Druckluft - Erzeugung und Aufbereitung

Druckluft - Erzeugung und Aufbereitung

Druckluft - Erzeugung und Aufbereitung

 
Kapitel 2:  Drucklufterzeugung und Aufbereitung
 
Der Kompressor verdichtet die angesaugte Umgebungsluft auf einen Überdruck, welcher natürlich von der Kompressorart und Leistungsvermögen abhängt. Wird Luft komprimiert, dann hat diese die Eigenschaft, dass sich diese erhitzt, was aber eine höhere Luftfeuchtigkeit zur Folge hat. Verschiedene Arten von Nachkühler, welche zeitgleich Wasser ausscheiden, sind auf dem Markt erhältlich, wenn es zur Qualität der Druckluft erforderlich ist.
Nachgeschaltete Speicher bzw. Druckluftbehälter mindern Druckstöße und Druckschwankungen. Deren Größe richtet sich nach Volumenstrom und Druck der Anlage. Weiteres Kriterium  ist u.a. auch, wie oft der Kompressor ein- und ausschalten darf.
Eine pneumatische Anlage kann mehrere Wartungseinheiten besitzen. Hier kann der Druck nochmals für die nachgeschalteten Schaltkreise eingestellt werden. Eventuell ist ein Ölen gewünscht. 
 
 

Pneumatik Versorgungseinheit

Pneumatik Versorgungseinheit

Abb.:  Bestandteile einer Versorgungseinheit und die dazugehörige Schaltplandarstellung
 
Anmerkung zur Schaltplandarstellung: Um den Kompressor zu entlasten, arbeitet dieser im Aussetzbetrieb. Das bedeutet, dass der Kompressor einen Zwei-Punkt-Regler besitzt. Zur Erfassung des momentanen Drucks dient ein Druckwächter, welcher das Signal an die Regelung weitergibt (in der obigen Abbildung vereinfacht dargestellt).
 
 
Kompressoren bzw. Verdichter
Bei der Auswahl eines Verdichters gehen Sie zunächst von dem geforderten Anlagendruck und Volumenstrom aus. Weitere Entscheidungskriterien sind dann Qualität der Druckluft (Ölfreiheit, Feuchtigkeitsgrad), Verteilung der Druckluft (zentrale oder dezentrale Versorgung). 
Grob unterscheiden kann man Verdrängerverdichter und Strömungsverdichter. Verdrängerverdichter komprimieren ein abge
schlossenes Luftvolumen bis zum gewünschten Druck. Der erzeugte Druck ist als groß anzusehen, während der Volumenstrom eher klein ist. 
de_Übersicht Verdichter.jpg
  
Strömungsverdichter bedienen sich eines Motors, welcher über ein Laufrad die Luft stark beschleunigt. Über eine anschließende Rohrerweiterung und Rohrverzweigung sinkt die Geschwindigkeit und statischer Druck kann sich aufbauen. Die Volumenströme können sehr groß sein (bis ca. 50000 m3/min), währenddessen die erzeugte Drücke eher klein sind. Strömungsverdichter werden hauptsächlich in Klimaanlagen verbaut. 
Kolbenverdichter
Hier erfolgt die Verdichtung über Kolben, welche über einen Kurbelbetrieb angetrieben werden. Selbstständig sich öffnende und schließende Ventile sorgen für ein Ansaugen des Kolbens bzw. für das Verdrängen der nun komprimierten Luft.

Kolbenverdichter doppelstufig.pngAbb.: Kolbenverdichter doppelstufig 

2A1:  Warum hat der nachgeschaltete zweite Kolben einen geringeren Durchmesser?
2A2:  Welche Drücke lassen sich mit einem zweistufigen Kolbenkompressor erreichen?
 
 
Membranverdichter
Die Funktionsweise eines Membranverdichters ähnelt dem eines Hubkolbenverdichters sehr. Hier wird zudem der Ansaugraum vom Kolben durch eine Membran angedichtet.
Dies hat den Vorteil, dass die Druckluft im Verdichtungsraum nicht mit dem geschmierten Kolben in Berührung kommt und dadurch ölfrei gehalten werden kann. Die Schwachstelle hier bildet allerdings die Membran, da deren Elastizität begrenzt ist.
Mit dem Membranverdichter lassen sich Drücke bis ca. 7 bar erzeugen und Volumenströme bis ca. 300 l/min.                

Membranverdichter.pngAbb.: Membranverdichter

2A3:  Worin ist der relativ kleine Hubkolbenweg begründet?
2A4:  Wo werden die Membran-Kompressoren vorzugsweise eingesetzt?
 
 
Vielzellenverdichter
In einem exzentrisch gelagerten Rotor sind bewgliche Schieber eingebaut, welche durch die Fliehkraft gegen die Fehäusewand drücken. Durch die eyzentrische Lagerung des Rotors wird die Luft in den Kammern zwischen Rotor und Schieber verdichtet. 
Vorteil liegt hier in dem pulsationsfreien Volumenstrom (im Gegensatz zum Kolbenverdichter). Dadurch kann gegeben falls auf einen Druckluftspeicher verzichtet werden. Zudem sind diese Verdichter geräuscharm und relativ schmutzunempfindlich.
Die Drücke, welcher dieser Verdichter aufbringen kann, reichen bis zu 9 bar, die Volumenströme bis zu 18 m3/min.
 

Vielzellenpumpe.pngAbb.: Vielzellenpumpe

2A5:  Was sind die Vorteile dieser Flügelzellenkompressoren? 
2A6:  Wo werden diese Kompressoren eingesetzt?
 
                                           Zurück.png Vor.png                                                         home.jpg