Ratgeber Drucklufttechnik

4. Kondensat richtig ableiten
Kondensat ist ein unvermeidliches
Nebenprodukt der
Drucklufterzeugung. Wie es
entsteht, haben wir in Kapitel
3 (S. 8) beschrieben.
Demnach erzeugt schon ein
30-kW-Kompressor mit einer
Liefermenge von 5 m 3 /min
unter durchschnittlichen
Betriebsbedingungen ca.
20 Liter Kondensat pro
Schicht. Es muss aus dem
Druckluftsystem entfernt
werden, um Störungen und
Korrosionsschäden zu vermeiden.
In diesem Kapitel
erfahren Sie, wie Sie das
Kondensat richtig ableiten
und dabei erheblich Kosten
einsparen können.
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1. Kondensatableitung
In jedem Druckluftsystem fällt an
bestimmten Stellen mit diversen
Verunreinigungen belastetes Kondensat
an (Bild oben). Eine zuverlässige
Kondensatableitung ist
daher unbedingt erforderlich. Sie
hat wesentlichen Einfluss auf
Druckluftqualität, Betriebssicherheit
und Wirtschaftlichkeit einer
Druckluftanlage.
a) Kondensatsammel- und
-ableitungsstellen
Zum Sammeln und Ableiten
des Kondensats tragen zunächst
mechanische Elemente des Druckluftsystems
bei. Dort fallen bereits
70 bis 80 % des gesamten
Kondensats an – vorausgesetzt, die
Kompressoren haben eine gute
Nachkühlung.
Zyklonabscheider:
Hierbei
handelt es
sich um einen mechanischen
Abscheider, der
das Kondensat mit Hilfe
der Zentrifugalkraft von
der Luft trennt
(siehe Bild).
Um optimal arbeiten zu
können, muss er stets
einem Drucklufterzeuger
zugeordnet sein.
Zwischenkühler:
Bei zweistufigen Kompressoren mit
Zwischenkühlern fällt Kondensat
auch am Abscheider des Zwischenkühlers
an.
Druckluftbehälter:
Neben seiner Hauptfunktion als
Speicher trennt der Druckluftbehälter
das Kondensat von der Luft,
und zwar durch die Schwerkraft.
Ausreichend dimensioniert
(Kompressorförderleistung/min : 3
= Behältergröße in m 3 ) ist er
genauso effektiv wie ein Zyklonabscheider.
Im Unterschied zu diesem
kann er aber in der zentralen
Druckluftsammelleitung der Kompressorstation
eingesetzt werden,
wenn der Lufteintritt unten und der
Luftaustritt oben ist. Außerdem
kühlt der Behälter die Druckluft
durch seine große Wärmeabstrahlfläche
zusätzlich ab
und verbessert
somit die Kondensatabscheidung
weiter.
Wassersack in der
Druckluftleitung:
Um undefiniertes Strömen
des Kondensats zu vermeiden,
muss die Druckluftleitung
im Feuchtbereich so
ausgeführt werden, dass alle
Zu- und Abgänge von oben
oder von der Seite angeschlossen
sind. Definierte Kondensatabgänge
nach unten, so genannte Wassersäcke,
ermöglichen es, das Kondensat
aus der Hauptleitung abzuführen
(Bild unten, links).
Bei einer Luftströmungsgeschwindigkeit
von 2 bis 3 m/s und korrekter
Auslegung scheidet ein Wassersack
im Feuchtbereich des Druckluftsystems
auftretendes Kondensat
ebenso effektiv ab wie ein Druckluftbehälter.
b) Drucklufttrockner
Neben den bereits genannten gibt
es weitere Kondensatsammel- und
Ableitungsstellen im Bereich der
Drucklufttrocknung.
Kältetrockner:
Bedingt durch die Abkühlung
und die so bewirkte Trocknung
der Druckluft wird im Kältetrockner
weiteres Kondensat abgeschieden.
Adsorptionstrockner:
Durch die spürbare Abkühlung in
der Druckluftleitung fällt schon am
Vorfilter des Adsorptionstrockners
Kondensat an. Im Adsorptionstrockner
selbst tritt Wasser aufgrund
der darin herrschenden Partialdruckverhältnisse
nur in Dampfform
auf.
c) Dezentrale Abscheider
Wenn keine zentrale Drucklufttrocknung
vorhanden ist, fallen große
Kondensatmengen an den kurz vor
den Druckluftverbrauchern
installierten Wasserabscheidern an.
Deren Wartungsbedarf ist dann
allerdings enorm (Bild unten,
Mitte).
2. Gängige Ableitersysteme
Derzeit sind im Wesentlichen drei
Systeme im Einsatz:
a) Schwimmerableiter
Der Schwimmerableiter gehört zu
den ältesten Ableitersystemen und
trat an die Stelle der völlig unwirtschaftlichen
und zu unsicheren
manuellen Ableitung. Doch auch
die Kondensatableitung nach dem
Schwimmerprinzip erwies sich
wegen der in der Druckluft vorhandenen
Verunreinigungen als äußerst
wartungsintensiv und störanfällig.
b) Magnetventil
Magnetventile mit Zeitsteuerung
sind zwar betriebssicherer als
Schwimmerableiter, aber sie müssen
dennoch regelmäßig auf Verunreinigungen
geprüft werden. Falsch
justierte Ventilöffnungszeiten verursachen
zudem Druckluftverluste
und damit erhöhten Energieverbrauch.
c) Kondensatableiter mit
Niveausteuerung (ECO Drain)
Heute sind überwiegend Ableiter
mit intelligenter Niveausteuerung
im Einsatz.
Sie haben den Vorteil, dass die
störungsanfällige Schwimmerfunktion
durch einen elektronischen
Sensor ersetzt wird. Das heißt, im
Gegensatz zum Schwimmerableiter
sind Störungen durch Verschmut-
zung oder mechanischen Verschleiß
ausgeschlossen. Außerdem werden
Druckluftverluste (wie beim
Schwimmerventil) durch exakt
errechnete und angepasste Ventilöffnungszeiten
vermieden. Weitere
Vorteile sind die automatische
Selbstüberwachung und die mögliche
Signalweitergabe an eine zentrale
Leittechnik.
d) Richtige Installation
Zwischen Kondensatabscheidesystem
und Kondensatableiter
sollte stets ein kurzes Leitungsstück
mit Kugelhahn eingebaut werden.
So lässt sich der Ableiter bei Wartungsarbeiten
absperren, und der
Betrieb der Druckluftanlage kann
störungsfrei weiterlaufen
(Bild unten, rechts).
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