Druckluftanlagen
Druckluftanlagen sind in vielen industriellen Prozessen und Anwendungen unerlässlich, um effiziente und zuverlässige Leistung zu gewährleisten
Ein ordnungsgemäßes Design und eine korrekte Installation von Druckluftsystemen sind entscheidend, um Energieverluste zu begrenzen und Betriebskosten zu reduzieren. Eine kontinuierliche Wartung und Überwachung dieser Systeme sind für ihre Sicherheit, Leistung und Langlebigkeit unerlässlich. Die Auswahl geeigneter Komponenten und die Einhaltung von Energieeffizienzstandards sind beim Entwurf von Druckluftsystemen von großer Bedeutung.
Kriterien einer Druckluftleitung
Eine Druckluftleitung ist eine Energieleitung. In ihr wird verdichtete atmosphärische Luft zum Verbraucher geführt.
Die Druckluftleitung soll die Druckluft vom Erzeuger zum Verbraucher leiten, möglichst ohne Reduzierung
der Luftqualität und
der Luftmenge.
Ein entscheidender Aspekt ist, dass der Transport so reibungslos wie möglich durchgeführt wird, das heißt ohne Verluste. Atmosphärische Luft besteht aus einem Gasgemisch: 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff und 1% Argon, wobei auch Spurengase wie Kohlendioxid vorhanden sind.
Umfassende Planung ist unerlässlich für einen effizienten Betrieb in Druckluftsystemen. Unnötig hohe Qualitätsstandards und ein übermäßig großzügiges Systemdesign erhöhen die Kosten für Druckluft. Eine übermäßig sparsame Vorgehensweise kann hingegen bald zu Engpässen führen. Daher muss der genaue Bedarf im Voraus ermittelt werden. Dies setzt jedoch voraus, dass die Benutzer ihre Bedürfnisse auch entsprechend artikulieren können. Oft gibt es hier Unsicherheiten, die zu Systemen führen, die kapazitätsmäßig Schwierigkeiten haben.
Die erforderliche Luftqualität bestimmt die Art der Behandlung und das Rohrmaterial der Druckluftleitungen. Bezüglich der Luftqualität gibt es eine Richtlinie namens Pneurop 6611.
Diese basiert auf der Klassifizierung folgende Parameter:
Teilchengröße,
dem höchsten Ölgehalt sowie
dem Drucktaupunkt.
Wie die folgende Aufzählung zeigt, wird der jeweilig aufnehmenbare Wasseranteil in der Druckluft durch den sogenannten Drucktaupunkt bestimmt:
-40°C = 0,177 g/m³
-20°C = 0,88 g/m³
+ 2°C = 5,57 g/m³
+10°C = 9,36 g/m³.
Luftmenge
Das benötigte Luftvolumen an den Auslässen basiert auf dem Spitzenverbrauch, welcher anschließend die Netzwerkauslegung bestimmt. Wenn ein gleichzeitiger Betrieb klar definiert ist, kann er bei der Bemessung des Netzwerks berücksichtigt werden, was zu Kosteneinsparungen führen kann.
Während des Betriebs muss besonders auf Lecks im Verteilernetz und an den Verbrauchsstellen geachtet werden. Regelmäßige Kontrollen sind unerlässlich, um ständige Verluste zu vermeiden. Für Druckluft wird in der Regel keine externe Versorgung benötigt; sie wird meistens während des Betriebs vor Ort erzeugt. Die Erzeugung kann dezentralisiert mit getrennten kleineren Systemen oder zentralisiert erfolgen. Bei zentraler Erzeugung und Verteilung ist es sinnvoll, die Übergabeschnittstellen der Druckluft, beispielsweise zur Produktion, zu klären. Diese Klarheit erleichtert eine bessere Rechenschaftspflicht bei Verlustfällen, insbesondere wenn Verbraucher, wie in der Produktion, durch unterschiedliche Budgetverantwortlichkeiten gegenüber dem Anbieter, wie dem Facility Management, getrennt sind.
Fallbeispiel:
In einem Produktionsbetrieb gab es ständige Probleme mit dem Druckluftlieferanten (im FM-Bereich), weil die Druckluft nicht ausreichend war. Erst nach einigen Unstimmigkeiten stellte sich heraus, dass das Leck auf der Produktionsseite lag. Während das Facility Management den Drucklufterzeuger und das Verteilernetz ständig gewartet hat, wurde dies in der Produktion nicht gemacht. Daher blieb das Leck unbemerkt.
Wie bereits hervorgehoben, sollten die benötigten Luftmengen von den (zukünftigen) Verbrauchern genau angegeben werden. Bei der Vorbereitung und Planung sollte berücksichtigt werden, dass es schwierig ist, Lecks in Druckluftsystemen vollständig zu vermeiden. Daher sollte von Anfang an ein gewisser Verlust eingeplant und akzeptiert werden. Die folgende Liste gibt empirische Werte hinsichtlich tolerierbarer Verlustprozentzahlen in Abhängigkeit von der Netzwerkgröße an:
Drucklufterzeugung
In der heutigen Zeit besteht die Möglichkeit, bei den Anlagenanbietern bedarfsgerechte Komplettlösungen zu bestellen. Bedarfsgerecht bedeutet:
Üblicherweise erfolgt die Bestellung von Druckluftanlagen im Rahmen des Wettbewerbs. Deshalb ist es notwendig, ausreichende und korrekte Bedarfsangaben zu machen. Nur so sind die Produkte und die entstehenden Kosten sinnvoll vergleichbar.
Die Drucklufterzeu-gung unterteilt sich in
Herstellung der Druckluft,
deren Aufbereitung
und ihre Aufbewahrung (Speicherung).
Die verwendeten Verdichter sind zumeist dynamische Kompressoren oder Verdrängungs-verdichter. Bei den Verdrängungsverdichtern werden zwei Bauarten unterschieden:
