Osuszacz powietrza w sprężarce śrubowej: zasada działania i zastosowanie

Szczegóły: Opublikowano: 25. November 2025

Osuszacz jest niezbędnym elementem systemu sprężonego powietrza, który pozwala na skuteczną eliminację zanieczyszczeń z medium. Osuszanie powietrza sprężonego poprzez pozbawianie go pary wodnej stanowi podstawowy element procesu uzdatniania tego medium. Tym samym osuszacz powietrza do kompresora to niezbędny element każdej instalacji pneumatycznej. Pozwala na skuteczne i efektywne wyeliminowanie wilgoci ze sprężonego powietrza.

Dlaczego wilgoć w sprężonym powietrzu jest niepożądana?

Cząsteczki wody zarówno w stanie ciekłym, jak i gazowym, w instalacji sprężonego powietrza wywołują przede wszystkim korozję sprzętu. Woda jest także nośnikiem innych zanieczyszczeń - w tym cząstek oleju i cząstek stałych, które można wyeliminować w znacznej mierze usuwając wodę z medium. Zawarta w sprężonym powietrzu woda w miejscach, gdzie temperatura spada poniżej zera, może przyczyniać się do zamarzania zewnętrznych przewodów, co w dalszej konsekwencji może być przyczyną awarii i unieruchomienia całej instalacji. Ponadto cząsteczki H2O zawarte w sprężonym powietrzu stanowią duże zagrożenie dla urządzeń elektrycznych i narzędzi pneumatycznych zasilanych medium.

Rodzaje osuszaczy powietrza do sprężarek

Osuszacze sprężonego powietrza dostępne są w różnych wariantach w zależności od typu instalacji pneumatycznej, rodzaju kompresora i potrzeb produkcji. Kluczem do sprawnej i wydajnej pracy osuszacza sprężonego powietrza jest jego właściwy dobór. Wiodącymi na rynku rodzajami osuszaczy powietrza są osuszacze ziębnicze sprężonego powietrza, zwane również osuszaczami chłodniczymi i osuszaczami adsorpcyjnymi. Oprócz tego można się spotkać również z osuszaczami tandemowymi i membranowymi. Każdy osuszacz do kompresora prezentuje inny mechanizm działania. Osuszacz powietrza do sprężarki zasługujący na największą uwagę i cieszący się największą popularnością w przemyśle to osuszacz ziębniczy sprężonego powietrza oraz osuszacz adsorpcyjny.

Osuszacze ziębnicze

Ziębniczy osuszacz do sprężarki wykorzystuje w swojej pracy wymienniki ciepła dwóch rodzajów. Są to wymienniki powietrze-powietrze oraz powietrze-zamrażanie. Ogólna zasada wytrącania wilgoci ze sprężonego powietrza w osuszaczach chłodniczych polega na obniżeniu temperatury tego medium do temperatury bliskiej zamarzaniu i wytrąceniu wody.

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.

Przeczytaj także: Instrukcja krok po kroku: Osuszacz w Solaris Urbino

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 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.

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.

Przeczytaj także: Osuszacze wilgoci - ranking

Osuszacze adsorpcyjne

Drugim typem osuszacza powietrza do kompresora jest osuszacz adsorpcyjny. W adsorpcyjnym osuszaczu powietrza zasada działania jest zupełnie inna. Sprężone powietrze przepływa przez zbiornik z adsorbentem, gdzie dochodzi do wytrącenia się wilgoci. Każdy adsorpcyjny osuszacz powietrza do kompresora posiada dwa zbiorniki z adsorbentem, które działają naprzemiennie w 5-minutowych cyklach. W czasie kiedy jeden zbiornik osusza sprężone powietrze, w drugim odbywa się regeneracja adsorbentu. Po zakończeniu cyklu, role zbiorników zostają zamienione. Pozwala to zapewnić możliwie jak najwyższą wydajność i stosować adsorpcyjny osuszacz do sprężarki przy większych ciśnieniach.

Warto podkreślić, że osuszacze adsorpcyjne charakteryzują się wyższą wydajnością w zakresie eliminacji cząsteczek wody z medium, co sprawia, że są wykorzystywane w procesach produkcyjnych bardziej wymagających pod względem czystości sprężonego gazu.

W pierwszej fazie, wilgotne powietrze przepływa przez zbiornik zawierający adsorbent (np. żel krzemionkowy, alumina aktywna, czy molekularne sita), który fizycznie lub chemicznie wiąże cząsteczki wody z powietrza. Powietrze, które opuszcza zbiornik, jest suche.

