5 Techniken zur Entfernung von Feuchtigkeit aus der Druckluft
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Die gesamte Luft in der Atmosphäre enthält Wasserdampf: mehr bei hohen Temperaturen (man denke an die Feuchtigkeit im Sommer) und weniger bei niedrigen Temperaturen (man denke an trockene Luft im Winter). Wenn Luft verdichtet wird, steigt die Temperatur und damit die Konzentration des Wassers in der Luft. Zu hohe Luftfeuchtigkeit kann zu Problemen in den Luftleitungen oder in angeschlossenen Teilen führen. Deshalb muss die Druckluft getrocknet werden.
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Es gibt fünf Techniken zur Entfernung von Feuchtigkeit aus der Druckluft: Kühlung plus Abscheidung, Expansion, Membran-, Absorptions- und Adsorptionstrocknung.
Kühlung plus Abscheidung
Kühlung und Abscheidung ist genau so, wie es sich anhört. Die heisse Druckluft wird gekühlt, wodurch eine grosse Menge Wasser kondensiert. Wenn das Wasser kondensiert ist, kann es von der Luft getrennt werden. Diese Technik erfolgt über einen Nachkühler und gegebenenfalls über einen Kältetrockner. Fast alle stationären Druckluftanlagen verwenden Nachkühler und die meisten modernen Druckluftkompressoren sind standardmässig mit Nachkühlern ausgestattet.
Expansion
Die Expansion ist ähnlich wie die Kühlung plus Separationstechnik, indem die Luft verdichtet, gekühlt und das entstehende Wasser von der Luft getrennt wird. Bei dieser Technik wird die Luft jedoch auf einen höheren Druck als den vorgesehenen Arbeitsdruck verdichtet; nach der Trennung kann sich die Luft auf den Arbeitsdruck ausdehnen, so dass sie im vorgesehenen Prozess verwendet werden kann. Diese Methode ist zwar für die Trocknung von Druckluft am einfachsten zu handhaben, eignet sich aber nur für sehr kleine Durchflussmengen, da sie viel Energie verbraucht.
Membrantrocknung
Diese Technik nutzt das Verfahren der selektiven Permeation der Gaskomponenten in der Luft zur Abscheidung des Wasserdampfes. Membrantrockner bestehen aus einer grossen Menge von Hohlfasern, die auf der Innenseite eine innovative Beschichtung aufweisen. Die feuchte Druckluft strömt von einer Seite in den Trockner. Die spezielle Membranbeschichtung lässt nur Wassermoleküle durch, keine Druckluft. Auf diese Weise sammelt sich der Wasserdampf im Raum zwischen den Fasern, während die trockene Luft weiter strömt.
Absorptionstrocknung
Die Absorptionstrocknung ist ein chemischer Prozess, bei dem Wasserdampf an Absorptionsmaterial, wie z.B. Natriumchlorid oder Schwefelsäure, gebunden wird. Diese Technik wird wegen der Möglichkeit der Korrosion und des hohen Verbrauchs an Absorptionsmaterialien nicht oft angewendet.
Adsorptionstrocknung
Bei dieser Technik strömt feuchte Luft über ein hygroskopisches Material oder "Trockenmittel" und wird getrocknet. Typische verwendete Materialien sind Kieselgel, Molekularsiebe und aktiviertes Aluminiumoxid. Das Trockenmittel ist letztlich mit adsorbiertem Wasser gesättigt und muss regelmässig regeneriert werden, um seine Trocknungskapazität zu erhalten. Da mit Adsorptionstrocknern ein Drucktaupunkt von -70ºC erreicht werden kann, wird diese Technik häufig in kritischen Anwendungen eingesetzt.
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