Kompresor Śrubowy: Rodzaje i Zasada Działania
- Szczegóły
Do Czego Służy Kompresor Śrubowy?
Urządzenie to jest przeznaczone do wytwarzania sprężonego powietrza, które jest następnie przekształcane w źródło energii. Kompresor śrubowy jest wykorzystywany w połączeniu z agregatem do natrysku piany PUR. Kompresor śrubowy zapewnia stałe ciśnienie i ciągły przepływ powietrza, mający wpływ na precyzję, powtarzalność i jakość wykończenia nakładanej powłoki.
Zasada Działania Kompresora Śrubowego
Działanie kompresora śrubowego opiera się na stosunkowo prostej, ale pomysłowej zasadzie. System składa się głównie z dwóch wirników śrubowych (zwanych również śrubami), które obracają się w przeciwnych kierunkach wewnątrz hermetycznej komory. Kompresory śrubowe wykorzystują do sprężania powietrza dwie wirujące śruby (zwane też rotorami), obracające się w przeciwnych kierunkach. Na czym dokładnie polega zasada działania tego systemu?
- Zasysanie: Powietrze wchodzi do komory sprężania przez zawór wlotowy, gdy wirniki zaczynają się obracać. Najpierw powietrze jest zasysane przez filtr wlotowy, a następnie przechodzi przez zawór ssący do komory sprężania - tam jest sprężane przez obracające się rotory.
- Sprężanie: W miarę jak wirniki kontynuują obrót, objętość między nimi stopniowo maleje, sprężając uwięzione powietrze. W trakcie tego procesu w celu chłodzenia, smarowania i uszczelnienia wtryskiwany jest olej.
Charakterystyczną cechą kompresorów śrubowych jest ciągłość procesu sprężania, w przeciwieństwie do kompresorów tłokowych, które działają cyklicznie. Nowoczesne kompresory śrubowe wykorzystują zaawansowane technologie sterowania, które pozwalają dostosować wydajność produkcji do rzeczywistego zapotrzebowania na sprężone powietrze, optymalizując tym samym zużycie energii.
Zalety Kompresorów Śrubowych
Wdrożenie kompresorów śrubowych w polskich zakładach przemysłowych oferuje liczne znaczące korzyści, które uzasadniają ich rosnącą popularność:
- Wydajność Energetyczna: Kompresory śrubowe mogą osiągać efektywność energetyczną nawet o 30% wyższą niż tradycyjne kompresory tłokowe. Ta wydajność wynika głównie z ich zoptymalizowanej konstrukcji i mniejszej liczby ruchomych części, co zmniejsza straty wynikające z tarcia.
- Ciągła Praca: W przeciwieństwie do kompresorów tłokowych, które zazwyczaj są projektowane do pracy przerywanej, kompresory śrubowe są przystosowane do ciągłej pracy 24/7.
- Niezawodność i Trwałość: Mechaniczna prostota kompresorów śrubowych, z mniejszą liczbą ruchomych części niż systemy alternatywne, przekłada się na dłuższe odstępy między przeglądami i mniejsze ryzyko awarii.
- Jakość Powietrza: Kompresory śrubowe, szczególnie modele bezolejowe, dostarczają sprężone powietrze wyższej jakości z mniejszą ilością zanieczyszczeń. Jest to kluczowe dla takich branż jak farmaceutyczna, spożywcza czy elektroniczna, gdzie czystość powietrza jest podstawowym wymogiem.
- Cicha Praca: Przy poziomie hałasu zazwyczaj między 65-75 dB(A), kompresory śrubowe są znacznie cichsze niż równoważne kompresory tłokowe.
- Długa Żywotność: Solidna konstrukcja i bardziej zrównoważona praca kompresorów śrubowych przyczyniają się do wydłużonej żywotności, która może przekraczać 15-20 lat przy odpowiedniej konserwacji. Żywotność dobrze konserwowanego kompresora śrubowego wynosi od 15 do 20 lat dla jednostki sprężającej.
Rodzaje Kompresorów Śrubowych
Obecny rynek oferuje szeroką gamę kompresorów śrubowych, z których każdy jest zaprojektowany, aby zaspokoić konkretne potrzeby:
Przeczytaj także: Instrukcja krok po kroku: Osuszacz w Solaris Urbino
Kompresory Olejowe
Są najbardziej powszechne w ogólnych zastosowaniach przemysłowych. Olej w tych systemach pełni trzy główne funkcje: smaruje wirniki i łożyska, uszczelnia komory sprężania, aby zapobiec wewnętrznym wyciekom, oraz chłodzi powietrze podczas sprężania. Oferują doskonały stosunek kosztów do wydajności i mogą osiągać ciśnienia do 13-15 bar przy jednym stopniu sprężania. Kompresory smarowane olejem wykorzystują olej do uszczelniania, smarowania i chłodzenia wirników, oferując większą wydajność i niższy koszt początkowy, ale wymagają systemów separacji, aby zapobiec zanieczyszczeniu powietrza.
