Druckbehälter und Windkessel

Leitfaden: Druckbehälter und Windkessel für Kompressoren - Auswahl und Gesetzgebung

Wie man einen Druckbehälter - Windkessel auswählt

Der Auswahl eines Druckbehälters sollte maximale Aufmerksamkeit gewidmet werden. Während des gesamten Prozesses müssen viele Aspekte bedacht werden, es geht nicht nur um den Windkessel selbst. Wir führen Sie durch den gesamten Prozess und machen Sie mit allen wichtigen Schritten vertraut, die wir im Detail erläutern.

Ein Windkessel (manchmal auch Luftbehälter oder Expansionsgefäß genannt) ist ein notwendiger Bestandteil jedes Luftkompressors, der stoßweise höheren Luftverbräuchen standhalten muss. Er bildet eine Medienreserve für solche Fälle und gleicht Druckschwankungen sowie Pulsationen aus. Sobald in diesem Druckbehälter ein ausreichender Luftdruck herrscht, gibt der Druckschalter das Signal zum Ausschalten des Kompressors. Die Luft wird aus dem Windkessel entnommen, wodurch der Druck sinkt. Fällt der Druck um einen eingestellten Wert, schaltet der Schalter den Kompressor wieder ein, welcher erneut Druckluft in den Windkessel fördert, und der Prozess wiederholt sich.

Hersteller wie Baglioni und SICC aus unserem Angebot bieten verschiedene Ausführungen an – Windkessel ohne und mit Standfuß, in liegender oder stehender Ausführung und mit einem Betriebsdruck meist im Bereich von 11 bis 42 bar. Eine große Auswahl gibt es auch bei den Oberflächenbehandlungen, von RAL-Farben bis hin zu verzinkten Oberflächen. Wir gehen alles nacheinander durch. Zuerst definieren wir jedoch die wichtigsten Parameter für die Auswahl.

Parameter für die Auswahl eines Kompressor-Windkessels

Die wichtigsten Parameter bei der Auswahl eines Windkessels:

  • Ausführung (stehender oder liegender Behälter)
  • Oberflächenbehandlung
  • Volumen (entsprechend der Kompressorleistung wählen, generell ist größer besser als zu klein)
  • Betriebsdruck

Wissen Sie, welche Windkessel-Ausführung Sie benötigen?

Haben Sie in der Werkstatt wenig Platz? Erwägen Sie die Anschaffung eines stehenden Behälters. Für alle anderen Fälle stehen klassische, liegende Behälter zur Verfügung. Denken Sie auch an die Einflüsse, denen der Windkessel ausgesetzt sein wird. Wird er im Freien stehen? Welcher Inhalt wird auf die Behälterwände einwirken? Wenn es um Faktoren geht, die zu schnellerer Korrosion beitragen, seien Sie vorsichtig! Das betrifft vor allem aggressive Medien.

Ausführung stehender und liegender Druckbehälter

Von der Basisbehandlung bis zur hochwertigsten und widerstandsfähigsten:

  • RAL-Farben
  • Pulverbeschichtung
  • Verzinkung
  • Innere Aluminium-Lackierung
  • Innere elektrische Glättung (speziell für Lebensmittel und Pharmazie)

Größe des Windkessels

Die richtige Größe zu wählen, ist der Kern der Auswahl. Hier muss man den Kompressor selbst betrachten. Bei Kolbenkompressoren gilt ein Last-Ruhe-Verhältnis von 3:1. Zudem sollte er nicht öfter als 10-mal pro Stunde einschalten.

Verschiedene Größen und Volumina von Windkesseln für Kompressoren

Berechnung und richtige Nutzung

Für ein einfaches Beispiel wählen wir einen 2,2 kW Kompressor mit einem 100 l Druckbehälter und einer Liefermenge von 250 l/min. Der maximale Druck beträgt 10 bar. Berechnung: 10 x 100 = 1000 l Druckluft. Beim ersten Einschalten wird der Kompressor den Windkessel 4 Minuten lang bis zum Abschalten füllen (1000/250 = 4 Minuten).

