Solange es schon die Zertifizierung als „ölfrei“ gibt, halten sich auch die Mythen über dieses Thema. Am häufigsten wird behauptet, dass ölgeschmierte Kompressoren in Kombination mit Filtern „technisch ölfrei“ sind, und dass die Luftqualität dieser öleingespritzten Kompressoren mit Hilfe dieses Filters besser sein kann als bei einem ölfrei verdichtenden Kompressor. Filter können zwar die Menge an Ölpartikeln verringern, aber sie verringern nicht das Risiko einer Verunreinigung durch Öl. Temporäre Lösungen auf Grundlage falscher Informationen anzumieten, kann zu unbeabsichtigten Schäden an sensiblen Anwendungen, Produkten und der Umwelt führen.
Ölfrei verdichtende oder öleingespritzte Kompressoren
Die Luftreinheit ist für viele Anwendungen von entscheidender Bedeutung, bei denen selbst der kleinste Tropfen Öl oder mit Öl verunreinigte Luft zu Produktrückrufen oder Schäden an den Produkten, Produktionsanlagen oder sogar der Umwelt führen kann. Welche Art von Kompressor am besten für Ihre Anlage geeignet ist, hängt von Ihrer spezifischen Anwendung ab. Die Experten von Atlas Copco Rental werden Sie bei der Auswahl unterstützen.
Ölfrei verdichtende Kompressoren sind nicht „besser“ als ölgeschmierte Kompressoren. Welchen Kompressor Sie wählen, hängt von Ihren spezifischen Anwendungsanforderungen und der Luftqualität ab, die Sie erreichen müssen. Wenn das Risiko und die Auswirkungen einer Ölverunreinigung zu hoch sind, ist die Verwendung eines ölfrei verdichtenden Kompressors ein Muss, z. B. bei medizinischen Verfahren, in der Lebensmittelverarbeitung und bei Anwendungen mit Blasenschleiern. Wenn die Folgen von Ölverunreinigungen nicht so gravierend sind, wie in der allgemeinen Fertigung und in Industriewerkstätten, werden öleingespritzte Kompressoren eingesetzt.
Auf die Wortwahl kommt es an.
Nehmen wir uns zunächst einen Moment Zeit, um einige der oben genannten Begriffe zu erklären. Als „ölfrei“ werden Kompressoren bezeichnet, die keine Schmierung in der Kompressionskammer verwenden. Der Begriff bezieht sich auf die Art des Kompressors, im Gegensatz zu den Bezeichnungen „Klasse 0“ und „technisch ölfrei“, die angeben, wie sauber die Luft nach der Kompression ist. Obwohl die Begriffe sehr ähnlich sind, gibt es in ihrer Bedeutung ein paar wichtige Unterschiede.
- Ölfrei verdichtende Kompressoren der Klasse 0 garantieren 100 % ölfreie Druckluft. Diese Kompressoren sind zwar teurer in der Anschaffung, dafür aber viel sicherer und für sensible Anwendungen geeignet. Sie sind außerdem die sauberste Wahl, da Ihr Endprodukt nicht verunreinigt wird.
- „Technisch ölfreie“ Kompressoren besitzen ein hohes Kontaminationsrisiko, da es sich dabei um geschmierte Kompressoren mit Entölungsfiltern handelt. Im Gegensatz zu den ölfreien Kompressoren der Klasse 0 fallen „technisch ölfreie“ Kompressoren unter Klasse 1.
Zertifizierung – von wem und warum?
Die Internationale Organisation für Normung (ISO) legt weltweite Normen für proprietäre, industrielle und kommerzielle Zwecke fest. Für Druckluft gibt es eigene ISO-Normen. Je nach endgültiger Luftreinheit (festgelegt durch die Anzahl der Partikel pro Kubikmeter als Funktion der Partikelgröße) können Kompressoren in die ISO-Klassen 0 bis 5 eingestuft werden.
