Was ist ein Luftbehälter?

Ihre Kompressoranlage kann theoretisch ohne einen Behälter betrieben werden. Wenn das Druckluftsystem jedoch keinen Behälter umfasst, können sich die Be- und Entlastungszyklen des Kompressors erhöhen, was die Arbeit erschwert. Es ist wichtig, daran zu denken, dass die Be-/Entladezyklen von den Schwankungen der Nachfrage in Ihrer Einrichtung abhängen.

Luftbehälter, auch als Behälter oder Tanks bezeichnet, spielen eine entscheidende Rolle bei der Funktion von Druckluftsystemen. Sie dienen zur Speicherung von Druckluft, bevor sie in das Rohrleitungssystem oder das Gerät gelangt. Einfacher ausgedrückt fungiert der Luftbehälter als Puffermechanismus zwischen dem Kompressor und dem schwankenden Druck, der durch eine Änderung des Bedarfs verursacht wird.

Einige Kompressoren sind "behältermontiert", d. h. sie werden als Paket geliefert und sind oben auf dem Luftbehälter montiert. Diese Anordnung wird in Einrichtungen mit wenig Platz stark bevorzugt. Ein behältermontierter Kompressor kann Platz sparen und die anfänglichen Installationskosten für die Inbetriebnahme eines eigenständigen Trockners reduzieren. Diese Anordnung ist am häufigsten bei kleineren Kompressoren zu beobachten, in der Regel bis zu 26 kW oder 35 PS. Größere Kompressoren sind für behältermontierte Optionen nicht geeignet, da sie zu schwer werden und eine Gefahr für die Sicherheit darstellen könnten.

Die Funktion eines Luftbehälters in einem pneumatischen System ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Effizienz und die Verlängerung der Lebensdauer des Kompressors, indem übermäßige Zyklen reduziert und ein konstanter Luftdruck sichergestellt werden.

Es gibt verschiedene Arten von Luftbehältern, die für spezielle Anwendungsanforderungen erhältlich sind. Zu den häufigsten gehören Feucht- und Trockenluftbehälter.

Feuchtluftbehälter werden zwischen dem Kompressor und dem Lufttrockner installiert. Sie speichern unbehandelte Druckluft und spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Leistung des Trockners, indem sie helfen, Feuchtigkeit zu entfernen, bevor die Luft in das System eintritt. Dieser Schritt sorgt für eine bessere Effizienz des Trocknungsprozesses.

Trockenluftbehälter dagegen speichern behandelte Druckluft und werden in der Regel hinter dem Kompressor und dem Lufttrockner platziert. Ihre Hauptfunktion ist es, die Integrität und Qualität der getrockneten Luft zu erhalten und eine konsistente Systemleistung und Zuverlässigkeit sicherzustellen.

In früheren Artikeln wurden Beispiele für die Dimensionierung eines Kompressors besprochen, da die richtige Dimensionierung für die Anforderungen Ihres Standorts wichtig ist. Bei der Auslegung eines Luftbehälters gilt die Faustregel, 3–4 Gallonen pro CFM oder 10–15 Liter pro Liter/Sekunde Druckluft einzuplanen, je nach Typ des verwendeten Kompressors und der Anwendung. Ähnlich wie bei der Dimensionierung eines Kompressors gibt es eine Reihe von Faktoren, die bei der Ermittlung der richtigen Größe des Luftbehälters für Ihre Anlage berücksichtigt werden sollten. Es wird dringend empfohlen, die folgenden Faktoren zu berücksichtigen:

• Minimierung von Druckschwankungen/-abfällen: Ein Luftbehälter kann eingesetzt werden, um Druckschwankungen zu minimieren, die den Produktionsprozess und die Qualität Ihres Endprodukts beeinträchtigen könnten. Bei der Auswahl des richtigen Luftbehälters für den Kompressor sollten Sie auf zwei wichtige Werte achten: den Ausgangsdruck des Kompressors und den Bedarf der Anwendung am Einsatzort. Beachten Sie, dass die im Luftbehälter gespeicherte Druckluft nur dann nützlich ist, wenn ihr Druck für den Prozess ausreicht, in dem Sie verwendet wird. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Dauer (in Minuten) zu berücksichtigen, während der der Luftbehälter den erforderlichen Luftdruck an den Endnutzer oder das Gerät liefern kann.

