Trockner

In der atmosphärischen Luft befindet sich Wasserdampf. In einem Drucklufterzeuger kondensiert der Wasserdampf, sobald eine Rückkühlung der komprimierten Luft vorgenommen wurde. Das Kondensat stellt bei der Drucklufterzeugung einen Störfaktor dar, der in schweren Fällen sogar zu einer Betriebsstörung führen kann. Daher ist es wichtig, die kondensierende Feuchtigkeit abzuführen. Abhängig von den Anforderungen und den Betriebsbedingungen kommen verschiedene Verfahren der Trocknung zum Einsatz. Im Folgenden sollen die Kältetrocknung, die Membrantrocknung und die Absorptionstrocknung vorgestellt werden. Die Funktionsweise der Adsorptionstrocknung wird in einem separaten Artikel erläutert.

Der Kältetrockner
Bei der Kältetrocknung besteht die Idee darin, der Luft schon vor der Verdichtung Flüssigkeit zu entziehen. Dies gelingt, indem die Luft auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt wird. Mit dem Temperaturabfall verliert die Luft nämlich die Fähigkeit, Wasserdampf zu speichern. Die Aufgabe der Kühlung übernimmt ein Wärmeaustauscher. Dazu wird ein Kältemittel eingesetzt. Das Ziel ist es nun, eine maximale Kondensation des Wasserdampfes zu erreichen. Zur Optimierung des Wirkungsgrades läuft die Kältetrocknung in zwei Phasen ab. In der ersten Phase wird ein Luft-Wärmeaustauscher eingesetzt. In einem isolierten Gang kühlt die bereits erzeugte Druckluft die in den Kältetrockner einströmende Luft im Gegenstromprinzip. Auf diese Weise ist es im Optimalfall möglich, 70 Prozent des Wasserdampfes abzuscheiden. In der zweiten Phase wird die vorgekühlte Luft von einem flüssigen Kältemittel nahezu bis zum Gefrierpunkt abgekühlt. Nun ist der übrige Wasserdampf zu fast 100 Prozent kondensiert. Vorteile des Kältetrockners bestehen in einer hohen Wirtschaftlichkeit, einer effizienten Abscheidung von Fremdstoffen und einem geringen Druckverlust im Kältetrockner.

Die Membrantrocknung
Eine Hohlfaser wird von Wasser 20000 Mal schneller durchdrungen als Luft. Auf dieser Tatsache basiert eine Membrantrocknung, die aus einem Bündel aus beschichteten Hohlfasermembranen zusammengesetzt ist. Dabei werden die Hohlfasern so angeordnet, dass dünne Gänge entstehen. Im Inneren der Gänge wird die wasserdampfhaltige Luft befördert. Automatisch dringt der Wasserdampf durch den beschichteten Mantel nach außen. Das Kondensat wird abgezweigt und abgeschieden, damit ein kontinuierliches Konzentrationsgefälle möglich ist. Dabei geht die Membrantrocknung mit zahlreichen Vorteilen einher. Einerseits handelt es sich um ein vergleichsweise sehr leises Verfahren. Darüber hinaus basiert ein Membrantrockner auf einer kompakten Bauweise mit einem geringen Wartungsaufwand. Dies geht ferner mit einem geringen Energieaufwand einher.

Der Absorptionstrockner
Die Absorptionstrocknung basiert auf einer chemischen Reaktion. Zum Einsatz kommt ein Trocknungsmittel, das den Wasserdampf der Luft aufnimmt. Dazu wird das Trocknungsmittel auf ein Trocknungsmittelbett gegossen. Anschließend strömt Luft von unten nach oben durch das Trocknungsmittelbett und gibt den enthaltenen Wasserdampf kontinuierlich ab. Zuletzt gilt es, das Kondensat mit einem Ableiter abzuführen, um eine erneute Trocknung zu gewährleisten. Allerdings funktioniert ein Absorptionstrockner nur mit der Einschränkung, dass die Luft eine niedrige Temperatur aufweist. Andernfalls weicht das Trocknungsmittel auf. Daher eignet sich das Verfahren in der Kombination mit der Kältetrocknung. So kann eine maximale Kondensationsmenge erreicht werden. Durchsetzen konnte sich die Absorptionstrocknung aber nur in Einzelfällen. Dies kann auf die korrosive Wirkung des Trocknungsmittels zurückgeführt werden. Wird das Trocknungsmittel mit der Luft mitgerissen, kann es zu Schäden innerhalb des Drucklufterzeugers führen.