d.h. Liefermenge pro Minute
- Einsatzzweck und Umgebungsbedingungen;
- voraussichtliche Auslastung;
- Energieeffizienz;
- Budget für die Anschaffung;
- geforderte Druckluftqualität.
Experten, wie das Team von Atlas Copco, können Ihnen bei der Entscheidung hinsichtlich der richtigen Kompressorgröße und –technologie helfen und Ihnen den optimalen Kompressor für Ihren Anwendungsfall empfehlen. Dank unserem großen Sortiment können wir aus einer Vielzahl von Produkten wählen und sorgen für langfristige Kundenzufriedenheit mit dem Verdichter, der am besten zu Ihnen passt.
Lesen Sie hier unseren Artikel: Druckluft-Kompressor: Alles was Sie wissen müssen.
Dazu möchten wir Ihnen einen kleinen Einblick in die grundlegenden Technologien bzw. Bauweisen von Druckluft-Kompressoren geben:
- Ölfrei verdichtende Kompressoren werden eingesetzt, wenn die Druckluft einen besonders hohen Reinheitsgrad aufweisen muss, zum Beispiel in der Medizin, in der Pharma- oder Lebensmittelbranche. In unserem Sortiment befinden sich sowohl ölfreie Schraubenkompressoren als auch ein breites Sortiment an Scrollverdichtern.
- Öleingespritzte Verdichter haben sich für Industrieanwendungen bewährt, die keine 100 % reine Druckluft benötigen, dafür aber enorme Leistung oder Volumenströme (i) und kompromisslosen Dauerbetrieb.
- Schraubenkompressoren sind die passenden Begleiter für einen Dauerbetrieb, als Faustregel mindestens 2 Stunden täglich. Sie verdichten die Luft relativ geräusch- und vibrationsarm und tun das auf relativ kompakter Fläche. Diese Geräte glänzen durch Energieeffizienz und Zuverlässigkeit.
Einen technischen Überblick über Schraubenverdichter finden Sie in diesem Artikel. - Kolbenkompressoren sind das Mittel der Wahl bei Prozessen, die nur gelegentlich Druckluft erfordern, zum Beispiel im Handwerk und bei mittelständischen Betrieben, die keine vollautomatisierten Fertigungsvorgänge einsetzen. Dafür erfordern sie einige Kompromissbereitschaft hinsichtlich Energieeffizienz und Wartungsaufwand.
Einen technischen Überblick über Kolbenverdichter bietet dieser Artikel
Wenn Sie noch überlegen, welcher Kompressortyp das Herzstück Ihrer neuen Druckluftanlage werden soll, helfen Ihnen unsere Experten bei Atlas Copco gerne weiter und empfehlen Ihnen das perfekt auf Ihre Anforderungen zugeschnittene Gerät.
Druckluft-Trockner in der Druckluftanlage
Luft enthält „leider“ auch eine gewisse Menge Wasserdampf, die bei der Verdichtung kondensiert und dann in Form von flüssigem Wasser zahlreiche Probleme wie Korrosion, Verschleiß, Anlagenstörungen und -ausfälle verursachen kann. Um das zu vermeiden und die Qualität im Rahmen der Produktionsprozesse zu sichern, werden verschiedene Technologien eingesetzt, um das Kondenswasser abzufangen und auszuleiten.
Dabei hängt die optimale Technologie – Sie haben es bereits geahnt – von Ihren individuellen Anforderungen ab. Das sind in erster Linie der geforderte Trocknungsgrad der Luft und die Betriebsbedingungen der Anlage.
- Kältetrockner sind der Kondensatbildung einen Schritt voraus und verdampfen ein Kältemittelgas in einem Kreislauf, sodass der in der Luft enthaltene Wasserdampf schon vor dem Verdichtungsprozess aufgefangen und über einen Wasserabscheider entfernt werden kann.
- Adsorptionstrockner nehmen die Feuchtigkeit in einem Trockenmittel auf und binden sie. Die Adsorptionsvorgänge sind umkehrbar und das Trockenmittel kann mehrfach verwendet werden. Das funktioniert mittels Druckwechseladsorption (PSA) und zwei Behältern, die jeweils im Wechsel trocknen bzw. regenerieren. Diese Geräte sind für extrem tiefe Drucktaupunkte bis –40 °C geeignet.
- Membrantrockner werden oft in Verbindung mit Kältetrocknern oder an Orten ohne direkte Stromversorgung eingesetzt. Bei dieser Technologie strömt die Druckluft durch Hohlfasern, die eine Diffusion zulassen, die Feuchtigkeit jedoch in den Fasern binden.
Atlas Copco ist im Bereich der Druckluft-Trockner besonders innovativ und stellte 2020 erste drehzahlgeregelte Kältetrockner mit VSD-Technologie vor, die den Energieverbrauch um bis zu 55 % senken. In diesen Geräten kommt ein neuer, patentierter Wärmetauscher zum Einsatz.
Ebenfalls 2020 kam mit dem patentierten Trockenmittel Cerades™ eine weitere Weltneuheit aus der Forschung von Atlas Copco für Adsorptionstrockner auf den Markt. Mit einer Lebensdauer von 7 Jahren und bis zu 70 % weniger Druckabfall bei gleicher Trockenleistung ist dieses Medium eine echte Innovation für die Adsorptionstechnologie und wertet Ihre Druckluftanlage immens auf.