• Abdeckung von kurzfristigem Spitzenluftbedarf: Wenn sich der Druckluftbedarf im Laufe des Tages drastisch ändert, ist es wichtig, die Bedarfsspitzen zu berücksichtigen, um sicherzustellen, dass der Systemdruck nicht unter einen zulässigen Pegel sinkt. Ein Luftbehälter dient als Zwischenspeicher für kurzfristige Bedarfsspitzen, die der Kompressor nicht abdecken kann. Der Druckluftbedarf kann abhängig von der Tageszeit, dem Schichtbetrieb oder einem ungewöhnlich hohen Bedarf (z. B. bei gelegentlicher Verwendung eines Sandstrahlers oder ähnlichen Geräts) variieren. Es ist wichtig zu verstehen, welche Druckluftmenge (CFM oder Liter/Sekunde) für die Anwendung erforderlich ist und welche Spitzen auftreten können, da dies bestimmt, wie viel Druckluft benötigt wird, um eine zu geringe Versorgung von Prozessen zu vermeiden.

• Überlegungen zum Energieverbrauch: Der Einsatz eines Luftbehälters kann dazu beitragen, den Energieverbrauch des Druckluftsystems zu senken, indem Kompressoren mit fester Drehzahl in einem längeren Zyklus und mit engeren Druckbereichen betrieben werden können. Wenn Sie einen richtig dimensionierten Behälter und mehr Druckluft als erforderlich haben, sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass der Trimmkompressor anspringt, um einen erhöhten Durchflussbedarf zu decken. Das kann zu erheblichen Einsparungen beim Energieverbrauch führen. Außerdem werden Druckschwankungen und häufige Motorstarts vermieden, während gleichzeitig ein gleichmäßiger Druck sichergestellt und die Lebensdauer des Kompressors verlängert wird.

• Sicherheitserwägungen: Bei Bedarf stellt ein Luftbehälter die Druckluftversorgung bereit, damit Produktionsprozesse und -systeme in Notfall sicher abgeschaltet werden können.

Es wird empfohlen, den Luftbehälter mindestens einmal am Tag zu entleeren, und noch häufiger, wenn der Kompressor den ganzen Tag über voll ausgelastet ist. Eine einfache Möglichkeit, um sicherzustellen, dass dies nie vergessen wird, ist die Installation eines Schwimmerablasses, eines zeitgeschalteten Ablasses oder eines elektronischen Ablassventils. Um die besten Ergebnisse zu erzielen und sicherzustellen, dass Ihr Druckluftsystem für Ihre Anwendung geeignet ist, wenden Sie sich bitte an einen Druckluftexperten, der Ihnen weiterhelfen kann.

Vielleicht haben Sie es schon einmal gehört – ein höherer Druck in Ihrem Luftbehälter bedeutet mehr Luft für Ihre Prozesse und Verbraucher, sodass Sie keinen größeren Kompressor kaufen müssten, selbst wenn Ihr Bedarf mit der Zeit steigt. Diese Aussage trifft nicht zu. Der Druck in Ihrem Behälter muss zum Ausgangsdruck Ihres Kompressors passen.

Die meisten Standardkompressoren mit fester Drehzahl oder variabler Drehzahlregelung können Druckluft mit bis zu 12 bar liefern. Die meisten industriellen Anlagen arbeiten jedoch mit 7–8 bar. Je nach Bedarf Ihrer Anlage sollte der maximale Druck des Luftbehälters entsprechend ausgelegt sein.

Wenn der Kompressor mit fester Drehzahl beispielsweise für einen maximalen Druck von 8 bar ausgelegt ist, sollte der Luftbehälter für mindestens 10 bar ausgelegt sein. Die meisten Kompressoren mit variabler Drehzahlregelung (VSD) sind auf bis zu 12 bar ausgelegt, daher wäre ein Luftbehälter mit 14 bar für diese Art von Druckluftsystem besser geeignet.

Jeder Luftbehälter sollte mit einem Überdruckventil ausgestattet sein, das den Druck aus dem Behälter entweichen lässt, wenn der zulässige Höchstdruck erreicht ist.

Es ist wichtig zu beachten, dass ein höherer Druck nicht mehr Durchfluss (CFM oder l/s) bedeutet. Im Gegenteil, wenn wir den Druck erhöhen, verringert sich der Durchfluss. Es ist sehr wichtig, die minimalen und maximalen Druckeinstellungen der Geräte zu kennen, die Druckluft verwenden, und wenn möglich, Druckregler am Auslass des Luftbehälters und/oder am Einsatzort zu verwenden.

Es gilt folgende Faustregel: 1 bar entspricht 7 % der benötigten Energie, was bedeutet, dass der Systemdruck den Anforderungen der Einrichtung entsprechen muss, damit weitere Energieeinsparungen möglich sind.

Auch wenn es naheliegen mag, den Luftbehälter selbst zu bauen, ist aufgrund des extremen Sicherheitsrisikos und der gesetzlichen Vorschriften keine gute Lösung. Luftbehälter sollten immer von einem professionellen Druckbehälterhersteller erworben werden. Wenden Sie sich am besten an Ihren lokalen Druckluftexperten, um Rat und eine geeignete Lösung für Ihre Druckluftanforderungen zu erhalten.