Da die meisten Werkzeuge 6 bar benötigen, darf der Druck nicht unter diese Grenze fallen. Die Differenz zwischen Ein- und Ausschaltdruck (Hysterese) bestimmt die Reserve.

Beispiel: 10 bar – 6,5 bar = 3,5 bar.
3,5 bar x 100 l Windkessel = 350 l Druckluftreserve, während der Kompressor ruht.
Ein leicht überdimensionierter Windkessel ist immer besser und eine sichere Wahl für einen stabilen Betrieb.

Druckbehälter bereit für den Versand

Gesetzgebung für Druckbehälter

Beim Kauf eines Druckbehälters müssen Sie vom Hersteller oder Lieferanten eine Dokumentation über Konstruktion, Herstellung und Prüfungen erhalten. Gemäß den EU-Richtlinien muss der Hersteller eine EC-Baumusterprüfbescheinigung, eine Konformitätserklärung nach P.E.D. und eine Bedienungsanleitung in Ihrer Sprache liefern.

Warum so viele Vorschriften? Ein Windkessel steht unter hohem Druck. Bei Überdruck besteht Berstgefahr. Daher ist die Herstellung und Nutzung streng reglementiert.

Gemäß geltenden Normen haben ihre eigenen Pflichten:

  • Hersteller und Lieferanten von Druckbehältern
  • Hersteller von Druckanlagen
  • Betreiber von Druckbehältern

Bei Windkesseln von Baglioni aus unserem Angebot finden Sie zwei Arten von EU-Zertifizierungen:

  • SPVD (Richtlinie für einfache Druckbehälter - für ganze Serien)
  • PED (Druckgeräterichtlinie - für jeden Behälter einzeln)

Schema der Anschlüsse und Armaturen am Windkessel

Anschlüsse

An jedem Windkessel befinden sich Öffnungen für Armaturen: Sicherheitsventil, Manometer, Kugelhähne für Zu- und Ablauf sowie ein Entwässerungsventil.

Der Betrieb eines Druckbehälters legt dem Besitzer Pflichten auf, vor allem zur eigenen Sicherheit. Daher gehört zu jedem Windkessel ein Prüfbuch (Passport), in dem die Revisionen dokumentiert werden.

Auf welche Revisionsprüfungen muss man sich vorbereiten?

Der Betreiber muss für regelmäßige Prüfungen sorgen.

Erstprüfung: Erfolgt vor der Inbetriebnahme des Druckbehälters.

Betriebsprüfung: Der Betreiber ist verpflichtet, kurz nach Inbetriebnahme und danach meist jährlich eine Prüfung durchführen zu lassen.

Innere Prüfung: Meist alle fünf Jahre muss der Zustand des Behälters innen und außen sowie die Konstruktion kontrolliert werden.

Dichtheitsprüfung: Erfolgt nach jeder inneren Prüfung mit Betriebsdruck.

Druckprüfung

Erfolgt meist alle 10 Jahre mit Prüfüberdruck, in der Regel mit Wasser.

Eine Druckprüfung ist erforderlich:

  • nach jeder Reparatur oder Rekonstruktion
  • nach einer Betriebsunterbrechung von mehr als zwei Jahren
  • nach einer Standortverlegung des Behälters

Als Betreiber ernennen Sie vor Inbetriebnahme:

  • einen befähigten Revisions-Techniker
  • eine für den Betrieb verantwortliche Person
  • das Bedienpersonal (regelmäßige Unterweisung erforderlich)

Fazit: Die Anschaffung eines Windkessels mag komplex erscheinen, ist aber bei ordentlicher Dokumentation gut handhabbar. Wenn Sie wissen, welchen Behälter Sie benötigen, schreiben Sie uns – wir helfen bei der Auswahl, statten den Behälter mit Armaturen aus und unterstützen Sie beim Prüfprozess vor der Inbetriebnahme. Sie können bei uns entweder nur den Windkessel oder ein komplett montiertes Druckgerät bestellen und so Zeit und Kosten bei der TÜV-Prüfung sparen.