Die ursprüngliche Version der ISO-Normen für die Druckluftreinheit (1991) wurde von und für Filterhersteller entwickelt. Die Norm definierte fünf Klassen der Ölkonzentration, von denen die beste Klasse 1 war. Klasse 1 spezifiziert eine Ölkonzentration von 0,01 mg/m3 bei 1 bar(a) und 20 oC. Die Einhaltung dieser Kriterien wird manchmal als „technisch ölfreie Lösung“ bezeichnet.
Diese Normen wurden jedoch 2001 überarbeitet und 2010 weiter aktualisiert. Die aktuelle Norm legt Grenzwerte für den Gesamtölgehalt (Aerosol, Flüssigkeit und Dampf) fest, und es wurde eine spezifische Norm zur Messung von Öldampf eingeführt. Eine neue Klasse (Klasse 0) kam hinzu, um strengere Qualitätsanforderungen zu erfüllen. Atlas Copco erhielt die Zertifizierung gemäß ISO 8573-1, KLASSE 0 (2010) und die ISO 22000-Zertifizierung für die ölfrei verdichtende Produktionsstätte in Antwerpen, Belgien.
Wie funktionieren ölfrei verdichtende Kompressoren?
Die Funktionsweise von Kompressoren basiert auf einem sehr einfachen Prinzip: Wenn die Luft verdichtet wird, sinkt ihr Volumen, während der Druck steigt. Auch ölfrei verdichtende und öleingespritzte Kompressoren funktionieren im Wesentlichen auf die gleiche Weise. Die Luftverdichtung ist ein zweistufiger Prozess, bei dem der Luftdruck steigt, während das Volumen sinkt. Es gibt jedoch verschiedene Technologien bei ölfrei verdichtenden Kompressoren und somit unterschiedliche Funktionsweisen:
- Ölfrei verdichtender Schraubenkompressor: Die Außengetriebe synchronisieren die Position der gegenläufigen Schraubenelemente, wobei sich die Rotoren nicht berühren oder Reibung erzeugen und keine Schmierung in der Kompressionskammer erforderlich ist. Folglich ist die Druckluft ölfrei. Durch die Präzisionstechnik im Gehäuse werden Druckleckagen (und Druckabfälle) von der Druckseite zum Einlass minimiert. Da das interne Druckverhältnis durch die Temperaturdifferenz zwischen Einlass und Auslass begrenzt wird, sind ölfrei verdichtende Schraubenkompressoren häufig mit mehreren Stufen und einer Zwischenkühlung ausgestattet, um den Druck zu maximieren. Das Getriebe, das den Mechanismus antreibt, enthält dennoch Schmiermittel; „ölfrei“ bezieht sich auf die Verdichtungskammer selbst, und die zugeführte Luft, die frei von Fremdstoffen ist, außer jenen Verunreinigungen, die sich bereits in der hereinströmenden Luft befinden.
- Ölfrei verdichtender Kolbenkompressor: Ein herkömmlicher Kolbenkompressor hat eine Kurbelwelle, eine Pleuelstange und einen Kolben, einen Zylinder sowie einen Ventilkopf. An der Oberseite des Zylinders befindet sich ein Ventilkopf, der die Einlass- und Auslassventile enthält. Beide sind einfach dünne Metallklappen, von denen eine unter der Ventilplatte und die andere darüber montiert ist. Wenn sich der Kolben nach unten bewegt, entsteht darüber ein Vakuum. Bei atmosphärischem Druck kann die Außenluft das Einlassventil öffnen und den Bereich über dem Kolben ausfüllen. Wenn sich der Kolben nach oben bewegt, verdichtet sich die Luft darüber, hält das Einlassventil geschlossen und drückt das Auslassventil auf. Die Luft strömt aus der Auslassöffnung in den Behälter. Mit jedem Hub tritt mehr Luft in den Behälter ein, wodurch auch der Druck ansteigt. Der ölfrei verdichtende Kolbenkompressor spritzt kein Öl in die Kompressionskammer ein, sondern hat teflonbeschichtete Ringe.
