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Presseinformation Druckluftaufbereitung: Maschinen lieben trockene Luft Relative Luftfeuchte Seite 2 von 8 Die relative Luftfeuchte lässt sich als Verhältnis von dem tatsächlich in der Luft vorhandenen Wasserdampf zu dem bei der jeweiligen Temperatur maximal möglichen Wasserdampfgehalt angeben. Enthält Luft von 35 °C nur 12 g/m³ Wasserdampf, dann errechnet sich die relative Luftfeuchte als Quotient von 12 zu 39,573, also 30 %. Wird die maximal aufnehmbare Menge Wasser überschritten, steigt der Wert also auf über 100 %, so fällt der überschüssige Wasseranteil als Nebel in Form feiner Wassertröpfchen aus; technisch spricht man von Kondensatbildung. Die Luft ist in diesem Fall gesättigt. Unterhalb der Sättigung ist feuchte Luft für das Auge nicht von trockener zu unterscheiden. Der Taupunkt als Maß für die Luftfeuchtigkeit ist keine real vorliegende Temperatur. Meist ist der Taupunkt kleiner als die tatsächliche Lufttemperatur, was bedeutet, dass die Luft nicht gesättigt ist und damit keine Kondensation auftritt. Sind beide gleich, ist die Luft mit Wasserdampf gesättigt. Sinkt die tatsächliche Lufttemperatur unter den Taupunkt, kondensiert Wasser. Der Taupunkt ist deshalb ein Feuchtemaß, weil er vom Wasserdampfgehalt der Luft abhängt. In der Drucklufttechnik, die ja mit unterschiedlichen Luftdrücken arbeitet, spricht man beim jeweiligen Druck auch vom Drucktaupunkt (DTP). Denn mit steigendem Druck wird bei konstanter Temperatur der Taupunkt eher erreicht, es kann also wiederum nicht so viel Wasser aufgenommen werden wie bei einem niedrigeren Druck. Ein niedriger Drucktaupunkt weist immer auf einen niedrigen Wassergehalt der Druckluft hin. Wichtig ist zu wissen, dass der atmosphärische Taupunkt nicht mit dem Drucktaupunkt verglichen werden darf. Entspannt man Druckluft mit einem Drucktaupunkt von +2 °C und einem Druck von 7 bar, hat diese Luft nach der Entspannung einen atmosphärischen Taupunkt von -23 °C. Stillstand der Produktion vermeiden Um der Druckluft ihre Feuchte zu entziehen, werden heute hauptsächlich zwei Trocknungsverfahren eingesetzt. Am häufigsten ist dies der Druckluft-Kältetrockner. Dabei wird die Luft über einen Luft-Luft- oder Luft-Kältemittel-Wärmetauscher unter den Taupunkt gekühlt, so dass die enthaltene Feuchtigkeit kondensiert und über einen Kondensatableiter ausgeschieden werden kann. Anschließend wird die Luft wiederum im Wärmetauscher erwärmt. Mit diesem Verfahren lassen sich Taupunkte zwischen +3 und +12 °C erreichen. Muss der Drucktaupunkt unter +3 °C liegen, kommt verfahrensbedingt nur ein Adsorptionstrockner in Frage. Hierbei wird kugelförmiges Trockenmittel eingesetzt, an dem sich der Wasserdampf ohne chemische Verbindung anlagert. Das anschließend gesättigte Trockenmittel wird dann in der Desorptionsphase regeneriert. Während der Trocknungsgrad bei der Druckluftkältetrocknung einen Restfeuchtgehalt von rund 6 g/m³, also einen Drucktaupunkt von +3 °C ermöglicht, erreicht die Adsorptionstrocknung Drucktaupunkte von bis zu -40 und -70 °C. Das entspricht einem Feuchtegehalt von nur 0,119 oder 0,003 g/m³. Abhängig von der jeweiligen Anwendung und den Qualitätsanforderungen ist ein entsprechender Trocknungsgrad der Druckluft zwingend erforderlich. Eine entsprechende Klassifizierung der Druckluftqualität ergibt sich aus der ISO-Norm 8573.1. Bei der
Presseinformation Druckluftaufbereitung: Maschinen lieben trockene Luft Seite 3 von 8 Auswahl der Anlagenkomponenten sollte stets bedacht werden, dass die Druckluft-Qualität direkt mit der Produkt-Qualität in Verbindung steht. Anwender können die Experten von Atlas Copco mit all ihrem Know-how in Sachen Beratung, Planung und Realisierung zu Rate ziehen. ((Bildunterschriften)) ((Bild 1: Zusammensetzung der Luft)) Die Luft, die uns umgibt, ist eine Mischung verschiedener Gase. Luft ist farb-, geruchs- und geschmacklos. Die Hauptbestandteile sind Sauerstoff und Stickstoff, enthalten sind aber auch Staub-, Ruß- und vor allem Wasserpartikel. (Bild: Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik) ((Bild 2: Auszug Wasserdampftabelle)) Luft nimmt stets bis zur Sättigung Wasserdampf auf. Wie viel das ist, hängt von der Temperatur ab. Die Tabelle gibt den maximalen Feuchtegehalt im Sättigungszustand an – also beim jeweiligen Taupunkt (Berechnung nach Wexler, auf Basis 1013 mbar und 25 °C). (Bild: Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik) ((Bild 3: Möglichkeit der Drucklufttrocknung)) Neben der Kälte-Drucklufttrocknung kommt verfahrensbedingt vor allem die Adsorptionstrocknung zum Einsatz. Nur so lassen sich sehr tiefe Drucktaupunkte realisieren. (Bild: Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik) ((Bild 4: Drucktaupunkt/Atmosphärischer Taupunkt)) Der Begriff des Drucktaupunktes (DTP) wird verwendet, um den Wassergehalt der Druckluft zu beschreiben. Er gibt die Temperatur an, bei der Wasserdampf zu kondensieren beginnt. Ein niedriger Drucktaupunkt weist immer auf einen niedrigen Wassergehalt der Druckluft hin. Entspannt man Druckluft mit einem Drucktaupunkt von +2 °C und einem Druck von 7 bar, hat diese Luft nach der Entspannung einen atmosphärischen Taupunkt von -23 °C. (Bild: Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik) ((Bild 5: Druckluftqualitätsklassen ISO 8573.1)) Die ISO-Norm 8573.1 definiert die verschiedenen Druckluftqualitätsklassen. (Bild: Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik)
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