In unserem Artikel: "Wozu braucht man eigentlich Drucklufttrockner," lesen Sie alles über die Auswahl der richtigen Drucklufttrockner-Technologie
Druckluftbehälter
Erzeugte Druckluft wird längst nicht immer sofort oder vollständig verbraucht, also sollten Sie in Ihrer Druckluftanlage auf jeden Fall Behälter zum Speichern einplanen. Damit können Sie Schwankungen im Druckluftbedarf ausgleichen und so unnötiges An- und Abfahren Ihres Kompressors vermeiden. Außerdem ist die gespeicherte Druckluft im Idealfall bereits getrocknet und reduziert so das Risiko für Kondensat in Ihrem Druckluftnetz.
Lesen Sie hier unseren Leitfaden zum Thema Druckluftbehälter
Druckluftleitung: Warum sie innerhalb der Druckluftanlage zu wenig Aufmerksamkeit bekommt
Warum Leitungen in der Druckluftanlage nicht außer Acht gelassen werden dürfen, erklärt unser technischer Trainer auch in unserer YouTube-Reihe "Die Kompressoren-Professoren".
Druckluftleitungen teilen das Schicksal vieler Infrastrukturkomponenten: Solange sie laufen, werden sie kaum beachtet. Doch wenn ein Problem auftritt, ist der zugrunde liegende Schaden oft größer als angenommen und entpuppt sich als Großprojekt mit verherenden Folgen für die Druckluftanlage.
Dabei trägt Ihr Leitungssystem entscheidend zu den Kosten Ihrer Druckluftanlage bei: Undichte Verbindungen, Ablagerungen und Korrosion sind der Grund dafür, dass Ihr Kompressor länger laufen muss, und können sich auch auf Ihre Produktionsanlagen auswirken. Höhere Energiekosten gibt es „gratis“ dazu.
Deshalb sollten Sie Ihren Druckluftleitungen mehr Aufmerksamkeit widmen, wenn Folgendes auf Sie zutrifft:
- Ihr Unternehmen ist auf Wachstum ausgelegt.
- Ihre Produktion expandiert und neue Technologien verbrauchen mehr Druckluft.
- Verdichter und Aufbereitungssysteme müssen an den Mehrbedarf angepasst werden.
- Ihre Druckluftleitungen wurden bisher maximal selten modernisiert.
Wenn diese Bedingungen bei Ihnen gegeben sind, sollten Sie sich folgende Fragen stellen:
- Sind Ihre Druckluftleitungen und -verbindungen dicht, korrosionsfest und strömungsoptimiert (z. B. möglichst wenige Ellenbogenstücke im Leitungssystem)? So vermeiden Sie Mehrkosten in Form von Leckage, Druckabfall und Instandhaltung.
- Sind die Innenflächen Ihrer Rohrleitungen glatt (vielleicht sogar eloxiert)? Damit reduzieren Sie die Reibung sowie den Arbeitsaufwand des Kompressors.
- Sind die Leitungskomponenten solide, leicht und installationsfreundlich? Komplexe Installationsverfahren wie Bördeln, Kleben oder Löten treiben nicht nur die einmaligen Kosten nach oben, sondern steigern auch die Gefahr von undichten Stellen, Strömungshindernissen und höherem Reibungswiderstand.
Die Experten von Atlas Copco beraten Sie gern zu Methoden, mit denen Sie Ihre Druckluftanlage optimieren und Mehrkosten vermeiden können.
Die Druckluftanlage optimieren:
Um die Effizienz Ihrer Druckluftanlage zu optimieren und die Druckluftkosten zu senken, ist es entscheidend, den Betriebsdruck und die Auslastung Ihres Kompressors genau zu überwachen und zu optimieren. Der Betriebsdruck beeinflusst direkt den Energieverbrauch des Kompressors, wobei ein niedrigerer Druck in der Regel zu geringeren Kosten führt.
Eine präventive Wartung und regelmäßige Reinigung von Filtern und Rohrleitungen können dazu beitragen, Druckverluste zu minimieren und den Betriebsdruck stabil zu halten.
Häufig wird versucht, Druckverluste durch eine Erhöhung des Betriebsdrucks auszugleichen. Diese kurzfristige Lösung kann jedoch langfristig zu höheren Betriebskosten und einer geringeren Wirtschaftlichkeit führen. Daher ist es ratsam, präventive Maßnahmen zu ergreifen, um Druckabfälle zu minimieren und den Betriebsdruck auf einem optimalen Niveau zu halten.
Der Einsatz von Druckminderern in einer Druckluftanlage z.B., kann ein deutliches Signal dafür sein, dass möglicherweise zu viel Druck erzeugt wird und dadurch höhere Kosten als nötig entstehen. Druckminderer werden eingesetzt, um den Betriebsdruck zu reduzieren. Was in einem Prozess sinnvoll sein kann, kann aber auch einfach bedeuten, dass teuer hergestellter Druck einfach wieder vernichtet wird. Deshalb sollten Sie sich im Zweifelsfall besser an einen Experten werden.
Denn durch eine kontinuierliche Überwachung des Betriebsdrucks und der Auslastung des Kompressors können potenzielle Einsparungen identifiziert und gezielte Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz ergriffen werden. Mit einer sorgfältigen Planung und Optimierung können Sie nicht nur die Druckluftkosten senken, sondern auch die Gesamteffizienz Ihrer Druckluftanlage optimieren.
