Air Supply Produktwissen 2.8. Elektrischer Kondensatablass
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Glossarius
Kondensat, Tau, Schwitzwasser...
Als Kondenswasser (oder auch Schwitzwasser oder Tauwasser) bezeichnet man das Wasser,
das sich an einer kühlen Oberfläche von Gegenständen niederschlägt,
sobald wasserdampfhaltige Luft oder wasserdampfhaltiges Gas dort unter den Taupunkt abgekühlt wird.
Die Wasserbildung (Kondensation) auf Oberflächen im Freiraum wird auch als Tau oder
mit dem Oberbegriff Beschlag bezeichnet, die Kondensation auf technischen Gegenständen als Betauung oder ebenfalls als Beschlag.
Die Druckluft in den Anlagennetzen enthält in Form von Luftfeuchtigkeit immer einen Anteil Wasser. Zwar wird ihr ein Großteil davon bereits direkt nach der ersten Kompression entzogen – da aber die damit verbundenen Kosten mit zunehmender
Trocknung sehr stark steigen, verbleibt also aus wirtschaftlichen Gründen ein Teil der Feuchtigkeit weiterhin in der Druckluft.
Durchläuft die Druckluft nun im Verteilernetz verschiedene Temperatur- und Druckbereiche, so schlägt sie sich in Form von Kondensat nieder. Wie bereits im Abschnitt "Filter" erläutert, verfügen Wartungsgeräte meistens
bereits über eine Einrichtung zum Sammeln und Ablassen des Kondensats.
Nun gibt es aber für bestimmte Anwendungen zwei Forderungen, die durch diese mechanischen Lösungen nicht erfüllt werden:
Zum einen geht es darum, während des Ablassens des Kondensats keine Druckluft aus dem System entweichen zu lassen. Zwar ist das in den meisten Fällen recht wenig Luft, aber beispielsweise in einer Reinraumumgebung sind auch kleinste MengenAbluft nicht zulässig.
Zum anderen geht es darum, die Zuverlässigkeit der Anlagen immer weiter zu verbessern. Dazu gehört es unter anderem, die anfallende Menge an Kondensat und die Funktionstüchtigkeit der Ablasseinheit zu überwachen, um Fehler in der Anlage
schon vor einem Störfall zu erkennen, oder auch die Möglichkeit, das Ablassen des Kondensats zum Beispiel nur zu bestimmten Zeiten oder in vorgegebenen Mengen gezielt zu steuern.
Um das zu erreichen, gibt es separate Einheiten für den Kondensatablass.
Am Beispiel des Funktionsprinzips des PWEA von Festo lässt sich die Arbeitsweise eines solchen Ablasses gut verstehen.
Das Gerät wird oben | 1 | an das Druckluftnetz angeschlossen. Innerhalb des Pneumatikkreislaufs sollte das Gerät an einem möglichst tiefliegenden Punkt angebracht werden, damit sich dort das Kondensat aus der Anlage sammeln kann.
Während sich das Kondensat | 4 | im dafür vorgesehenen Behälter sammelt, steigt es immer höher – bis es den innenliegenden Sensor | 3 | erreicht. Dieser kapazitive Sensor gibt ab einer vorgegebenen Füllstandshöhe ein elektrisches Signal ab.
Daraufhin öffnet sich das Ablassventil | 7 | für eine vorgeschriebene Zeit und das Kondensat kann abfließen.
Das Ablassventil | 7 | wird aber nicht direkt gesteuert, sondern durch ein Vorsteuerventil | 5 |.
Das Vorsteuerventil | 5 | ist, wie in der Abbildung zu sehen, über einen kleinen Kanal mit der Druckluft aus der Anlage verbunden, braucht also keinen separaten Anschluss. Solange es geschlossen ist, liegt der Anlagendruck oberhalb
der Membrane | bei 7 | in einem Druckraum | 8 | an. Solange dieser Druck anliegt, bleibt das Ablassventil | 7 | durch die Membrane verschlossen.
Beim Öffnen des Vorsteuerventils | 5 | wird mit der oberen Dichtung zunächst die Luftzufuhr in das Vorsteuerventil gestoppt. Gleichzeitig entlüftet der Raum | 8 | oberhalb der Membrane des Ablassventils in die Abflussbohrung | 6 |. Der auf dem Kondensat
ruhende Anlagendruck kann nun die Membrane von unten anheben und damit das Ablassventil | 7 | öffnen. Das Kondensat fließt ab. Nach dem Abfließvorgang verbleibt immer eine kleine Menge Kondensat in der Einheit, um das Entweichen von Druckluft zu verhindern.