Wie kontrolliere ich die Feuchtigkeitskontamination in meiner Druckluftversorgung?

Druckluft ist ein wichtiger Bestandteil des Werkzeugkastens eines Ingenieurs, aber sie bringt auch Herausforderungen mit sich. Es ist eine unvermeidliche Tatsache, dass Feuchtigkeit in der Druckluft deren Leistung einschränken kann. Feuchtigkeit ist von Natur aus in jeder Luft enthalten, und wenn Luft komprimiert wird, steigt der Partialdruck des Wasserdampfes. Dies hat den Nebeneffekt, dass der Taupunkt steigt. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Druckluft denselben Eigenschaften unterliegt wie die Luft, die wir atmen: zum Beispiel die feuchte Luft, die an einem heißen Sommertag schwer von Feuchtigkeit ist. Für weitere Informationen über die Auswirkungen des Luftdrucks auf die Feuchtigkeit ist Feuchtigkeitsakademie – Theorie 5 – Auswirkungen von Temperatur und Druck eine nützliche Ressource.

Es ist auch zu bedenken, dass Druckluft im Gegensatz zu anderen gelagerten Gasen wie Distickstoffmonoxid nicht stark reguliert ist. Das bedeutet, dass die Verantwortung für die Qualitätskontrolle oft direkt beim Benutzer liegt, ohne dass eine nachvollziehbare Verantwortungskette besteht.

Welche Auswirkungen hat es, wenn der nachgelagerte Prozess mit Feuchtigkeit kontaminiert ist?

Je nach Anwendungsfall kann Feuchtigkeit für Ingenieure eine Vielzahl von Problemen verursachen, die zu einem erhöhten Wartungs- und Ausfallzeiten führen:

Bevor wir uns mit der Frage befassen, wie die Probleme, die durch das Vorhandensein von kontaminierender Feuchtigkeit in Druckluft entstehen können, gemildert werden können, müssen einige Faktoren berücksichtigt werden.

Welche technische Feuchtigkeitsskala wird verwendet, um niedrige Feuchtigkeitswerte auszudrücken?

Der "Taupunkt" bezieht sich auf die Temperatur, die Luft erreicht, bei der Wasserdampf einen flüssigen Zustand annimmt. Wenn die Temperatur unter diesem Punkt liegt, bildet Wasser feste Tröpfchen, die sich an festen Oberflächen absetzen oder den Gasstrom sättigen. Wenn der Luftdruck steigt, steigt auch die Taupunkttemperatur. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren können wir Werkzeuge in Betracht ziehen, die den Luftdruck und die Temperatur regeln und den Taupunkt messen. Durch den Einsatz dieser Werkzeuge können wir die negativen Auswirkungen von Feuchtigkeit in der Druckluft mindern.

Welche internationalen Normen definieren die Qualitätsstufen von Druckluft?

ISO 8573-1 ist die internationale Norm für Luftqualität. Diese ISO-Norm dient der Regulierung der Luftqualität für alle industriellen Anwendungen. Die Feuchtigkeits-, Schadstoff-, Partikel- und Ölwerte in Druckluft unterliegen alle der ISO 8573-1. Je nach Anwendungsfall ist es wichtig, dass der Feuchtigkeitsgehalt unserer Druckluft der jeweiligen Qualitätsklasse entspricht (siehe unten). Auch hier können uns Feuchtemessgeräte dabei helfen, die zulässigen Parameter für den Wasserdampfgehalt einzuhalten.

Wie kontrollieren wir den Feuchtigkeitsgehalt in der Druckluft?

Feuchtigkeit in Druckluft muss entfernt werden, um eine sichere Verwendung zu gewährleisten. Eine effektive Lösung ist die Verwendung eines Drucklufttrockners.

Ein Druckwechsel-Absorptionstrockner bindet die Feuchtigkeit in der Druckluft an eine chemische Substanz. Dadurch wird sie aus dem Luftstrom entfernt, was jedoch als teure Option gilt, da erhebliche Mengen an absorbierenden Chemikalien erforderlich sind.

Die Adsorptionstrocknung ist die populärere Wahl. Bei dieser Methode wird Druckluft über ein hygroskopisches Material geleitet, das als Trockenmittel bezeichnet wird. Dieses Material wird mit der Zeit mit Wasser gesättigt und muss regeneriert werden. Dies kann durch Erhitzen der Umgebungsluft und deren Verwendung zur Trocknung des hygroskopischen Materials erreicht werden. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für die Funktionsweise der Adsorptionstrocknung (auch als Trockenlufttrocknung bekannt).

Filter sind eine weitere großartige Möglichkeit, gesättigte Feuchtigkeit zu entfernen, wenn ein System unterhalb des Taupunkts betrieben wird. Durch das Durchleiten der Druckluft durch einen Filter werden Tröpfchen gesammelt und zusammengeführt, sodass sie aus dem System entfernt werden können. Sobald diese Tröpfchen schwer genug sind, fallen sie in eine Feuchtigkeitsfalle. Diese Filter sind bei Niederdruckanlagen wirksam, insbesondere da sie auch Aerosole entfernen können, was bedeutet, dass sie der ISO 8573-1 entsprechen.

