Regenerative Adsorptionstrockner: Unsere Lösung für niedrigste Taupunkte

Als langjähriger Betreuer einer hochmodernen Druckluftanlage möchte ich heute über unsere Erfahrungen mit regenerativen Adsorptionstrocknern sprechen. Diese Geräte spielen eine entscheidende Rolle in unserer Anlage, besonders dort, wo wir extrem niedrige Taupunkte gemäß ISO 8573-1 benötigen.

Funktionsprinzip und Aufbau

In unserer Anlage setzen wir auf regenerative Adsorptionstrockner mit Zwillingsturm-Konstruktion. Das Herzstück dieser Trockner ist das Trocknungsmittel (Adsorptionsmittel), das Wasserdampf aus dem Druckluftstrom adsorbiert. Wir haben gelernt, dass „adsorbieren“ bedeutet, dass sich die Feuchtigkeit an das Trocknungsmittel anlagert und sich in den tausenden kleinen Poren jeder Trocknungsmittelperle sammelt.

Regenerationsprozess

Ein entscheidender Vorteil dieser Technologie ist die Möglichkeit zur Regeneration des Trocknungsmittels. In unserem System trocknet das Trocknungsmittel in einem Turm die Luft vom Kompressor, während das Trocknungsmittel im anderen Turm regeneriert wird. Wir steuern diesen Prozess durch Messung der Temperatur oder Feuchtigkeit in den Trocknungsmitteltürmen oder durch Messung des Taupunkts der austretenden Luft.

Verschiedene Regenerationstechniken

In unserer Anlage haben wir sowohl wärmelose als auch wärmeregenerierte Adsorptionstrockner im Einsatz:

1. Wärmelose Adsorptionstrockner: Diese arbeiten nach dem Prinzip der Druckwechseladsorption (PSA). Wir haben festgestellt, dass der Spülluftbedarf bis zu 18% des Nenndurchflusses des Trockners betragen kann. Mit diesen Trocknern erreichen wir routinemäßig Drucktaupunkte von -40°C.
2. Wärmeregenerierte Adsorptionstrockner: Diese nutzen das Prinzip der Temperaturwechseladsorption (TSA). Hier verwenden wir erwärmte Umgebungsluft oder erwärmte trockene Prozessluft zur Desorption des Wassers aus dem Trocknungsmittel. Der Spülluftbedarf liegt hier bei etwa 5-10% des Luftstroms durch den Trockner.

Herausforderungen und Lösungen

Eine der größten Herausforderungen, der wir uns stellen mussten, war der Schutz der Trockner vor Kompressoröl. Wir haben gelernt, dass Schmierstoffe das Trocknungsmittel verunreinigen und die Wasseradsorption verhindern können. Um dies zu vermeiden, haben wir ein umfassendes Filtersystem vor den Trocknern installiert.

Zudem haben wir einen Partikelfilter nach jedem regenerativen Adsorptionstrockner eingebaut, um nachgeschaltete Geräte vor Trocknungsmittelstaub oder „Feinpartikeln“ zu schützen.

Vorteile in unserem System

Die regenerativen Adsorptionstrockner haben sich in unserer Anlage durch folgende Vorteile ausgezeichnet:

1. Erreichbarkeit sehr niedriger Taupunkte ohne Gefahr des Einfrierens.
2. Moderate Betriebskosten für die erreichten Taupunkte.
3. Die wärmelosen Typen konnten wir pneumatisch betreiben, was sich für abgelegene, mobile oder gefährliche Standorte als ideal erwiesen hat.

Herausforderungen und Lösungsansätze

Trotz der vielen Vorteile stellten uns die regenerativen Adsorptionstrockner vor einige Herausforderungen:

1. Hohe Anfangsinvestitionen: Wir konnten dies durch eine sorgfältige Kosten-Nutzen-Analyse rechtfertigen, insbesondere für Anwendungen, die sehr niedrige Taupunkte erfordern.
2. Periodischer Austausch des Trocknungsmittelbetts: Wir haben einen Wartungsplan implementiert, der einen Austausch alle 3-5 Jahre vorsieht.
3. Ölaerosole: Um eine Beschichtung des Trocknungsmittels zu verhindern, haben wir ein mehrstufiges Filtersystem vor den Trocknern installiert und überwachen dessen Leistung kontinuierlich.
4. Spülluftbedarf: Wir haben unsere Systemkapazität entsprechend angepasst, um den zusätzlichen Luftbedarf für die Regeneration zu berücksichtigen.

Fazit und Ausblick

Die Einführung regenerativer Adsorptionstrockner in unserer Anlage hat es uns ermöglicht, extrem niedrige Taupunkte zu erreichen und damit die Qualität unserer Druckluft gemäß ISO 8573-1 signifikant zu verbessern. Trotz der anfänglichen Herausforderungen haben sich diese Systeme als zuverlässig und effizient erwiesen.

Für die Zukunft planen wir, die Effizienz unserer regenerativen Adsorptionstrockner weiter zu optimieren, insbesondere im Hinblick auf den Energieverbrauch und die Regenerationszyklen. Wir erforschen auch Möglichkeiten, die Wärme aus dem Regenerationsprozess zurückzugewinnen und in anderen Teilen unserer Anlage zu nutzen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass regenerative Adsorptionstrockner ein unverzichtbarer Bestandteil unserer Druckluftaufbereitung geworden sind. Sie ermöglichen es uns, selbst die anspruchsvollsten Anforderungen an die Luftqualität zu erfüllen und tragen wesentlich zur Effizienz und Zuverlässigkeit unseres gesamten Druckluftsystems bei.