Wesentliche Komponenten von Druckluftsystemen

Druckluft wird aufgrund ihrer Verfügbarkeit und einfachen Handhabung in verschiedenen Branchen breit eingesetzt. Sie wird oft als vierte Versorgungsart bezeichnet – nach Strom, Erdgas und Wasser.

Wussten Sie, dass die Idee, Druckluft zur Energieübertragung zu nutzen, bereits in den 1800er Jahren begann? In dieser Periode nahmen Metallverarbeitungsbetriebe zu und verdeutlichten die begrenzte Kraft von Dampf.

1888 baute der österreichische Ingenieur Viktor Popp die erste Kompressoranlage in Europa. Weitere Innovationen in der Luftverdichtung folgten bald, wobei neue Technologien schließlich Elektrizität und pneumatische Energie einbezogen.

Heute werden Druckluftsysteme für ein breites Spektrum an Anwendungen genutzt – vom Antrieb von Werkzeugen und Montagestationen bis hin zur Ermöglichung zentraler Industrieprozesse. Diese Systeme gibt es jetzt in verschiedenen Formen, Größen und Modellen mit einzigartigen Features für jede Anwendung.

Was sind Druckluftsysteme?

Ein Druckluftsystem ist ein motorgetriebenes mechanisches Gerät, das verdichtete und unter Druck stehende Luft liefert. Diese Luft wird oft zum Betrieb von Anlagen und zur Versorgung verschiedener Geräte mit Druckluft verwendet. Der Motor im System kann mit variabler Geschwindigkeit laufen oder ein- und ausgeschaltet werden.

Die abgelassene Luft wird zunächst in ein kleineres Volumen komprimiert. Dann wird sie unter Druck gehalten und in einem Tank oder Zylinder gespeichert. Die Druckluft strömt durch einen Trockner, wo die Feuchtigkeit reduziert wird. Das System verteilt seinen Inhalt dann über die Rohrleitungen und Maschinen der Anlage – einschließlich Umleitern, automatisierten Ventilen, Staubsammelern, Schiebertoren und anderen.

In den meisten Anlagen liefern diese Systeme etwa 5,5–6,2 bar (80–90 psi) Druckluft, die sicher, hygienisch und einfach zu handhaben ist. Während frühere Systeme weit weniger vielseitig waren, werden moderne Geräte nun in diversen Sektoren eingesetzt, darunter:

• Halbleiter & Elektronik
• Pharmazeutika
• Lebensmittel & Getränke
• Chemie
• Transport
• Landwirtschaft
• Fertigung

Druckluftsysteme bieten bessere Energiekosteneinsparungen. Mit einem gut konzipierten System schätzen unsere Ingenieure, dass Unternehmen bis zu 10 % ihrer Gesamtenergierechnung einsparen können.

Grundkomponenten eines Druckluftsystems

Druckluft ist eine vitale Ressource in vielen Fertigungs- und Verpackungsprozessen, aber auch teuer in der Erzeugung. Anlagenluft kann ein teures Versorgungsgut sein – daher ist ein richtig konzipiertes Druckluftsystem entscheidend für maximale Produktivität und Effizienz.

Die Komponenten Ihres Druckluftsystems zu kennen, ist der erste Schritt, um Ihre Technologie in optimalem Zustand zu halten.

Da diese Systeme für kritische Prozesse, die Anlage und die Produktivität Ihrer Organisation vital sind, müssen Sie sie richtig dimensionieren. Die genauen Teile Ihres Systems zu kennen, ermöglicht Ihnen die korrekte Nutzung Ihrer Maschine. Es erleichtert auch Wartung und Fehlersuche, wenn Probleme auftreten.

Im Folgenden die grundlegenden Teile eines Druckluftsystems:

Kompressor

Der Kompressor ist verantwortlich für die Erzeugung von Druckluft am erforderlichen Druck. Es gibt zwei Haupttypen:

Ölgeschmiert

Dies sind Standard-Industriekompressoren, bekannt für Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer. Während der Verdichtung wird Öl zum Abdichten, Schmieren oder Kühlen des Gesamtsystems eingesetzt. Dank ihrer Größe und Luftkapazität eignen sie sich ideal zum gleichzeitigen Betrieb von Werkzeugen vor Ort.