Kompresory Bezolejowe
Zaprojektowane do zastosowań, gdzie czystość powietrza jest krytyczna. Wykorzystują specjalne powłoki na wirnikach, które umożliwiają ich działanie bez bezpośredniego kontaktu, eliminując potrzebę oleju w komorze sprężania. Kompresory bezolejowe wykorzystują specjalne powłoki i konstrukcje, które zapobiegają kontaktowi między wirnikami, eliminując ryzyko zanieczyszczenia olejem.
Kompresory o Stałej Prędkości
Działają ze stałą prędkością niezależnie od zapotrzebowania na powietrze. Aby dostosować się do zmian w zużyciu, wykorzystują systemy sterowania, takie jak obciążenie/odciążenie lub modulacja zaworu wlotowego.
Kompresory ze Zmienną Prędkością (VSD)
Kompresory VSD automatycznie dostosowują prędkość silnika do rzeczywistego zapotrzebowania na powietrze, utrzymując stałe ciśnienie w systemie. Ta technologia może generować oszczędności energii do 35% w instalacjach o zmiennym zapotrzebowaniu, co stanowi większość zastosowań przemysłowych. Kompresory VSD są szczególnie zalecane, gdy zapotrzebowanie na powietrze znacznie się zmienia podczas cyklu pracy. Jeśli Twoje zużycie waha się między 30% a 100% maksymalnej wydajności lub masz częste okresy niskiego zapotrzebowania, kompresor VSD może generować oszczędności energii do 35%. Są również idealne dla instalacji, gdzie kluczowe jest utrzymanie stabilnego i precyzyjnego ciśnienia, lub gdzie częste uruchomienia silnika mogłyby powodować problemy w sieci elektrycznej.
Kompresory Zintegrowane
Zawierają w jednej kompaktowej ramie wszystkie niezbędne komponenty: jednostkę sprężającą, silnik, system chłodzenia, separator oleju, filtry i elementy sterujące. Niektóre modele zawierają również osuszacz powietrza i zbiornik powietrza.
Przeczytaj także: Osuszacze wilgoci - ranking
Kompresory Modularne
Pozwalają konfigurować system zgodnie z konkretnymi potrzebami, separując różne komponenty. Ta elastyczność ułatwia integrację z istniejącą infrastrukturą i optymalizację dostępnej przestrzeni.
Kompresory śrubowe są dostępne w szerokim zakresie mocy, od małych jednostek 2-3 kW do dużych systemów przemysłowych o mocy ponad 500 kW.
Jak Wybrać Odpowiedni Kompresor Śrubowy?
Wybór odpowiedniego kompresora śrubowego dla konkretnej instalacji przemysłowej to kluczowa decyzja, która będzie miała bezpośredni wpływ na efektywność operacyjną i długoterminowe koszty. Aby prawidłowo zwymiarować kompresor, należy:
- Określ maksymalne zużycie wszystkich narzędzi i urządzeń, które będą działać jednocześnie, wyrażone w litrach na minutę (l/min) lub metrach sześciennych na minutę (m³/min).
- Przeanalizuj zmiany w zapotrzebowaniu w ciągu dnia i tygodnia.
- Zidentyfikuj maksymalne ciśnienie wymagane przez najbardziej wymagające urządzenia.
- Zastosować współczynnik wykorzystania (typowo 0,7-0,8, ponieważ nie wszystkie narzędzia działają na 100% ciągle).
- Określić maksymalne ciśnienie wymagane przez najbardziej wymagające urządzenie.
- Dodać margines 10-15% na przyszłe rozbudowy.
- Uwzględnić dodatkowe 5-10% na kompensację potencjalnych wycieków.
Kluczowe Parametry do Rozważenia
- Wymagany przepływ: Określ maksymalne zużycie wszystkich narzędzi i urządzeń, które będą działać jednocześnie, wyrażone w litrach na minutę (l/min) lub metrach sześciennych na minutę (m³/min).
- Profil zużycia: Przeanalizuj zmiany w zapotrzebowaniu w ciągu dnia i tygodnia.