- Ölfrei verdichtender Scrollkompressor: Ein einzelner spiralförmiger Rotor schwingt gegen eine ähnliche feste Spirale, und wenn sich diese Spiralen gegeneinander bewegen, wird der Hohlraum, der eingeschlossenen Luft zwischen ihnen immer kleiner. Durch diese Verringerung des Volumens wird das feste Volumen der Ansaugluft gezwungen, den Druck zu erhöhen.
Was sind die Vorteile von ölfrei verdichteter Luft?
Die ölfrei verdichtende Technologie erspart Ihnen den Kauf von Ersatzfiltern, da keine Ölfilter verwendet werden. Dadurch sinken die Kosten für die Ölkondensataufbereitung und die Energieverluste durch Drucksenkungen in Filtern. Auch die Umwelt profitiert davon: Durch den Einsatz von ölfrei verdichteter Luft tragen Sie zum Schutz der Umwelt bei und helfen bei der Einhaltung internationaler Vorschriften. Weniger Lecks sowie ein geringerer Energieverbrauch sind die Folge, und es ist keine Kondensataufbereitung (Auffangen/Entsorgen von Kondensat) mehr nötig.
Zudem besteht keine Gefahr, dass Sie Ihr Endprodukt oder Ihren Prozess mit Öl verunreinigen, und dementsprechend schwindet das Risiko eines Reputationsverlusts oder negativer Auswirkungen auf Ihren Gewinn. Unsere Geräte unterstützen Ihre Anlage zwar nur vorübergehend, doch Sie können höchste Qualität und die garantiert ölfreie Druckluft erwarten, die Sie benötigen.
Hauptbranchen für ölfrei verdichtete Luft
In folgenden Branchen und kritischen Anwendungen wird ölfrei verdichtete Luft verwendet:
- Automobilindustrie: hochwertige Lackierungen, reibungslose Prozesse, besserer Gesundheitsschutz
- Lebensmittel- und Getränkeindustrie: gesunde und hochwertige Endprodukte mit besserem Geschmack
- Chemieindustrie: höhere Produktreinheit, bessere Prozesse, weniger Ausschuss, höhere Sicherheit
- Elektronikbranche: unterbrechungsfreie Steuerung und Aufrechterhaltung von hochreinen Bedingungen, die für eine hohe Produktqualität unerlässlich sind
- Medizin und Gesundheitswesen: 100 % zuverlässig in jedem medizinischen Umfeld, einschließlich Krankenhäusern, Zahnarztpraxen, Tierarztpraxen oder anderen klinischen Arbeitsumgebungen
- Öl und Gas: problemlose Steuerung der Systeme und Prozesse, verbesserte Sicherheit und eine höhere Qualität der Endprodukte
- Textilindustrie: effizientere Produktion, reduzierte Kosten für Reparatur und Wartung, verbesserte Textilqualität und weniger Abfall
- Pharmaindustrie: reine Produkte, Verringerung von Kontaminationsrisiken, effizientere Prozesse und weniger Abfall
- Abwasseraufbereitung: für alle industriellen und kommunalen Abwasseraufbereitungsanwendungen
FAQ
Folgende Fragen bekommen wir häufig gestellt und werden Ihnen dabei helfen, die richtige, ölfreie Wahl zu treffen.
Welche TÜV-Prüfungen sind nötig, um sich für ISO 8573-1 KLASSE 0 zu qualifizieren?
Teil 2 des Tests misst Aerosole und Flüssigkeiten. Es kann mit dem Teilstrom- (B2) und dem Vollstrom-Prüfverfahren (B1) getestet werden (siehe unten). Teil 5 des Tests misst nur Dämpfe. Beide Teile sind erforderlich, um die Zertifizierung nach ISO 8573 Klasse 0 zu erhalten. Es müssen also alle drei Quellen einer Verunreinigung durch Öl – Aerosol, Dampf und Flüssigkeit – gemessen werden.
Was ist der wesentliche Unterschied zwischen dem Teilstrom- (B2) und dem Vollstrom-Prüfverfahren (B1)?
