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Kältemittel-Trockner mit variabler Drehzahlregelung

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Die meisten Produktionsabläufe haben einen schwankenden Druckluftbedarf, aber ein herkömmlicher Kompressor bietet nur eine fest eingestellte, und damit immer die volle Leistung. Wenn weniger Luft benötigt wird, wird viel Energie verbraucht und verschwendet. Ein Kompressor mit variabler Drehzahlregelung (VSD, Variable Speed Drive) bietet jedoch erhebliche Energieeinsparungen, indem die Motordrehzahl automatisch an den Druckluftbedarf angepasst wird. Durch eine ergänzende Technologie wird nun eine energiesparende variable Drehzahlregelung bei Kältemittel-Trocknern angewandt. Dies gewährleistet qualitativ hochwertige Luft, die auf einen niedrigen und stabilen Drucktaupunkt getrocknet wird, und gleichzeitige Energieeinsparungen.

So funktioniert ein Kältemittel-Trockner

Dryer
Ein Kältemittel-Trockner ist ein wichtiger Bestandteil des Druckluftsystems bei Vorgängen, in denen Druckluft bis zu einem niedrigen Drucktaupunkt getrocknet werden muss. In der ersten Stufe gelangt Druckluft in den Trockner und strömt durch einen Luft-zu-Luft Wärmetauscher, der die einströmende Luft vorkühlt.
In der zweiten Stufe strömt Druckluft durch einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher, um den Taupunkt der Druckluft auf 3 °C zu senken. Der Wasserdampf in der Luft kondensiert zu Flüssigkeit, die aufgefangen und entfernt wird.
Die trockene Luft wird dann im Luft-zu-Luft Wärmetauscher aufgewärmt, um die relative Luftfeuchtigkeit zu verringern und Kondensatbildung in nachgeschalteten Rohrleitungen zu verhindern.

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Die Funktionsweise eines Kältemittel-Trockners mit variabler Drehzahlregelung

Ein Kältemittel-Lufttrockner besitzt einen eigenen Kompressor, der das gasförmige Kältemittel in eine flüssige Form komprimiert. Bei herkömmlichen Kältemittel-Trocknern wird üblicherweise ein Kolbenkompressor mit einer fest eingestellten Drehzahl eingesetzt. In Hinsicht auf die Energieeffizienz führt dies zu denselben Problemen wie beim Ein- oder Ausschalten eines Kompressors mit fester Drehzahl. Im Gegensatz dazu verwendet ein Kältemittel-Trockner mit variabler Drehzahlregelung einen Scrollkompressor mit einem spiralförmigen Element, welches das zweite, fest montierte Element umkreist. Es ist kompakt und leise, und der Wechselrichter, der die Scrolleinheit antreibt, kann die Drehzahl variabel an die Anforderungen anpassen.

Systemsynchronisierung mit variabler Drehzahlregelung

Ein VSD-Kältemittel-Trockner passt seine Leistung, gleich einem VSD-Kompressor, automatisch an den schwankenden Druckluftbedarf an. Dies wird durch das Steuersystem des Trockners ermöglicht, das auf die gleiche Weise wie der Kompressor funktioniert und die Drehzahl mit einem Wechselrichter anpasst. Wenn sich der Druckluftbedarf ändert, beschleunigt oder verlangsamt sich der Antriebsmotor des Druckluftkompressors entsprechend des Bedarfes, und der Kältemittelkompressor des Kältemittel-Trockners beschleunigt oder verlangsamt sich synchron mit dem Kompressor.

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Effizienter als thermische Masse (zyklische Trocknung)

Eine ältere Technologie, die als thermische Masse oder zyklische Trocknung bekannt ist, bietet eine gewisse Energieeffizienz für Kältemittel-Lufttrockner. Ein Lufttrockner mit thermischer Masse schaltet zyklisch um, zwischen dem Betrieb unter Volllast und der Abhängigkeit von einer thermischen Masse für die Kühlung. Dieses Verfahren ist eine Verbesserung gegenüber Trocknern, die einfach mit einer festen Drehzahl (volle Leistung oder ausgeschaltet) arbeiten. Zyklische Trockner müssen jedoch Energie verbrauchen, um ihre thermische Masse abzukühlen, was ihre Gesamtenergieeinsparungen reduziert.

Drucktaupunktstabilität

Ein wichtiger Vorteil eines VSD-Kältemittel-Lufttrockners ist die zuverlässige Versorgung mit hochwertiger Luft zu einem stabilen, niedrigen Drucktaupunkt, unabhängig von der Umgebungstemperatur. Bei einem Trockner mit thermischer Masse ist der Drucktaupunkt der Luft der Indikator für den Start oder Stopp des Kältemittelkompressors mit fester Drehzahl. Dadurch steigt und fällt der Drucktaupunkt der Luft. Diese Schwankung kann die Luftqualität um bis zu zwei Reinheitsklassen beeinträchtigen. Im Gegensatz dazu, liefert ein VSD-Kältemittel-Trockner kontinuierlich Luft, die bis zu einem stabilen Drucktaupunkt getrocknet wurde.

Reinheitsdiagramm von Drucktaupunkten

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