- Ciśnienie robocze: Zidentyfikuj maksymalne ciśnienie wymagane przez najbardziej wymagające urządzenia.
- Klasyfikacja ISO 8573-1: Ta międzynarodowa norma definiuje klasy jakości sprężonego powietrza pod względem cząstek stałych, wody i oleju.
- Odzysk ciepła: Do 94% energii elektrycznej zużywanej przez kompresor przekształca się w ciepło.
- Temperatura otoczenia: Standardowe kompresory są zaprojektowane do pracy w zakresie 0-40°C.
Efektywność Energetyczna
Efektywność energetyczna jest prawdopodobnie najważniejszym aspektem działania kompresorów śrubowych, ponieważ zużycie energii elektrycznej stanowi około 70-80% całkowitego kosztu w okresie ich użytkowania.
- Stopień sprężania: Każdy kompresor ma optymalny punkt pracy, w którym osiąga maksymalną wydajność.
- Technologia VSD: Kompresory z falownikiem dostosowują prędkość silnika do rzeczywistego zapotrzebowania, eliminując zużycie na biegu jałowym i nieefektywność cykli obciążenia/odciążenia.
- Zarządzanie ciśnieniem: Każdy dodatkowy bar niepotrzebnego ciśnienia oznacza około 7% więcej zużycia energii.
- Wykrywanie wycieków: Wycieki mogą stanowić do 30% całkowitego zużycia w źle utrzymanych systemach.
- Odpowiednie wymiarowanie: Przewymiarowany system działa nieefektywnie przy częściowym obciążeniu.
Konserwacja Kompresora Śrubowego
Odpowiedni program konserwacji jest kluczowy dla zapewnienia wydajności, niezawodności i długowieczności kompresorów śrubowych. Dokładne odstępy zależą od konkretnego modelu, warunków pracy i zaleceń producenta.
Przeczytaj także: Jak naprawić błąd E5 w osuszaczu powietrza Ralf?
Osuszacze Powietrza do Kompresorów Śrubowych
Jednym z najważniejszych elementów instalacji sprężonego powietrza jest osuszacz do kompresora. Jego cel stanowi wyeliminowanie wilgoci z powietrza, dzięki czemu zwiększa się wydajność, a jednocześnie zmniejsza ilość niepożądanych substancji.
Rodzaje Osuszaczy Powietrza
Wyróżniamy dwa główne rodzaje osuszaczy sprężonego powietrza:
- Osuszacze Ziębnicze: Produkty z serii APX to osuszacze ziębnicze, których sposób działania przypomina chłodziarki, tzn. ze schłodzonego powietrza wytrącana jest wilgoć. Przeznaczone są do pracy wewnątrz pomieszczeń, gdzie temperatura nie spada poniżej 12°C. Wszystkie modele APX posiadają elektroniczny układ sterowniczy ze wskaźnikiem punktu rosy (osiąganego na poziomie 3°C), a także automatyczny spust kondensatu. Pozwalają na uzyskanie czwartej klasy punktu wilgoci. Chłodzony osuszacz powietrzajest odpowiedni dla większości zakładów przemysłowych i produkcyjnych.
- Osuszacze Adsorpcyjne: Seria ADS to natomiast adsorpcyjne osuszacze do stosowania przy większych ciśnieniach i przepływach właściwych. Taki osuszacz sprężonego powietrza może osiągnąć punkt rosy na poziomie od -20 do -70°C. Większość zakładów przemysłowych i produkcyjnych może osiągnąć takie wymagania przy pomocy osuszacza ziębniczego, podczas gdy zastosowania takie jak malowanie natryskowe, laboratoria, niektóre narzędzia drukujące i pneumatyczne wymagają osuszacza adsorpcyjnego, który dostarcza skrajnie suche powietrze.
Zasada Działania Osuszaczy Ziębniczych
Praca osuszaczy ziębniczych opiera się na zasadzie obniżania temperatury sprężonego powietrza, co prowadzi do kondensacji pary wodnej. Dzięki temu osuszacze ziębnicze skutecznie usuwają wilgoć z powietrza, zapewniając jego odpowiednią jakość. Urządzenia te są szczególnie polecane w przypadku zastosowań przemysłowych, gdzie wymagane jest utrzymanie niskiego poziomu wilgoci w sprężonym powietrzu.
