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Welche Verunreinigungen sind in der Druckluft zu finden?

Air Treatment Compressed Air Wiki Filtering Contaminants in Compressed Air

Es ist von entscheidender Bedeutung für den Anwender, dass die Druckluft die richtige Qualität hat. Wenn Luft, die Verunreinigungen enthält, mit dem Endprodukt in Kontakt kommt, können die Kosten für Ausschuss schnell inakzeptabel hoch werden. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die häufigsten Verunreinigungen, die in Druckluft zu finden sind.

Wasserdampf in der Druckluft

Luft in der Atmosphäre enthält immer Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf. Ein bestimmter Anteil an Wasserdampf ist in der Druckluft enthalten und kann zu Problemen führen. Beispiele sind: hohe Wartungskosten, verkürzte Lebensdauer und Beeinträchtigung der Verbraucherleistung, hohe Ausschussraten beim Spritzlackieren und der Kunststoffeinspritzung, erhöhte Leckagen, Störungen des Steuersystems und der Instrumente, kürzere Lebensdauer des Rohrsystems aufgrund von Korrosion und eine teurere Installation. Das Wasser kann durch Zusatzgeräte abgeschieden werden: Nachkühler, Kondensatabscheider, Kältetrockner und Adsorptionstrockner.

Ein Kompressor, der mit 7 bar(e) Überdruck arbeitet, verdichtet die Luft auf 7/8 ihres Volumens. Dies verringert auch die Fähigkeit der Luft, Wasserdampf aufzunehmen, um 7/8. Die Menge des austretenden Wassers ist erheblich. Ein 100-kW-Kompressor, der Luft bei 20 °C und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit ansaugt, erzeugt beispielsweise ca. 85 Liter Wasser während einer 8-Stunden-Schicht. Folglich hängt die Wassermenge, die abgeschieden wird, vom Anwendungsbereich der Druckluft ab. Dies wiederum bestimmt, welche Kombination von Kühlern und Trocknern geeignet ist.

Öl in der Druckluft

Die Menge an Öl in der Druckluft hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich des Maschinentyps, der Konstruktion, des Alters und des Zustands. In diesem Zusammenhang gilt es zwischen zwei Kompressorkonstruktionen zu unterscheiden: Beim ersten Typ wird mit Schmiermittel in der Kompressionskammer gearbeitet, beim zweiten Typ ohne Schmiermittel. Bei geschmierten Kompressoren ist Öl am Verdichtungsverfahren beteiligt und damit auch in der (vollständig oder teilweise) verdichteten Luft enthalten. Bei modernen geschmierten Kolben- und Schraubenkompressoren ist die Ölmenge jedoch sehr gering. Zum Beispiel beträgt bei einem öleingespritzten Schraubenkompressor der Ölgehalt in der Luft weniger als 3 mg/m3 bei 20 °C. Der Ölgehalt kann durch die Verwendung von mehrstufigen Filtern weiter verringert werden. Wenn diese Lösung gewählt wird, ist es wichtig, die Beschränkungen in Bezug auf die Qualität sowie die Risiken und Energiekosten zu berücksichtigen.

Mikroorganismen in der Druckluft

Mehr als 80 % der Partikel, die Druckluft verunreinigen, sind kleiner als 2 μm und können daher leicht durch den Einlassfilter des Kompressors gelangen. Von dort aus breiten sich die Partikel im Rohrsystem aus und vermischen sich mit Wasser- und Ölrückständen und Ablagerungen in den Rohren. Dies kann zum Wachstum von Mikroorganismen führen. Ein Filter, der dem Kompressor direkt nachgeschaltet ist, kann diese Risiken mindern.


Dennoch muss das Bakterienwachstum nach dem Filter vollständig unter Kontrolle gehalten werden, um reine Druckluft zu erhalten. Die Situation wird noch komplizierter, da Gase und Aerosole auch nach dem Passieren mehrerer Filter noch Tröpfchen (durch Konzentration oder elektrische Ladung) bilden können. Mikroorganismen können in den Filterwänden keimen und sind daher in gleichen Konzentrationen auf der Einlass- und der Auslassseite des Filters vorhanden.


Mikroorganismen sind extrem klein und enthalten Bakterien, Viren und Bakteriophagen. In der Regel haben Bakterien eine Größe von 0,2 μm bis 4 µm, und Viren liegen im Bereich von 0,3 μm bis 0,04 μm. Verunreinigungen mit einem Durchmesser von weniger als 1 μm, und damit auch Mikroorganismen, können leicht den Kompressoreinlassfilter passieren. Trotz ihrer geringen Größe sind diese Mikroorganismen ein ernsthaftes Problem in vielen Branchen, denn als „lebende“ Organismen können sie sich unter den richtigen Bedingungen ungehindert vermehren. Bei Untersuchungen wurde festgestellt, dass Mikroorganismen in Druckluftsystemen mit nicht getrockneter Luft bei hoher Luftfeuchtigkeit (100 %) gedeihen.


Öl und andere Verunreinigungen fungieren als Nährstoffe und ermöglichen es, dass Mikroorganismen florieren. Die effektivste Behandlung umfasst die Lufttrocknung auf eine relative Feuchtigkeit von < 40 % (dies kann durch die Verwendung eines beliebigen Trockners erreicht werden) und den Einbau eines sterilen Filters in der Anlage. Der sterile Filter muss in einem Filtergehäuse montiert sein, das eine In-situ-Sterilisation mit Dampf ermöglicht oder einfach geöffnet werden kann. Die Sterilisation muss regelmäßig durchgeführt werden, um eine gute Luftqualität zu gewährleisten.


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Druckluftqualität

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