Kältetrockner funktionieren, indem sie die Druckluft beim Durchströmen des Trockners abkühlen. Dadurch kondensiert der Dampf zu Feuchtigkeit, die aus dem System abgelassen werden kann. Die Luft wird dann wieder erwärmt, bevor sie den Trockner verlässt und in den Luftstrom zurückgeführt wird. Diese Trockner sind aufgrund ihrer niedrigen Betriebs- und Wartungskosten vorteilhaft. Bei nicht zyklischen Varianten dieser Trockner zirkuliert das Kältemittel kontinuierlich durch das System, wobei häufig ein Heißgas-Bypassventil zur Temperaturregelung verwendet wird. Trockner mit variabler Geschwindigkeit können die Kompression des Kältemittels steuern, um den Anforderungen des gesamten Druckluftsystems gerecht zu werden.

Membran-Lufttrockner nutzen die selektive Permeation, um Gasbestandteile im Luftstrom zu trennen. Durch das Durchleiten der Druckluft durch Schichten von Hohlfasern können Membrantrockner Feuchtigkeit, die das Material nicht durchdringen kann, von der trockenen Luft trennen, die dies kann. Diese Feuchtigkeit wird dann aus dem System abgeleitet, während die getrocknete Luft mit einem geringen Druckabfall weiterströmt. Diese Trockner sind zwar eine effektive und wartungsfreundliche Lösung, aber nur bedingt geeignet, wenn extrem niedrige Taupunkte erforderlich sind.

Wie können wir den Feuchtigkeitsgehalt in Druckluft wirtschaftlich und zuverlässig messen?

Feuchtigkeit in Druckluft kann sowohl praktische als auch regulatorische Probleme verursachen. Daher ist es unerlässlich, dass wir diese Probleme berücksichtigen und abmildern, wann immer sie auftreten. Der beste Weg, dies zu tun, besteht darin, sicherzustellen, dass der Feuchtigkeitsgehalt unserer Druckluft genau und genau überwacht wird. Wir können diese Messwerte dann mit den Parametern der ISO 8573-1 vergleichen.

Wir haben festgestellt, dass jede Anwendung, die Druckluft verwendet, auch eine Methode zur Messung des Taupunkts erfordert. Aber welche Möglichkeiten stehen modernen Ingenieuren zur Verfügung? Produkte wie der Taupunkt-Transmitter SF82 sind ideal, um den Feuchtigkeitsgehalt von Druckluft in Drucklufttrocknern zu überwachen. Dieser Transmitter wurde speziell für die Temperaturbelastbarkeit unter den typischen Bedingungen in einem Druckluftraum entwickelt. Temperaturen können bis zu +50 °C (+122 °F) erreichen; der SF82 ist dennoch in der Lage, den Taupunkt bis zu -60 °C (-76 °F) genau zu messen.

Der Easidew PDP-Trockner Portable wurde mit dem Hauptaugenmerk auf Mobilität entwickelt. Er ist für die stichprobenartige Überprüfung des Auslasses von Gastrocknern ausgelegt. Die Möglichkeit, den Feuchtigkeitsgehalt von einem tragbaren Gerät aus zu überprüfen, ist ein unschätzbares Werkzeug für Ingenieure, die mit Druckluft arbeiten. Dieses Gerät ist mit einer Batterie ausgestattet, die bis zu zwei Arbeitstage hält, wodurch es ideal für die Überprüfung mehrerer Kompressionsaufbauten bei verschiedenen Projekten ist.

Der Michel Easidew EA2 ist eine weitere großartige Option für Druckluftsysteme. Dieser Sensor wurde speziell für Anwendungen in Gefahrenbereichen entwickelt, um sowohl den Taupunkt als auch den Feuchtigkeitsgehalt zu messen. Er verfügt über einen Messbereich von -110 °Cdp bis +20 °Cdp und ermöglicht die Messung von Feuchtigkeit unter verschiedenen Bedingungen.

Feuchtigkeit in Druckluft stellt eine große Herausforderung dar, aber die Lösung muss nicht kompliziert sein. Mit der richtigen Ausrüstung können Sie den Feuchtigkeitsgehalt erfolgreich kontrollieren und die Einhaltung der ISO-Normen sicherstellen, während Sie gleichzeitig einen sicheren und effizienten Betrieb gewährleisten.

Mit 50 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von Feuchtigkeits- und Taupunkttechnologie sind wir die Experten für alle Anwendungen zur Messung von Spurenfeuchtigkeit in Druckluft und Spezialgasanwendungen. Wenn Sie Ihre Anforderungen besprechen möchten, wenden Sie sich noch heute an unser Team.

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