Po osiągnięciu nasycenia adsorbentu wilgocią, osuszacz musi zostać zregenerowany, czyli odnowiony do stanu, w którym może ponownie adsorbować wilgoć. Regeneracja odbywa się poprzez podgrzewanie adsorbentu, co zazwyczaj realizowane jest za pomocą gorącego powietrza lub gazu. Wysoka temperatura powoduje odparowanie adsorbowanej wody i przywrócenie adsorbentu do stanu początkowego.

Osuszacze adsorpcyjne często pracują w cyklach z wykorzystaniem co najmniej dwóch zbiorników: gdy jeden zbiornik adsorbuje wilgoć, drugi jest regenerowany, co umożliwia ciągłą pracę systemu.

Przeczytaj także: Jak naprawić błąd E5 w osuszaczu powietrza Ralf?

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.

Osuszacze membranowe

Osuszacze membranowe działają na zasadzie selektywnej permeacji. Sprężone powietrze przechodzi przez membranę, przy czym para wodna i inne zanieczyszczenia przenikają przez ściankę membrany, a suche powietrze przepływa dalej.

Osuszacze membranowe oferują unikatowe rozwiązanie do wyzwania suszenia sprężonego powietrza, wykorzystując specjalne materiały membranowe do oddzielania pary wodnej od powietrza. Proces ten nie wymaga zmian temperatury ani chemikaliów do usunięcia wilgoci, co czyni te systemy kompaktowymi i niezależnymi od źródeł zasilania. Są ciche i mają niewiele ruchomych części, co sprawia, że są niezawodne i wymagają minimalnej konserwacji. Mogą osiągać szeroki zakres punktów rosy, od około 4°C do nawet -40°C, co czyni je wszechstronnymi dla różnych zastosowań.

Kompresory śrubowe i ich zastosowanie

Kompresory śrubowe reprezentują jedną z najbardziej zaawansowanych i efektywnych technologii w dziedzinie wytwarzania sprężonego powietrza do zastosowań przemysłowych. Na polskim rynku popyt na kompresory śrubowe znacząco wzrósł w ciągu ostatniej dekady, głównie ze względu na potrzebę optymalizacji kosztów energii i poprawy niezawodności systemów pneumatycznych w przedsiębiorstwach. Inwestycja w kompresor śrubowy stanowi strategiczną decyzję dla każdego zakładu przemysłowego, który polega na sprężonym powietrzu.

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. Zasada działania tego systemu polega na:

Zasysaniu: 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.
Sprężaniu: 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.

Rodzaje kompresorów śrubowych

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.
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.

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 przemyśle

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.

Kompresory śrubowe są niezbędnym elementem wielu procesów produkcyjnych. Mogą służyć do zasilania narzędzi, siłowników, silników pneumatycznych i gazowych oraz wielu innych. 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).

Podsumowanie

Osuszacze powietrza odgrywają kluczową rolę w aplikacjach przemysłowych, będąc nieodzownym elementem systemów sprężonego powietrza. Wybór odpowiedniego osuszacza ma kluczowe znaczenie dla skuteczności całego systemu. Osuszacz sprężonego powietrza nieoptymalizowany pod kątem efektywności może z łatwością zwiększyć ogólny rachunek za energię o 25%, podczas gdy kompaktowy osuszacz zoptymalizowany pod kątem efektywności powinien przyczynić się do wzrostu kosztów o nie więcej niż 2%. Technologia suszenia i rozmiar osuszacza, który wybierzesz, powinny być zgodne z szybkością wydmuchu sprężonego powietrza i specyfikacjami jakości powietrza które są wymagane w Twoich procesach produkcyjnych.

Typ osuszacza	Zasada działania	Proces	Zastosowania	Punkt rosy
Osuszacze ziębnicze	Chłodzenie powietrza do kondensacji wilgoci	Wprowadzenie sprężonego powietrza Chłodzenie powietrza w wymienniku ciepła powietrze-powietrze Cykl chłodzenia w wymienniku ciepła powietrze-chłodziwo Oddzielenie i odprowadzenie wody Ponowne ogrzewanie powietrza	Ogólne zastosowania przemysłowe	Od 2°C do 10°C
Osuszacze adsorpcyjne	Adsorpcja wilgoci przez materiał adsorbent	Faza adsorpcji Regeneracja adsorbentu Cykliczna praca	Procesy produkcyjne wymagające bardzo suchego powietrza	Do -70°C
Osuszacze membranowe	Selektywna permeacja przez membranę	Przepływ sprężonego powietrza przez membranę Oddzielenie pary wodnej	Niewielka przestrzeń pracy, brak źródła zasilania	Od 4°C do -40°C

tags: #osuszacz #powietrza #w #sprężarce #śrubowej #zasada