Sprężarka Śrubowa: Budowa i Zasada Działania

Szczegóły: Opublikowano: 01. December 2025

W przemyśle, gdzie liczy się niezawodność i wysoka efektywność pracy, kompresory śrubowe są powszechnie wykorzystywane do zasilania różnorodnych urządzeń pneumatycznych. Zastanawiasz się, jak działa i wygląda sprężarka śrubowa, budowa tego typu urządzeń oraz gdzie znajdują one swoje zastosowanie?

Kompresor śrubowy - zasada działania opiera się na precyzyjnej konstrukcji i ciągłym tłoczeniu sprężonego powietrza bez pulsacji, co przekłada się na stabilną pracę systemów produkcyjnych. Podstawą pracy urządzenia jest mechanizm oparty na dwóch zazębiających się wirnikach śrubowych. Podczas obrotu wirników powietrze jest zasysane, a następnie stopniowo sprężane w przestrzeniach międzyśrubowych, aż do osiągnięcia wymaganego ciśnienia. Dzięki temu procesowi kompresja jest płynna, a poziom drgań i hałasu znacznie niższy niż w sprężarkach tłokowych.

Budowa i Działanie Sprężarki Śrubowej

Dokładna sprężarka śrubowa - budowa decyduje o jej niezawodności. Zarówno budowa kompresora śrubowego, jak i zastosowanie nowoczesnych systemów chłodzenia mają kluczowe znaczenie dla trwałości podzespołów.

Zrozumienie, jak działa sprężarka śrubowa, jest szczególnie istotne dla operatorów maszyn w zakładach przemysłowych. Proces rozpoczyna się od zassania powietrza przez filtr, następnie wirniki zmniejszają objętość powietrza w miarę przesuwania się go wzdłuż śrub. Po osiągnięciu docelowego ciśnienia sprężone powietrze trafia do separatora oleju, a następnie do instalacji pneumatycznej.

Sprężarka śrubowa zgodnie z podziałem sprężarek należy do grupy wyporowych sprężarek rotacyjnych. Zasadę działania kompresora omówimy na przykładzie sprężarki śrubowej Champion FM07.

Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie

Po naciśnięciu przycisku START w panelu sterującym C-PRO 2.0 sprężarki uruchamia się silnik elektryczny napędzający śrubowy stopień sprężający. Sprężarka zasysa z otoczenia minimalną ilość powietrza poprzez filtr wlotowy. Jednocześnie rośnie ciśnienie w zbiorniku oleju. Wytworzone ciśnienie umożliwia wtryskiwanie oleju do stopnia sprężającego sprężarki śrubowej. Powietrze krążące w systemie przepływa przez zawór elektromagnetyczny sterujący zaworem wlotowym. Przy ciśnieniu w zbiorniku zbliżonym do 4,5 bara otwiera się zawór ciśnienia minimalnego. Sprężone powietrze tłoczy się do sieci pneumatycznej.

Sprężarka śrubowa jest następnym krokiem po sprężarce tłokowej. Prace rozwojowe producentów sprężarek śrubowych polegające na optymalizacji konstrukcji w celu zmniejszenia zużycia energii elektrycznej niezbędnej do wyprodukowania 1m³ sprężonego powietrza sprawiają, że technologia śrubowa jest coraz bardziej energooszczędną. Wprowadza się optymalizację przepływów wewnętrznych, dwustopniowe konstrukcje w sprężarkach śrubowych większej mocy i unifikację produkcji.

