Kompresor śrubowy — budowa i zasada działania
Pomysł, żeby używać kompresorów śrubowych, nie jest nowy. Już w 1878 r. w Hanowerze, Heinrich Krigar opatentował prostą sprężarkę śrubową. Pierwsze przemysłowe kompresory śrubowe miały symetryczne profile wirnika i nie podbiły rynku. Głównie ze względu na wyższe zużycie energii w porównaniu z kompresorami tłokowymi.
Dopiero w 1962 r. stworzony został asymetryczny profil wirnika kompresora śrubowego. Poprawił on efektywność urządzenia o 10%. Mimo tej znacznej poprawy wciąż jednak zużywał więcej energii elektrycznej niż dobrej jakości kompresor tłokowy. Dodatkowo ówczesne sprężarki śrubowe były dużo droższe niż kompresory tłokowe o porównywalnej wydajności.
Sprężone powietrze z kompresora śrubowego marki KAESER
W latach 60. do klubu wytwórców kompresorów śrubowych przystąpiła firma KAESER KOMPRESSOREN. Celem jej inżynierów było usunięcie wad kompresorów poprzednich generacji. Przełom nastąpił wraz z opracowaniem przez nich bloku śrubowego. Ważną jego częścią były wirniki z energooszczędnym profilem SIGMA. Stosując ten rodzaj bloku śrubowego w kompresorach, osiąga się znaczne oszczędności energii. Mówimy tu o oszczędnościach na poziomie 15 do 20% względem konwencjonalnych asymetrycznych bloków śrubowych. Sprężarki z blokiem śrubowym o profilu SIGMA marki KAESER wyróżnia niższy współczynnik mocy specyficznej niż w innych urządzeniach na rynku. Prezentują one wszystkie korzyści znane ze sprężania powietrza przy użyciu sprężarek rotacyjnych.
Zasada działania bloku sprężarki śrubowej
Blok sprężarki śrubowej składa się z dwóch równoległych wirników. Napędzanego silnikiem wirnika “głównego” oraz wirnika “pomocniczego”. Są one zamknięte w obudowie, do której wtryskiwany jest olej chłodzący. Wirniki posiadają różną ilość zębów, inną prędkość kątową oraz obracają się w przeciwnych kierunkach. W trakcie obrotów wirniki wytwarzają sprężone powietrze. Powietrze z otoczenia jest zasysane poprzez przestrzenie o zmiennej geometrii wytworzone pomiędzy wirnikami a obudową. Do przestrzeni tych w trakcie obrotu wirników odcinany jest dalszy dostęp powietrza. Każdy obrót zmniejsza objętość pomiędzy wirnikami i obudową — powietrze jest sprężane. Następnie sprężone powietrze tłoczone jest przez otwór wylotowy na zewnątrz bloku do orurowania sprężarki. Konstrukcja bloku sprężarki śrubowej umożliwia ciągłą kompresję bez pulsacji ciśnienia.
Jak działa śrubowy kompresor olejowy?
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. Musi zapewnić wystarczający przepływ powietrza chłodzącego przez chłodnicę oleju [9] i chłodnicę końcową sprężonego powietrza [6].
Sterowanie sprężarki śrubowej
System sterowania [14] sprężarki śrubowej kontroluje pracę urządzenia. Jest integralną jej częścią. Jego głównym zadaniem jest sterowanie pracą śrubowego kompresora powietrza. Celem jest zapewnienie oczekiwanego ciśnienia w sieci sprężonego 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. Dzięki systemowi sterowania pozwala on dostosować produkcję sprężonego powietrza do aktualnego zapotrzebowania zakładu.
Drugą ważną funkcją systemu sterowania jest zapewnienie bezpiecznej pracy urządzenia. Musi zagwarantować ochronę przed uszkodzeniem. Ponadto dobrze jest, aby przypominał użytkownikowi o koniecznościach wymiany materiałów eksploatacyjnych.
Budowa kompresora śrubowego olejowego
Obszary zastosowań kompresora śrubowego
- procesach produkcyjnych
- transporcie pneumatycznym
- mieszaniu materiałów
- zasilaniu narzędzi pneumatycznych i siłowników
- pracach wymagających zasilania narzędzi pneumatycznych
- piaskowaniu
- wdmuchiwaniu światłowodów