Zasada działania w różnych modelach osuszaczy ziębniczych jest taka sama. Sprężone powietrze o temperaturze +30ºC ÷ 45ºC dochodzące do osuszacza jest schładzane do punktu rosy w dwóch różnych etapach. Najpierw trafia do wymiennika ciepła powietrze/powietrze typu combo. Tutaj w układzie przeciwprądowym zostaje wstępnie schłodzone przez zimne powietrze opuszczające parownik. Podczas obu etapów chłodzenia do punktu rosy +3ºC, prawie wszystkie opary oleju i wody zawarte w sprężonym powietrzu się skraplają.
Opuszczając osuszacz powietrza, powietrze przepływa przez wysokowydajny separator, gdzie skroplony kondensat jest oddzielany od powietrza, a następnie usuwany na zewnątrz za pomocą zaworu automatycznego spustu. Natomiast powietrze po oddzieleniu kondensatu trafia ponownie do wymiennika ciepła powietrze/powietrze typu combo, gdzie tym razem ulega podgrzaniu do temperatury +23°C ÷ 37°C.
Opatentowany obwód chłodzenia został tak zaprojektowany, aby mógł automatycznie regulować wydajność chłodzenia, w zależności od ilości i temperatury powietrza do uzdatniania. Zostało to osiągnięte poprzez wykorzystanie wyjątkowego rozwiązania, jakim jest wentylator o zmiennej prędkości.
Wybór Odpowiedniego Osuszacza Ziębniczego
Wybór odpowiedniego osuszacza ziębniczego może być kluczowy dla efektywności jego działania. Przed zakupem warto więc zwrócić uwagę na kilka istotnych aspektów, które pozwolą Ci dopasować urządzenie do określonych potrzeb. Po pierwsze, warto zastanowić się nad mocą osuszacza, która wpływa na szybkość i skuteczność obniżania poziomu wilgoci w sprężonym powietrzu. Wybierając osuszacz ziębniczy, warto porównać różne modele i ich parametry, aby znaleźć najlepsze rozwiązanie dla swoich potrzeb.
Przykładowe Modele Kompresorów Śrubowych
Na rynku możemy znaleźć wiele rodzajów kompresorów śrubowych przeznaczonych do różnych zastosowań:
- Kompresor śrubowy SC-PMV7D5: kompaktowy kompresor o mocy 7,5 kW i wydajności 900 l/min. Ten kompletny system sprężania będzie idealnym rozwiązaniem dla małych warsztatów. Wersja zabudowana na zbiorniku o pojemności 250 L zapewnia stabilne ciśnienie 10 bar. Wygłuszona konstrukcja charakteryzuje się cichą pracą, a intuicyjny panel sterowania ułatwia obsługę.
- Kompresor śrubowy z osuszaczem SCA-PMV15: model o mocy 15 kW i wydajności 2000 l/min, wyposażony w osuszacz ziębniczy, filtr wstępny i zbiornik 400 L. Do najważniejszych zalet urządzenia należą: zwarta konstrukcja zajmująca niewiele miejsca, cicha praca urządzenia, intuicyjny panel sterowania oraz system chłodzenia z odzyskiem ciepła.
- Kompresor śrubowy z osuszaczem SCA-PMV22: zaawansowany kompresor o mocy wynoszącej aż 22 kW i wydajności 2200 l/min. Urządzenie może pracować przy ciśnieniu 16 bar. Kompresor został wyposażony w osuszacz, filtr wstępny i zbiornik 400 L oraz funkcje ułatwiające sterowanie.
Kompresory Śrubowe w Przemysle
Kompresory śrubowe stały się fundamentalnym wyposażeniem praktycznie we wszystkich sektorach przemysłowych w Polsce. Ich wszechstronność, wydajność i niezawodność sprawiają, że nadają się do szerokiej gamy zastosowań, od małych warsztatów po duże zakłady produkcyjne. 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 są niezbędnym elementem wielu procesów produkcyjnych. Mogą służyć do zasilania narzędzi, siłowników, silników pneumatycznych i gazowych oraz wielu innych. Kompresory śrubowe zyskały na popularności nie tylko ze względu na wysoką kulturę pracy ale i bardzo dobre parametry efektywnościowe ciśnienia.
| Typ Kompresora | Zastosowanie | Zalety |
|---|---|---|
| Olejowe | Ogólne zastosowania przemysłowe | Wysoka wydajność, niski koszt |
| Bezolejowe | Przemysł farmaceutyczny, spożywczy, elektroniczny | Czyste powietrze bez zanieczyszczeń |
| VSD | Instalacje o zmiennym zapotrzebowaniu na powietrze | Oszczędność energii do 35% |
tags: #osuszacz #do #kompresora #śrubowego #rodzaje #i