Komponenty i Funkcje

Powietrze z otoczenia zasysane jest przez filtr (1) następnie przepływa przez regulator ssania wyposażony w zawór regulacyjny, który dostosowuje się do chwilowego zapotrzebowania na sprężone powietrze. W tym czasie zespół elektryczny, który jest połączony z przetwornikiem ciśnienia reguluje pracę regulatora. Do powietrza sprężonego w stopniu śrubowym (2) jest wtryskiwany uprzednio oczyszczony w filtrze (3) olej. Wtrysk oleju pełni funkcję smarowania, uszczelnienia i chłodzenia stopnia śrubowego. Mieszanina oleju i powietrza jest sprężona w przestrzeniach pomiędzy wirnikami śrubowymi, po czym przepływa do zbiornika separatora oleju (4), a tam wytrąca się większa część zawartego w nim oleju. Ze zbiornika separatora powietrze przepływa przez filtr dokładnego oczyszczania (5) zawór minimalnego ciśnienia (6) do chłodnicy końcowej (7), gdzie zostaje schłodzone do temperatury 10°C powyżej temperatury otoczenia. Olej który gromadzi się w separatorze oleju jest odprowadzany rurką (8) do stopnia śrubowego. Przepływem oleju przez chłodnicę (9) steruje termostat (10).

Obudowa jest zamknięta z obu stron pokrywami, w których znajdują się łożyska toczne w gniazdach. Sprężanie powietrza uzyskane jest dzięki zmniejszającej się przestrzeni pomiędzy profilami wirników. Do wnętrza stopnia wtryskiwany jest olej, który uszczelnia wirniki w obudowie i jednocześnie chłodzi je. Potem w układzie separacji powietrze jest oczyszczone z oleju (resztkowa zawartość oleju wyniesie ok.

Powietrze przechodzi przez filtr na wlocie [1], następnie przez zawór ssący [2] i blok śrubowy, gdzie następuje sprężanie [3]. Blok śrubowy kompresora jest napędzany silnikiem elektrycznym [4]. Olej jest wprowadzany podczas procesu sprężania do bloku śrubowego. Pełni on wiele funkcji w sprężarce śrubowej. Odbiera ciepło sprężania, smaruje czy filtruje. Olej jest następnie odseparowany od powietrza przez separator oleju [5]. Zintegrowany wkład separatora oleju pozwala wstępnie oczyścić znajdujące się tam powietrze. Wbudowany wentylator [12] zapewnia chłodzenie systemu kompresora śrubowego. System sterowania [14] sprężarki śrubowej kontroluje pracę urządzenia. Jest integralną jej częścią. Jego głównym zadaniem jest sterowanie pracą śrubowego kompresora powietrza. System sterowania najczęściej dysponuje kilkoma algorytmami regulacji pracy. Musi zapewnić pracę kompresora śrubowego z opcjonalnym wyposażeniem dodatkowym. Dobrym przykładem jest kompresor śrubowy z układem regulacji prędkości obrotowej.

Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?

Drugą ważną funkcją systemu sterowania jest zapewnienie bezpiecznej pracy urządzenia. Musi zagwarantować ochronę przed uszkodzeniem. Wszystkie elementy budowy sprężarki wymienione poniżej są niezbędne do jej prawidłowego funkcjonowania. Ważne jak zwykle są szczegóły. Jakość poszczególnych elementów. Równie ważne jest zapewnienie odpowiednich przepływów oleju czy powietrza. Prawidłowo zaprojektowane urządzenie umożliwia wieloletnią eksploatację.

Blok śrubowy. “Serce” kompresora śrubowego olejowego.
Silnik elektryczny.
Sprzęgło elastyczne.
Filtr wlotowy.
Zawór wlotowy.
Zawór sterująco-odpowietrzający.
Zawór bezpieczeństwa. Ochrona przed nadmiernym wzrostem ciśnienia.
Wentylator promieniowy. Zapewnia odpowiednie chłodzenie oleju i chłodnicy końcowej sprężonego powietrza.
Zbiornik separatora oleju z wkładem separatora.
Zawór zwrotny minimalnego ciśnienia.
Chłodnica oleju razem z zaworem termostatycznym i filtrem.
Chłodnica końcowa sprężonego powietrza. Sprężone powietrze z kompresora o temperaturze 70-80°C jest chłodzone do temperatury wyższej o ok.
Zintegrowany separator odśrodkowy ze spustem kondensatu.
Przyłącze sprężonego powietrza.
Podstawy antywibracyjne.

