Was ist ein Hochdruckkompressor?
Ein Hochdruckkompressor ist ein Gerät, das Luft ansaugen, verdichten und in einem eingebauten Luftbehälter speichern kann. Die erzeugte Druckluft wird über Rohrleitungen oder Luftschläuche abgegeben und kann z. B. zum Antrieb von Druckluftwerkzeugen verwendet werden.
Ein ähnliches Gerät ist der normale Luftkompressor, der sich jedoch in Bezug auf den Druck der erzeugten Druckluft deutlich von einem Hochdruckkompressor unterscheidet. Normale Luftkompressoren haben oft einen maximalen Druck im Behälter von etwa 1,4 MPa, während Hochdruckkompressoren in der Regel 4,5 MPa aufweisen.
Anwendungen von Hochdruckkompressoren
Auch bei Druckluftwerkzeugen, die mit Druckluft betrieben werden, unterscheidet man zwischen Normaldruck- und Hochdruck-Werkzeugen, und das Gerät, mit dem die für den Einsatz von Hochdruckwerkzeugen benötigte Druckluft erzeugt wird, ist der Hochdruckkompressor.
Viele Hochdruckwerkzeuge, die Hochdruckkompressoren benötigen, werden auf dem Bau eingesetzt. Dazu gehören Nagler, Schraubendreher und Tacker. Weitere Beispiele sind Druckluftschlagschrauber und Druckluftstaubsauger.
Funktionsweise von Hochdruckkompressoren
Hochdruckkompressoren arbeiten wie atmosphärische Kompressoren mit einem Zylinder und einem Kolben, um durch die Prozesse Verdichten, Ausstoßen und Ansaugen Druckluft zu erzeugen. Um jedoch höhere Drücke als atmosphärische Kompressoren zu erreichen, sind Hochdruckkompressoren in der Regel so konstruiert, dass sie die Luft einmal durch die Vorgänge Verdichten, Ausstoßen und Ansaugen und dann noch einmal durch denselben Vorgang verdichten.
Kompressoren, die die Luft in einem einzigen Prozess auf den maximalen Druck verdichten, werden als einstufige Kompressoren bezeichnet, während Kompressoren, die die Luft noch einmal verdichten, um den maximalen Druck zu erreichen, als zweistufige Kompressoren bezeichnet werden. Der Grund, warum zweistufige Kompressoren die häufigste Art von Hochdruckkompressoren sind, liegt darin, dass die Verdichtung eines Gases dessen Temperatur erhöht, während die Expansion die Temperatur senkt.
Die meisten Kompressoren haben ein Verdichtungsverhältnis von etwa 20:1, aber wenn die von Kolben und Zylinder komprimierte Luft in den Luftbehälter geleitet wird, ist das Volumen größer als im Zylinder, so dass der Luftdruck sinkt. Selbst wenn der Kompressor mit voller Leistung läuft, steigt der Druck im Behälter nur auf etwa 1,4 MPa.
Die Luft wird einmal verdichtet (erste Stufe) und dann erneut verdichtet (zweite Stufe), um einen hohen Druck von 4,5 MPa im Tank zu erreichen. Neben dem höheren Druck hat das zweistufige System auch den Vorteil einer höheren Arbeitseffizienz, da es in kürzerer Zeit Druckluft mit höherem Druck erzeugen kann als ein einstufiges System.