Die meisten ölgeschmierten Kompressoren verfügen über lückenlose Kolbenringe und engere Fertigungstoleranzen, um Öleintrag zu minimieren. Diese Systeme werden oft zusammen mit verschiedenen Zubehörteilen installiert, je nach den spezifischen Anforderungen der Branche. Ölgeschmierte Kompressoren finden Anwendung in Bauwesen, Energie, Fertigung und Landwirtschaft.

Ölfrei und öllos

Manchmal wird Schmieröl in den Verdichtungsbereich mitgeführt. Dies mindert die Qualität der Druckluft. Für Lebensmittel-, Getränke- und Chemiebranchen, wo Produktkontamination ein Hauptanliegen ist, bieten öllose Kompressoren eine geeignetere Option.

Ölfreie Systeme liefern die sicherste und sauberste mögliche Druckluft. Diese Modelle erfordern auch geringere Wartung, da keine häufigen Ölwechsel anfallen.

Bild: Vergleich ölgeschmierter vs. ölfreier Kompressoren

Nachkühler

Kühlung ist ein kritischer Schritt im Verdichtungsprozess. Heiße Luft kann Ihr System überhitzen, Geräte beschädigen und zu kostspieligen Ausfällen und Stillständen führen.

Die meisten Schraubenkompressoren verfügen über eingebaute Nachkühler. Diese benötigen ausreichend Zufuhr kühler, hygienischer Luft – besonders in heißen Sommermonaten. Kühler sollten bei Betrieb unter 38 °C (100 °F) gehalten werden.

Nasser Luftbehälter (Wet Receiver)

Ein Luftbehälter ist ein Druckbehälter, der Druckluft vorübergehend für kurzzeitige Hochlastsituationen speichert. Es gibt zwei Typen: nass und trocken.

Nasse Speichertanks befinden sich vor dem Trocknungssystem. Sie dienen als sekundärer Wärmetauscher und erhöhen die Zuverlässigkeit des Trockners. Nasse Behälter ermöglichen zudem, dass überschüssiges Wasser und Schmiermittel kondensieren, bevor die Luft durch den Trockner strömt.

Vorfilter (vor Trockner)

Der Vorfilter fängt Fremdpartikel wie Staub, Schmutz, Öl, Wassertropfen und Schwermetalle ab, bevor die Luft in den Trockner gelangt. Dies verhindert, dass Partikel die Druckluft kontaminieren und den Rest des Systems beschädigen.

Trockner

Überschüssige Feuchtigkeit aus Wasserdampf kann Rost und Korrosion in Rohren, Ventilen und anderen Komponenten verursachen. Ein Trockner hält den Kompressor feuchtigkeitsfrei, die schwerwiegende Schäden am System verursachen könnte.

Nachfilter (nach Trockner)

Nachfilter sind nach dem Trockner positioniert, um Verunreinigungen abzufangen, bevor die Druckluft die Verteilungsstufe erreicht. Dies stellt sicher, dass die erzeugte Luft sauber und sicher nutzbar ist.

Trockener Luftbehälter (Dry Receiver)

„Trockene“ Speichertanks werden nach dem Trockner platziert, um bereits gefilterte und getrocknete Druckluft zu halten. Bei Hochlastsituationen stellen trockene Behälter sicher, dass Luft sofort verfügbar ist, was die Belastung des Trockners reduziert.

Kondensatableiter

Kondensat ist ein natürliches Nebenprodukt des Verdichtungsprozesses. Es muss entfernt werden, bevor es im System Schaden anrichtet.

Kondensatableiter oder -ablässe leiten freies Wasser und Öl ab, sobald sie aus dem Luftstrom entfernt werden. Ohne funktionsfähigen Ablauf können Verunreinigungen und kondensierte Feuchtigkeit im System akkumulieren, was zu kostspieliger Wartung und Stillstand führt.

Bild: Kompressorstation mit allen Hauptkomponenten

Verteilungssystem

Das Verteilungssystem ist das Rohrleitungsnetz, das die Druckluft vom Kompressor zu den pneumatischen Geräten transportiert. Ein effektives Verteilungssystem muss hochwertige Luft mit maximalem Durchfluss und minimalem Druckabfall transportieren können.

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