Porównanie sprężarek śrubowych i łopatkowych:

Cecha	Sprężarki Śrubowe	Sprężarki Łopatkowe
Wirniki	Wirniki o skomplikowanej geometrii, zazębiają się i obracają względem siebie.	Wirnik wyposażony w ruchome łopatki.
Konstrukcja	Bardziej złożona konstrukcja, precyzyjne dopasowanie wirników i obudowy.	Prostsza konstrukcja.
Zasada działania	Zmniejszanie objętości komory pomiędzy wirnikami.	Zmienna objętość komory sprężania.
Efektywność energetyczna	Bardziej efektywne energetycznie przy dużych obciążeniach i długotrwałej pracy.	-
Konserwacja	-	Prostsza konserwacja ze względu na mniejszą liczbę ruchomych elementów.
Zastosowanie	Duże zakłady przemysłowe, ciągła praca przy wysokim ciśnieniu i dużej wydajności.	Mniejsze instalacje, elastyczność i mniejsza wydajność.

Zastosowanie Sprężarek Śrubowych

Nowoczesne sprężarki śrubowe mają zastosowanie praktycznie we wszystkich zakładach i warsztatach. Wszędzie tam, gdzie jest automatyka produkcji i wymagane jest sprężone powietrze. Stacjonarne sprężarki śrubowe występują w każdym sektorze przemysłu, m.in.

Kompresory śrubowe to najczęściej wykorzystywane urządzenia do wytwarzania sprężonego powietrza. Powyżej omówiono budowę i działanie kompresorów olejowych. Na rynku występują również śrubowe kompresory bezolejowe.

Kompresory śrubowe można z całą pewnością nazwać wszechstronnymi urządzeniami. Sprężarki śrubowe są coraz częściej wybierane przez przedsiębiorstwa ze względu na swoje liczne zalety. Przede wszystkim charakteryzują się one wysoką wydajnością pracy, co przekłada się na większą efektywność energetyczną i niższe koszty eksploatacji. Kolejnymi z głównych zalet sprężarek śrubowych są ich trwałość i niezawodność. Budowa tych urządzeń opiera się na prostym mechanizmie, co minimalizuje ryzyko wystąpienia awarii. Ponadto kompresory tego typu są łatwe w konserwacji i serwisowaniu, co dodatkowo obniża koszty utrzymania.

Sprężarki śrubowe znajdują zastosowanie w wielu branżach i sektorach przemysłu. Ze względu na swoją wydajność i niezawodność są szczególnie polecane do zastosowań wymagających stałego dostarczania sprężonego powietrza. Jednym z obszarów, w którym sprawdzają się one doskonale, jest przemysł motoryzacyjny.

Przeczytaj także: Oczyszczacz Duux: konserwacja filtra

Kompresor śrubowy opłaca się przy ciągłej pracy powyżej 4h dziennie, wysokim zapotrzebowaniu na powietrze >500 m³/h i wymaganiach dotyczących niskiego poziomu hałasu. Nowoczesne kompresory śrubowe mają systemy monitoringu z powiadomieniami serwisowymi.

Sprężarki Przemysłowe: Kluczowe Elementy i Działanie

Sprężarki przemysłowe są kluczowymi elementami wielu zakładów produkcyjnych i instalacji przemysłowych. Ich głównym zadaniem jest kompresja gazu, najczęściej powietrza, do wyższego ciśnienia w celu zasilenia różnych maszyn i urządzeń. W zależności od zastosowania, różne typy sprężarek mogą lepiej odpowiadać na specyficzne wymagania procesów przemysłowych.