Gemäß ISO 8573-1 Teil 2 sind beide Methoden zur Messung von Aerosolen und Flüssigkeiten akzeptabel. Beim B2-Verfahren wird allerdings nur aus der Mitte der Luftströmung eine Probe entnommen. Öl-Aerosole werden erkannt, aber Öl, das an der Leitungswand haftet (Drainagewirkung), wird nicht erkannt. Die meisten Hersteller von Kompressoren bevorzugen noch immer dieses weniger strenge Verfahren. Beim B1-Verfahren wird die gesamte Luftströmung untersucht, um sowohl Aerosole als auch die Drainagewirkung zu messen. Dieses umfassende Prüfverfahren wurde auf die ölfrei verdichtenden Kompressoren von Atlas Copco angewandt. Auch dabei wurden keine Ölspuren in der Ausgangsluft nachgewiesen.
Können Kompressoren mit Öleinspritzung und Ölabscheidefiltern ölfreie Druckluft liefern?
Diese Lösung wird oft als „technisch ölfreie Luft“ bezeichnet. Jedoch ist die Luftqualität in Bezug auf Öl auch unter optimalen Bedingungen und nach verschiedenen Stufen der Entfernung von Ölresten ungewiss.
Selbst um gerade noch akzeptable Luftqualität bei Kompressoren mit Öleinspritzung zu erzielen, sind Vorrichtungen zur Ölkühlung erforderlich sowie mehrere Stufen der Ölentfernung mit verschiedenen Komponenten. Ein Ausfall einer dieser Komponenten oder unangemessene Wartung kann zu Ölverunreinigungen im Laufe eines Prozesses führen.
Bei öleingespritzten Kompressoren besteht immer das Risiko einer Kontamination und möglicherweise schwerer Folgen für das Unternehmen.
Wie wirkt sich die Umgebungstemperatur aus?
Ein Faktor, der die Effizienz und die Reinheit von Luftsystemen beeinflusst, ist die Temperatur. Bei der Verwendung von öleingespritzten Kompressoren mit Ölabscheidefiltern steigt der Restölgehalt durch Filtermedien gemäß der Temperatur an der Filterungsschnittstelle exponentiell an.
Wenn die Umgebungstemperatur im Kompressorraum auf 30 °C ansteigt, könnte die Temperatur am Kompressorausgang 40 °C und der Restölgehalt das 20-fache des spezifizierten Wertes betragen. Solche Temperaturen sind selbst in kälteren Ländern nicht ungewöhnlich, da die Temperatur im Kompressorraum wesentlich höher ist als die Außentemperatur.
Erhöhte Temperaturen verursachen außerdem eine Zunahme des Dampfgehalts in der Luft, was sich zum Teil auf das Endprodukt übertragen kann. Darüber hinaus verkürzen hohe Temperaturen die Lebensdauer von Aktivkohlefiltern. Ein Temperaturanstieg von 20 °C auf 40 °C kann die Lebensdauer des Filters um bis zu 90 % verkürzen. Schlimmer noch, der Aktivkohlefilter warnt den Benutzer nicht, wenn er gesättigt ist. Er wird einfach zulassen, dass Öl bis zu den Prozessen durchdringt. Bei den ölfrei verdichtenden Kompressoren von Atlas Copco ist die Luftqualität unabhängig von der Temperatur.
Was ist mit der Verunreinigung der Umgebungsluft durch Öl?
Die Umgebungsluft weist sehr geringe Spuren von Öl auf, die von Fahrzeugen und aus industriellen Quellen stammen. In kontaminierten Bereichen beträgt der Ölgehalt jedoch für gewöhnlich nicht mehr als 0,003 mg/m³. Dies wurde durch Prüfungen des TÜV nahe einer Fabrik mit hoher maschineller Aktivität (einschließlich Biegen, Schleifen, Fräsen und Bohren) bestätigt. In der näheren Umgebung gab es starken Fahrzeugverkehr und eine Müllverbrennungsanlage. Beim Ansaugen durch einen ölfrei verdichtenden Druckluftkompressor wird dieser äußerst geringe Ölgehalt in der Atmosphäre durch das Kondensat im Zwischenkühler und im Nachkühler weggespült, sodass Sie für Ihren Prozess reine, ölfreie Druckluft erhalten.
