Druckluftbehälter - das sollten Sie wissen

Lesen Sie im nachfolgenden Blogartikel, wofür man einen Druckluftbehälter braucht, wie er aufgebaut ist und wie groß der Druckluftbehälter für Ihre Anwendung sein sollte. Erfahren Sie jetzt mehr zum Thema.

Wofür braucht man einen Druckluftbehälter?

Ein Druckluftbehälter dient grundsätzlich zur Aufbewahrung & Lagerung der Druckluft auf einem bestimmten Druckniveau. Er dient also als Speicher, der vor allem in folgenden Situationen benötigt wird.

• Druckluftbehälter zum Ausgleich von Bedarfsspitzen:
  Wird kurzzeitig mehr Druckluft benötigt, als der Kompressor bereitstellen kann, kann die im Behälter gespeicherte Druckluft diesen kurzeitigen Mehrbedarf ausgleichen, ohne dass mehr Kompressorleistung bereitgestellt werden muss.
  
  
• Druckluftbehälter zur Reduzierung der Be- und Entlastungszyklen:
  Jedes Anfahren der Maschine erhöht den Stromverbrauch. Wird die Druckluft z.B. in kleinen Mengen abgenommen, so hätte dies zur Folge, dass der Kompressor bei jeder Abnahme erneut anfährt und einer höheren Leistungsaufnahme bedarf.
  Wird stattdessen ein Druckluftbehälter eingesetzt, so fährt die Maschine nur dann an, wenn der Druckluftpuffer im Behälter unter ein bestimmtes Niveau sinkt, bzw. sich der Speicher entleert.
  
  
• Bei Kolbenkompressoren pulsiert bedingt durch die Bauart des Kompressortyps der Luftstrom. Durch die Zwischenpufferung wird ein gleichmäßiger Druckluftstrom hergestellt.

Wie ist ein Druckluftbehälter aufgebaut?

(1) Sicherheitsventil (2) Manometer (3) Luft-Auslass (4) Lufteinlass
(5) Wasser-Ablass (6) 3 bis 4 Standfüße (7) Hochständerwiegen mit Bolzenlöchern

Es gibt vertikale bzw. stehende Druckluftbehälter, wie auch horizontale bzw. liegende Ausführungen. Für welche Variante man sich entscheiden sollte, liegt vor allem an den Bedingungen vor Ort, bzw. wieviel Platz für den Drucklufbehälter zur Verfügung steht.

Ein Druckluftbehälter ist je nach Größe in der Regel mit einer Revisionsöffnung oder einem Einstiegsluke ausgeführt. Darüber hinaus ist ein Druckluftbehälter mit einem Sicherheitsventil, einem Manometer, einem Druckablasshahn mit Prüfanschluss und einem Kondensatableiter ausgestattet.

Wie groß sollte ein Druckluftbehälter sein?

Die richtige Größe des Druckluftbehälters ist fast genauso wichtig wie die richtige Größe des Kompressors.

Eine gute Faustregel für die Dimensionierung ist, dass je nach Art des Kompressors und der Anwendung 10-15 Liter pro Liter/Sekunde Druckluft eingeplant werden sollten.
Jedoch gerät diese Formel je nach Umstand auch schnell an ihre Grenzen:

Ähnlich wie bei der Dimensionierung eines Kompressors gibt es auch bei der Auswahl der richtigen Größe des Druckluftbehälters eine Reihe von Faktoren, die Sie bei der Dimensionierung berücksichtigen müssen.

• Minimierung von Druckschwankungen/-abfällen -
  diese können sich auf den Produktionsprozess und die Qualität Ihres Produkts auswirken
  
  
• Deckung kurzfristiger Bedarfsspitzen -
  ein Druckluftspeicher dient zur Deckung kurzfristiger Bedarfsspitzen an Druckluft, den der Kompressor nicht decken kann. Je nachdem wie hoch die Verbrauchsmengen in der Spitze sind, sollte auch die Größe des Druckluftbehälters gewählt werden. 
  
  
• Stromverbrauch -
  der Einsatz eines Druckluftbehälters kann den Energieverbrauch senken, da Kompressoren mit Last- und Leerlaufbetrieb (VSD) oder auch mit fester Drehzahl in einem längeren Zyklus und mit engeren Druckbereichen arbeiten können. 
  Kurz gesagt, die gespeicherte Luft kann genau dann verwendet werden, wenn temporär ein erhöhter Volumenstrom bereitgestellt werden soll, während der Druck konstant bleibt.
  
