Genau wie Computer benötigen Kompressoren eine ausreichende Kühlung, um einen ununterbrochenen Betrieb zu gewährleisten. Um dies zu erreichen, wählen Sie zwischen luftgekühlten und wassergekühlten Kompressoren.
Wenn Sie sich für letztere entscheiden, ist es wichtig, die drei verschiedenen Methoden der Wasserkühlung zu verstehen. Lassen Sie uns einen Blick auf diese Optionen werfen und herausfinden, welche für Ihr Druckluftsystem in Betracht gezogen werden sollten.
Wassergekühlte Kompressoren stellen nur geringe Anforderungen an das Belüftungssystem Ihrer Anlage. Dies liegt daran, dass Kühlwasser ca. 90 % der Wärmeenergie ableitet, die vom Elektromotor erzeugt wird.
Für einen effizienten Betrieb verwenden wassergekühlte Kompressoren eines von drei Hauptprinzipien:
● Offene Systeme ohne Umlaufwasser (angeschlossen an eine externe Wasserversorgung)
● Offene Systeme mit Umlaufwasser (Kühlturm)
● Geschlossene Systeme mit Umlaufwasser (mit einem externen Wärmetauscher/Kühler)
Ein offenes System ohne Umlaufwasser erfordert eine externe Quelle. Dazu gehören das kommunale Wassernetz, Seen, Flüsse oder Brunnen. Nach dem Durchlaufen des Kompressors wird dieses Wasser abgelassen.
Bei dieser Methode benötigt das System eine Thermostatsteuerung, um die gewünschte Lufttemperatur aufrechtzuerhalten und den Wasserverbrauch zu regeln. In der Regel ist ein offenes System einfach und kostengünstig zu installieren. Der Betrieb ist jedoch kostspielig, insbesondere wenn das Kühlwasser aus dem Wassernetz kommt.
Wasser aus einem See oder Fluss ist in der Regel kostenlos, muss jedoch gefiltert und gereinigt werden, um das Risiko einer Verstopfung des Kühlsystems zu begrenzen. Außerdem kann kalkhaltiges Wasser dazu führen, dass sich in den Kühlern Kesselstein bildet, was die Kühlung beeinträchtigt. Die gleichen Bedenken gelten für Salzwasser, das verwendet werden kann, wenn das System richtig konzipiert ist und die entsprechenden Abmessungen aufweist.
Bei einem offenen System mit Umlaufwasser wird das Kühlwasser vom Kompressor in einem offenen Kühlturm erneut gekühlt. Bei diesem Vorgang wird Luft durch eine Kammer geblasen. Dadurch verdampft ein Teil des Wassers. Das verbleibende Wasser wird auf 2 ˚C unter der Umgebungstemperatur gekühlt (abhängig von externen Faktoren wie Luftfeuchtigkeit).
Offene Systeme mit Umlaufwasser werden hauptsächlich verwendet, wenn die Verfügbarkeit einer externen Wasserversorgung begrenzt ist. Der Nachteil dieser Systeme ist, dass das Wasser allmählich durch die Umgebungsluft verunreinigt wird. Die Systeme müssen aufgrund der Verdampfung zudem kontinuierlich mit externem Wasser aufgefüllt werden.
Ein weiterer Nachteil ist, dass sich lösliche Salze auf den heißen Metalloberflächen des Kompressors absetzen, wodurch die thermische Wärmeübertragungskapazität des Kühlturms verringert wird. Das Wasser muss außerdem regelmäßig analysiert und mit Chemikalien behandelt werden, um ein Algenwachstum im Wasser zu vermeiden.
Im Winter, wenn der Kompressor nicht in Betrieb ist, ist es wichtig, das Wasser abzulassen oder zu erwärmen, um ein Einfrieren zu verhindern.
In einem geschlossenen Kühlsystem zirkuliert kontinuierlich Wasser zwischen dem Kompressor und einem externen Wärmetauscher. Dieser Wärmetauscher wird wiederum entweder durch einen externen Wasserkreislauf oder Umgebungsluft gekühlt.
Wenn ein Wasserkreislauf das Wasser kühlt, wird ein flacher Plattenwärmetauscher verwendet. Bei Kühlung durch Umgebungsluft wird ein Kühlregister aus Rohren und Kühlrippen verwendet. Die Umgebungsluft wird mit einem oder mehreren Lüftern zwangsweise durch die Rohre und Rippen geleitet. Diese Methode ist geeignet, wenn die Verfügbarkeit von Kühlwasser begrenzt ist.
Die Kühlkapazität von offenen oder geschlossenen Kreisläufen ist etwa gleich, d. h. das Kompressorwasser wird auf 5 °C über der Kühlmitteltemperatur gekühlt. Wenn das Kühlwasser mit Umgebungsluft gekühlt wird, ist das Hinzufügen eines Frostschutzmittels (z. B. Glykol) erforderlich.
Das geschlossene Kühlwassersystem ist mit reinem, enthärtetem Wasser gefüllt. Wenn Glykol hinzugefügt wird, muss der Wasserdurchfluss des Kompressorsystems neu berechnet werden, da der Typ und die Konzentration von Glykol die thermische Kapazität und die Viskosität des Wassers beeinflussen.
Es ist auch wichtig, das System gründlich zu reinigen, bevor es zum ersten Mal befüllt wird. Ein richtig umgesetztes, geschlossenes Wassersystem bedeutet minimalen Überwachungsaufwand und niedrige Wartungskosten.
Bei Anlagen, in denen das verfügbare Kühlwasser potenziell korrosiv ist, sollte der Kühler aus korrosionsbeständigen Werkstoffen wie beispielsweise Incoloy bestehen.
Wie in der Einführung erwähnt, sind die meisten modernen Kompressoranlagen auch in luftgekühlter Ausführung erhältlich. Diese Ausführung umfasst eine Zwangsbelüftung im Inneren des Kompressors.
Infolgedessen wird durch den ständigen Betrieb eines Lüfters mehr Energie verbraucht. Luftgekühlte Kompressoren sind jedoch in der Regel sauberer, da weniger Verunreinigungen Ihre Geräte passieren.
Wir hoffen, dass dieser Beitrag Ihnen hilft zu verstehen, welche Art von Kompressorkühlung für Ihre Einrichtung, Anwendung und Anforderungen am besten geeignet ist. Wenn Sie zusätzliche Einblicke benötigen, hilft Ihnen unser Team gerne weiter. Sie können sich auch noch heute mit uns in Verbindung setzen, um eine maßgeschneiderte Beratung zu erhalten.
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