Izbor između vijčanog i klipnog kompresora za vazduh: šta treba da znate

Klipni kompresori su popularan izbor za povremeni rad i manje potrebe za vazduhom. Zahvaljujući jednostavnom, ali robusnom dizajnu, klipni kompresori su pogodni za teške uslove rada i laki za održavanje. Procedure održavanja su jednostavne, što smanjuje vreme zastoja i povezane troškove. 

Evo nekih specifičnih aspekata koje treba uzeti u obzir pri izboru klipnog kompresora:

U industrijama u kojima je komprimovani vazduh kritična komponenta, klipni kompresori su poznati po svojoj sposobnosti da zadovolje zahteve za vazduhom pod visokim pritiskom. Ovo omogućava da se komprimovani vazduh efikasno koristi u različitim primenama koje zahtevaju značajan pritisak, obezbeđujući dovoljnu snagu i silu za obavljanje specifičnih zadataka.

Međutim, takođe je vredno napomenuti da klipni kompresori obično imaju ograničenja vremena rada i mogu zahtevati periode hlađenja.

Energetska efikasnost

Ne zahtevaju veliku zapreminu vazduha ili količinu snage da bi ispunili zahteve za komprimovanim vazduhom. Klipni kompresor može da radi sa malim protokom vazduha, manjim od 4 litra u sekundi i opsegom snage manjim od 1,5 kilovata.

Kao rezultat toga, klipni vazdušni kompresori su ekonomična i energetski efikasna rešenja za primene sa malom potražnjom vazduha. Njihova sposobnost da efikasno rade sa ograničenim resursima čini ih idealnim izborom. Takođe se mogu lako integrisati sa drugim mašinama kao komponente proizvođača originalne opreme (OEM).

Cena i ukupni troškovi vlasništva (TCO)

U poređenju sa drugim tipovima kompresora, klipni vazdušni kompresori su generalno pristupačniji i imaju niže investicione troškove. TCO uključuje nabavnu cenu, potrošnju energije, održavanje i sve troškove zastoja.

Nivo buke

Nivo buke je važan faktor na radnom mestu. Klipni kompresori imaju tendenciju da rade s većim nivoom buke od vijčanih kompresora, pa je preporučljivo da budu postavljeni u zasebne kompresorske prostorije ili dalje od radnog prostora zaposlenih.

Održavanje

Klipni kompresori su pogodni za teške uslove rada i laki za održavanje. Procedure održavanja su jednostavne, što smanjuje vreme zastoja i povezane troškove. 

Vijčani kompresori su popularan izbor za kontinuirani rad i velike potrebe za vazduhom. Poznati su po svojoj energetskoj efikasnosti, pouzdanosti i nižim zahtevima za održavanje od klipnih kompresora.

Za kontinuirani rad i veće količine vazduha, Atlas Copco-vi rotacioni vijčani kompresori su prikladniji. GA serija rotacionih vijčanih kompresora sa ubrizgavanjem se preporučuje zbog svoje pouzdanosti i energetske efikasnosti. Ovi kompresori mogu da rade na temperaturama do 46 stepeni Celzijusa i održavaju efikasnost tokom vremena.

Evo nekih specifičnih aspekata koje treba uzeti u obzir pri izboru vijčanog kompresora:

Energetska efikasnost

Vijčani kompresori su generalno energetski efikasniji od klipnih kompresora, posebno kada su opremljeni pogonom s frekventnom regulacijom brzine (VSD). VSD-ovi prilagođavaju brzinu motora u skladu sa zahtevima za vazduhom, smanjujući gubitak energije

Izentropska efikasnost je mera efikasnosti kompresora, pri čemu viši procenti ukazuju na bolje performanse. Najveća izentropska efikasnost za rotacione vijčane kompresore je oko 92%, što može dovesti do značajne uštede energije.

Cena i ukupni troškovi vlasništva (TCO)

Dok početni trošak nabavke vijčanog kompresora može biti veći od cene klipnog kompresora, ukupni trošak vlasništva je često niži zbog povećane efikasnosti i nižih troškova održavanja. TCO uključuje nabavnu cenu, potrošnju energije, održavanje i sve troškove zastoja.

