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Nachkühler, Trockner, Filter & Co: So entfernen Sie Wasser, Öl und Staubpartikel aus der Druckluft

Um die in der Druckluft enthaltenen Fremdbestandteile zu entfernen, stehen Ihnen verschiedene Aufbereitungsgeräte zur Verfügung. Bitte berücksichtigen Sie die geeigneten Komponenten der Druckluftaufbereitung bereits bei der Planung Ihrer Kompressorstation, um die geforderte Druckluftqualität sicherzustellen!

1. Nachkühler,
2. Öl-Wasser-Abscheider,
3. Kältetrockner und/oder
4. Adsorptionstrockner sowie
5. Filter.

Nachkühler

Die Luft wird beim Komprimieren heiß. Tatsächlich wird in einem Kompressor der größte Teil der aufgenommenen Energie in Wärme umgewandelt. Nur der kleinere Teil wird vom Motor für den mechanischen Vorgang der Verdichtung benötigt. Das ist auch der Grund, weshalb Sie eine Wärmerückgewinnung vorsehen sollten, wo immer es möglich ist.

Die Druckluft hat direkt nach der Verdichtung eine Temperatur zwischen 70 und 200 °C. Um diese Temperatur zu verringern, werden Nachkühler eingesetzt, die gleichzeitig auch den Feuchtegehalt der Luft vermindern. Meistens werden die Nachkühler bereits im Kompressor eingebaut. Ist dies nicht der Fall, sollte der Nachkühler immer möglichst nahe hinter dem Kompressor installiert werden. Wird die heiße Druckluft im Nachkühler abgekühlt, entsteht dort anteilig das meiste Kondensat. Dieses muss möglichst schnell aus dem Druckluftsystem entfernt werden, damit es nicht in das Druckluftnetz gelangt. Ein Nachkühler kann entweder mit Wasser oder mit Luft gekühlt werden und sollte immer einen Wasserabscheider und einen automatischen Ableiter besitzen.

Öl-Wasser-Trenner

Öl-Wasser-Trenner wie der OSC von Atlas Copco trennen das aus der Druckluft (durch Trocknung) abgeschiedene Kondensat in Öl- und Wasseranteile. Danach enthält das Kondensat so wenig Restöl, dass es abgeleitet werden kann, ohne der Umwelt zu schaden. Das Öl wird gesammelt und kann entsorgt werden. Die zu entsorgende Restölmenge wird auf diese Weise erheblich reduziert. Hinweise zur Kondensatbehandlung finden Sie auch hier.

Kältetrockner

Kältetrockner, wie die Geräte der FD-Serie von Atlas Copco ((https://www.atlascopco.com/de-de/compressors/products/air-dryers/refrigerant-air-dryers)), kühlen die Druckluft außerhalb des Kompressors weiter ab, um zusätzliches Wasser kondensieren zu lassen und abzuscheiden. Die Geräte sind auch als integrierte Varianten erhältlich und in dieser Form bereits in die FF-Modelle der Kompressoren von Atlas Copco eingebaut („Full Feature“, zum Beispiel GA 75 VSD FF).

Nach dem Kühlen und Kondensieren erwärmen die Trockner die Druckluft wieder auf Raumtemperatur. Da wärmere Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als kältere, wird auf diese Weise eine Kondensation im Rohrleitungssystem verhindert.

Kältetrockner kühlen die Druckluft typischerweise auf eine Temperatur von +3 °C ab, das heißt, der Drucktaupunkt der anschließend wärmeren, trockeneren Luft beträgt dann 3 °C. Taupunkte unterhalb von 0 °C können mit Kältetrocknern nicht erreicht werden, da das Kondensat sonst gefrieren und der Trockner vereisen würde. Für höhere Ansprüche an die Druckluftqualität, das heißt noch niedrigere Drucktaupunkte, eignen sich Adsorptionstrockner

Adsorptionstrockner

Mit Adsorptionstrocknern werden Drucktaupunkte von bis zu -70 °C erreicht. Sie eignen sich für sehr hohe Ansprüche an die Druckluftqualität oder für solche Bauvorhaben, bei denen das Rohrleitungsnetz zum Teil im Freien liegt – mit der Gefahr, dass sich im Winter bei niedrigen Temperaturen in der Druckluft enthaltene Feuchtigkeit an den Rohrwandungen niederschlägt. Adsorptionstrockner arbeiten mit einem Trockenmittel, das der Luft die Feuchtigkeit entzieht. Es muss regelmäßig regeneriert werden. Adsorptionstrockner stehen prinzipiell in Doppelbehälterbauweise sowie als Drehtrommeltrockner für alle industriellen Anwendungen zur Verfügung. Atlas Copco bietet die Geräte in den Baureihen AD(+), BD(+), CD(+), MD, MDG und ND an.

Adsorptionstrockner unterscheiden sich in ihrer Arbeitsweise (Verfahren), im Energiebedarf und beim Drucktaupunkt. Die gewünschte Trocknung entscheidet maßgeblich darüber, welches Verfahren und welcher Trockner gewählt werden muss. Grundsätzlich gibt es kaltregenerierende und warmregenerierende Adsorptionstrockner.

1. Kaltregenerierende Adsorptionstrockner verwenden nur Druckluft als Spülluft, also zur Regeneration. Sie sind für kleine Volumenströme geeignet und erreichen Drucktaupunkte von –20 °C. Für noch niedrigere Taupunkte sind größere Spülluftmengen erforderlich.

2. Warmregenerierende Trockner regenerieren das Adsorptionsmaterial mit elektrisch erzeugter Wärme oder mit Kompressionswärme und haben einen besseren Wirkungsgrad als kaltregenerierende Trockner. Die erreichbaren Taupunkte liegen bei –40 °C oder tiefer.

3. Bei Kompressionswärme-Trocknern („Heat of Compression“) wiederum wird die Verdichtungswärme der Kompressoren für die Regeneration genutzt. Diese Trockner besitzen eine mit einem Adsorptionsmaterial beschichtete Trommel, die in einem Sektor durch einen heißen Druckluftstrom regeneriert wird. Diese Druckluft wird anschließend gekühlt und dem Hauptdruckluftstrom wieder zugeführt. In dem anderen, größeren Bereich der Trommel wird der gesamte Druckluftstrom getrocknet. Durch die langsame Drehung der Trommel wird jeder Bereich abwechselnd regeneriert und mit Feuchtigkeit beladen. Der Trockner kommt ohne Druckluftverluste aus. Energie wird lediglich für den Antrieb der Trommel benötigt; dafür genügen etwa 200 Watt. Außerdem benötigen diese Trockner weder Vor- noch Nachfilter.


Weitere Informationen finden Sie hier:

Adsorptionstrockner MD/ND von Atlas Copco

Neue Druckluftstation mit Adsorptionstrocknern nach dem effizienten Heat-of-Compression-Prinzip beim Pharmahersteller Salutas

Weitere Tipps für die Auslegung einer Kompressorstation, ob für Industrie oder Handwerk, finden Sie hier:

Kompressortechnik