  
• Sicherheitsaspekte -
  Ein Druckluftbehälter liefert bei Bedarf Luft, um Produktionsprozesse und -systeme in Notfällen sicher abschalten zu können.

Sollten Sie Fragen bzgl. der Dimensionierung eines Druckluftbehälters haben, kontaktieren Sie gerne unsere Experten.

Druckluftbehälter und Kondenswasser:

Wie wir alle wissen, speichert warme Luft grundsätzlich mehr Feuchtigkeit als kalte Luft.

Durch den hohen Energieaufwand bei der Drucklufterzeugung ist die Temperatur der Druckluft beim Austritt aus dem Kompressor meist im Vergleich zur Umgebungstemperatur stark erhöht. Erkaltet die Druckluft daraufhin im Behälter, entsteht oft eine nicht unbeachtliche Menge Kondensat bzw. Kondenswasser, das über den Ablasshahn bzw. Kondensatableiter regelmäßig aus dem Druckluftbehälter entfernt werden muss.

Da Druckluftbehälter in der Regel aus Karbonstahl gefertigt sind, unterliegen sie im Inneren der Korrosion durch das Wasser, das wie oben beschrieben aus der Druckluft kondensiert. Dies kann beachtliche Probleme nach sich ziehen, wenn das Wasser nicht regelmäßig entleert wird. Eine ebenfalls zuverlässige Methode ist es, die Druckluft vor der Speicherung zu trocknen.

1. Wasser im Drucklufbehälter verringert das Speichervolumen:

Wenn sich dieses Kondenswasser aufgrund einer Fehlfunktion des Ablasshahns im Druckluftbehälter ansammelt, verringert sich das Speicherolumen, was zu einem erhöhten Zyklus des Kompressors führen kann und erhöhte Energiekosten nach sich zieht.

2. Kondenswasser kann in die Prozessluft gelangen und sich negativ auf die Anwendung auswirken

Das Kondensat kann auch in die Luftverteilungsleitungen gelangen und Probleme bei der Anwendung der Luft verursachen und auch das Druckluftleitungssystem beeinträchtigen.

3. Der Druckluftbehälter rostet: Das Problem mit der Korrosion:
Die schädlichste Auswirkung des Kondenswassers im Druckluftbehälter ist das der Korrosion im Inneren. Da die Korrosion von Außen nicht erkennbar ist, wird sie vom Anwender oft nicht früh genug erkannt. Dazu kommt, dass die Auswirkungen zudem noch außer Acht gelassen werden.

Im schlimmsten Fall greift die Korrosion den Druckluftbehälter so stark an, dass die Wanddicke in einer Art beeinträchtigt, dass der Druckluftbehälter nicht mehr den Druckanforderungen standhalten kann. Dies stellt natürlich ein immenses Sicherheitsrisiko dar, ggfs. erlischt auch die Zertifizierung.

Unser Tipp: Der Behälter sollte regelmäßig inspiziert werden. Nutzen Sie die Inspektionsluke, um nach Korrosion im Druckluftbehälter zu suchen. Entfernen Sie das Kondenswasser regelmäßig oder setzen Sie bestenfalls einen Kältetrockner ein.

Kältetrockner und Druckluftbehälter kombinieren.

In unserem Video sehen sie, wie das Vorschalten eines Kältetrockners das Korrosionsrisiko bei Druckluftbehältern minimieren kann, bzw. in welchen Fällen man sich entscheiden sollte, den Trockner nach dem Druckluftbehälter zu positionieren:

Muss ein Kompressor zum TÜV? Nein, aber der Druckluftbehälter.

Bekannt als 'Druckbehälterprüfung' muss der Druckluftbehälter regelmäßig von einer offiziellen Prüfstelle inspiziert werden. Das sind in Deutschland zum Beispiel der TÜV oder die DEKRA.

Dabei wird der Druckluftbehälter auf Schäden ab den Schweißnähten und auf Korrosion inspiziert. Das Prüfungsintervall beträgt dabei in der Regel 5 Jahre.

Damit der Druckluftbehälter eine möglichst lange Lebensdauer erreicht und keine unnötigen Risiken entstehen, sollte er aber auch vom Betreiber regelmäßig auf Schäden untersucht werden. Lesen Sie dazu unser Kapitel: Druckluft und Kondensat.

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