Budowa Sprężarki Śrubowej:

Sprężarki śrubowe należą do grupy sprężarek wyporowych, co oznacza, że gaz jest ściskany przez mechaniczne zmniejszanie objętości komory. Sprężarka śrubowa składa się z dwóch głównych elementów: wirników śrubowych (rotorów) oraz obudowy.

Wirniki (rotory): Dwa wirniki są głównymi elementami roboczymi sprężarki śrubowej. Jeden zazwyczaj ma wypukłe zęby, podczas gdy drugi wklęsłe wgłębienia, co pozwala na wzajemne zazębianie się obu wirników.
Obudowa: Obudowa otacza wirniki i tworzy szczelnie zamkniętą komorę sprężania.
System smarowania: W sprężarkach śrubowych olej pełni kluczową rolę, szczególnie w sprężarkach olejowych. Olej nie tylko smaruje wirniki, co redukuje tarcie i zużycie, ale także uszczelnia przestrzeń między nimi, co zapobiega przeciekowi gazu.
System chłodzenia: Sprężarki śrubowe generują dużą ilość ciepła, dlatego systemy chłodzenia są niezbędne do utrzymania optymalnej temperatury pracy.
Filtry powietrza i oleju: W celu ochrony komponentów przed zanieczyszczeniami, stosuje się filtry powietrza oraz oleju.

Sprężarka śrubowa działa na zasadzie wyporowego sprężania powietrza, które zostaje wprowadzone do przestrzeni pomiędzy wirnikami. W miarę obrotu wirników, gaz przemieszcza się wzdłuż ich osi, jednocześnie ulegając kompresji poprzez zmniejszanie się objętości przestrzeni między zębami śrub. Sprężarki śrubowe mogą pracować zarówno z olejem (sprężarki olejowe), jak i bez oleju (sprężarki bezolejowe).

Sprężarki Łopatkowe: Budowa i Działanie

Sprężarki łopatkowe to inny rodzaj sprężarek wyporowych, w których proces sprężania odbywa się za pomocą wirnika wyposażonego w ruchome łopatki.

Wirnik: Wirnik sprężarki łopatkowej ma cylindryczny kształt i jest zamontowany mimośrodowo w obudowie.
Łopatki: Łopatki to kluczowy element sprężarki łopatkowej. Są one umieszczone w rowkach wirnika i mogą się swobodnie przesuwać w kierunku promieniowym.
Obudowa: Obudowa sprężarki łopatkowej ma eliptyczny lub owalny kształt, co pozwala na zmianę objętości przestrzeni pomiędzy łopatkami a obudową w miarę obrotu wirnika.
System smarowania: W sprężarkach łopatkowych również stosuje się system smarowania, jednak ilość oleju wykorzystywanego w procesie może być znacznie mniejsza niż w sprężarkach śrubowych.

Sprężarka łopatkowa działa na zasadzie zmiennej objętości komory sprężania. Gdy wirnik obraca się, łopatki przemieszczają się w rowkach wirnika, rozsuwając się na zewnątrz pod wpływem siły odśrodkowej. Tworzą one w ten sposób szczelne komory między sobą a obudową. W momencie, gdy powietrze dostaje się do wnętrza sprężarki, jest ono zamykane w przestrzeniach między łopatkami. W miarę obrotu wirnika, przestrzenie te zmniejszają się, co prowadzi do sprężenia powietrza. Sprężarki łopatkowe mogą pracować w trybie suchym lub z zastosowaniem oleju.

Podsumowanie

Sprężarki śrubowe i łopatkowe to dwie popularne opcje wśród sprężarek przemysłowych, które oferują różne korzyści w zależności od specyficznych potrzeb użytkownika. Sprężarki śrubowe cechują się wysoką wydajnością i niezawodnością w długotrwałej pracy przy dużych obciążeniach, co czyni je idealnymi dla dużych zakładów przemysłowych.

tags: #filtr #powietrza #do #sprężarki #śrubowej #budowa