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WDS-Newsletter 08/2020 - Entspannungsprozess der Druckluft

NL082020
Drucklufttrockner entfernen die in der Druckluft enthaltene Luftfeuchtigkeit. Bezüglich der unterschiedlichsten Druckluftanwendungen in der Produktion wird damit die Betriebs-sicherheit erhöht, denn Kondensat-probleme sollten bei Einsatz eines Drucklufttrockners der Vergangenheit angehören.

Wieso kann es, wenn kein Druckluft-trockner eingesetzt wird, überhaupt zur Kondensation des Wasser-dampfes kommen?

Die vom Druckluftkompressor aus der Atmosphäre angesaugte Luft enthält Luftfeuchtigkeit.

Soll ein Betriebsüberdruck von 7 bar erzeugt werden, so werden für 1m³ Druckluft 8m³ Luft aus der Atmosphäre angesaugt. Die zur Druckerhöhung eingesetzt elektrische Energie wandelt sich fast vollständig in Wärme um. So hat die Druckluft unmittelbar nach der Verdichtung eine sehr hohe Lufttemperatur. Da Luft bei höheren Temperaturen mehr Feuchte in Form von Wasserdampf halten kann als bei niedrigeren Temperaturen, fällt während des Verdichtungsvorganges keine Feuchte aus. Unmittelbar nach diesem Vorgang wird die Druckluft gekühlt. Dies geschieht meist mit einem im Druckluftkompressor eingebauten Druckluftkühler.
Schon während dieser Abkühlung wird der Kondensationspunkt unterschritten
– will heißen: Die vorher in Form von Wasserdampf enthaltene Feuchte kondensiert aus.
Die Druckluft ist dann 100% wasserdampfgesättigt. Jede weitere Abkühlung führt unweigerlich zur Kondensation.
Soll mit der auf 7bar/ü erzeugten Druckluft nun Arbeit verrichtet werden ( z.B. beim Farbspritzen oder an einem Ventil ) wird die vorher komprimierte Luft wieder entspannt. In diesem Moment muss sie unwei-gerlich wieder die ( dem Ventil ) umgebenden atmosphärischen Be-dingungen annehmen. Sie nimmt sowohl den atmosphärischen Druck von 1bar/a wie auch die dann gerade herrschende Temperatur wieder an.
Um die Umgebungstemperatur wieder annehmen zu können, entzieht sie der Umgebung Wärme und kühlt somit kurzzeitig sehr stark ab.

Drucktaupunkt: atmosph. Taupunkt:
3°C -21°C
5°C -20°C
7°C -18°C
10°C -16°C

Dies bedeutet, dass bei einem Arbeitsdruck von 7 bar/ü und z.B. einem Drucktaupunkt von 7°C eine Kondensation des noch in der Druckluft enthaltenen Wasserdampfes erst unterhalb einer Temperatur von
-18°C stattfinden kann!
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