Používáte správnou technologii?
Šroubové vs. rootsovo dmychadlo
Zatímco šroubová a rootsova dmychadla nejsou tak široce uznávány, jako systémy středotlakých kompresorů, toto nízkotlaké zařízení je nezbytné pro několik průmyslových odvětví. Patří sem akvakultura, cementárny, odsíření spalin, potraviny a nápoje, netkané textilie a pneumatická doprava.
Mnoho závodů stále používá obvyklé středotlaké systémy vzduchových kompresorů, které produkují 7 až 8 barů, zatímco pro nízkotlaké aplikace potřebují pouze kolem 2 barů. To vede k nadměrné spotřebě energie a nákladům.
S ohledem na to, nízkotlaký šroubové či rootsovo dmychadlo obvykle vytváří tlak mezi 0,3 a 1 bar. Výsledkem je, že jsou vynikající pro nízkotlaké aplikace. Rootsova technologie se vyskytuje od doby, kdy ji Francis a Philander Roots poprvé vyvinuly v roce 1854, a od té doby se příliš nezměnila.
V tomto článku diskutujeme o technologii rootsových a šroubových nízkotlakých dmychadel a zdůrazňujeme, proč jsou šroubová dmychadla lepším řešením pro nízkotlaké aplikace. Přečtěte si níže a dozvíte se více.
Jak funguje rootsovo dmychadlo?
Rootsovo dmychadlo je nízkotlaké dmychadlo, které používá izochorickou kompresi. To znamená, že objem vzduchu v kompresní komoře zůstává konstantní. Rotory dmychadla v komoře se otáčejí, což snižuje objem komory a způsobuje kompresi.
K této kompresi dochází externě proti plnému protitlaku z důvodu přiváděného vzduchu z připojeného potrubí. Externí komprese má za následek nízkou účinnost a vysokou úroveň hluku.
V důsledku toho je použití technologie rootsových dmychadel omezeno na nízkotlaké aplikace v jednom stupni. K dispozici jsou dvoustupňové a třístupňové verze. Nejsou však tak běžné kvůli své nízké účinnosti a vysoké hladině hluku.
Rootsovo dmychadlo je určeno pro nízkotlaké použití. Není to však nejlepší volba z výše uvedených důvodů. Dnešní průmyslové odvětví vyžaduje zařízení, které je efektivní a udržuje náklady co nejnižší.
Graf tlaku/objemu rootsova dmychadla
4-1: Přívod vzduchu – zvýšení objemu na Vs
1-2: Komprese do protitlaku na výtlaku dmychadla
2-3: Přívod vzduchu z dmychadla do výtlaku
Obdélníková oblast 1-2-3-4 představuje kompresní práci Wt.
Spotřeba energie je úměrná modré ploše 1-2-3-4
Graf tlaku/objemu šroubového dmychadla
4 -1: Sání – vzduch vstupuje do kompresní komory
1-2: Vnitřní komprese – když se rotory pohybují směrem k sobě, objem vzduchu klesá
2-3: Vypouštění – vzduch je vytlačen do potrubí, doručen do výtlačného potrubí
Jak funguje šroubové dmychadlo?
Proč jsou šroubová dmychadla lepší volbou než rootsova dmychadla
Až 80 % provozu vzduchového kompresoru představuje jeho náklady na energii.
To znamená, že stojí poukázat, že vnitřní kompresní mechanismus šroubového dmychadla je ze své podstaty účinný. Je to proto, že šroubová dmychadla spotřebovávají méně energie a díky své konstrukci produkují méně tepla.
Vysvětlíme to příkladem:
35 °C okolní teplota, jmenovitý průtok 2000 m3/hod, tlak 0,7 bar(g)
S ohledem na výše uvedené hodnoty by energie spotřebovaná dmychadlem typu Roots byla 61 kW s teplotou na výtlaku 125 °C. Se šroubovým dmychadlem se spotřebuje 43 kW energie při teplotě na výtlaku 94 °C.
V průměru šroubová dmychadla přispívají k úspoře energie 35 až 40 % ročně.
Díky tomu jsou lepší pro nízkotlaké průmyslové aplikace. Jejich celkové náklady na vlastnictví jsou obvykle nižší než u dmychadla typu Roots.
Kromě toho mohou rotační šroubová vzduchová dmychadla využívat technologii pohonu s proměnnými otáčkami (VSD).
Je to proto, že zařízení VSD upravuje otáčky motoru podle aktuální poptávce po vzduchu, místo aby vždy bylo provozováno na maximální otáčky. V důsledku toho se snižuje spotřeba energie a náklady.
Stručně řečeno, šroubová dmychadla jsou skvělé spořiče energie. Produkují méně tepla, což je nákladově i energeticky efektivní. To znamená, že jsou skvělou volbou pro nízkotlaké průmyslové aplikace.