Pouzdanost i izdržljivost

Vijčani kompresori su poznati po svojoj pouzdanosti i izdržljivosti. Imaju manje pokretnih delova, što znači manje habanja i konzistentnije performanse tokom vremena.

Ova pouzdanost može biti ključna u zahtevnim industrijskim okruženjima gde zastoji mogu biti skupi.

Nivo buke

Nivo buke je važan faktor na radnom mestu. Vijčani kompresori imaju tendenciju da rade tiše od klipnih kompresora, omogućavajući im da budu postavljeni bliže radnom prostoru bez izazivanja značajnih poremećaja buke.

Održavanje

Jednostavnije je održavanje vijčanih kompresora zbog njihovog dizajna koji ima manje pokretnih delova. To može dovesti do nižih troškova održavanja i ređe potrebe za servisiranjem. Međutim, važno je uzeti u obzir dostupnost servisera i rezervnih delova za izabrani brend i model.

Kada se porede klipni i vijčani kompresori, važno je razumeti njihove operativne razlike i kako se one odnose na njihovu pogodnost za specifične zadatke. Klipni kompresori, se obično koriste za primene koje zahtevaju kratke, intenzivne nalete vazduha. Nasuprot tome, vijčani kompresori su projektovani za primene kojima je potreban stalan protok vazduha tokom dužih perioda.

Operativne razlike

Klipni kompresori rade tako što uvlače vazduh u cilindar i kompresuju ga povratnim klipom. Oni su generalno najbolji za potrebe manje zapremine vazduha i imaju ciklus rada od oko 60-70%, što znači da moraju periodično da se isključuju kako bi se sprečilo pregrevanje.

Vijčani kompresori, s druge strane, koriste dva međusobno povezana rotora za komprimovanje vazduha i hlađeni su fluidom, omogućavajući 100% radni ciklus i kontinuirani rad bez rizika od pregrevanja.

Energetska efikasnost

Vijčani kompresori su obično energetski efikasniji od klipnih, isporučujući više vazduha po jedinici ulazne energije. Na primer, klipni kompresori uglavnom isporučuju 3-4 kubne stopa u minuti (cfm) po konjskoj snazi (hp), dok vijčani kompresori isporučuju 4-5 cfm po hp. Ova efikasnost je posebno korisna tamo gde su troškovi električne energije visoki.

Kvalitet vazduha

Kvalitet komprimovanog vazduha je još jedno pitanje. Klipni kompresori rade na višim unutrašnjim temperaturama, što može dovesti do veće količine vlage u komprimovanom vazduhu. Ovo može zahtevati dodatne komponente za sušenje i čišćenje. Vijčani kompresori rade na nižim temperaturama i često se isporučuju s ugrađenim naknadnim hlađenjem za smanjenje temperature vazduha, što rezultira boljim kvalitetom vazduha.

Održavanje i dugotrajnost

Vijčani kompresori imaju manje pokretnih delova od klipnih kompresora, što znači manje habanja i manje zahteva za održavanjem. Dok su klipni kompresori jednostavnijeg dizajna i mogu biti lakši za održavanje, oni obično zahtevaju češći servis zbog većeg broja pokretnih delova.

Zahtevi za buku i prostor

Vijčani kompresori rade tiše i zahtevaju manje prostora u poređenju s klipnim kompresorima, što ih čini pogodnim za primenu u blizini radnog prostora.

Ukupni troškovi vlasništva

Početna cena vijčanog kompresora može biti veća, ali ukupni troškovi posedovanja mogu biti niži zbog njegove povećane efikasnosti i nižih troškova održavanja tokom vremena. Ovo uključuje nabavnu cenu, potrošnju energije, troškove održavanja i zastoja.

Operativni troškovi i radna efikasnost

Vijčani kompresori generalno imaju niže operativne troškove i dugoročno su energetski efikasniji, posebno za scenarije kontinuirane upotrebe. Međutim, klipni kompresori mogu da omoguće uštede za manje ili manje česte primene.

Atlas Copco-ova GA serija s VSD tehnologijom se preporučuje zbog njene energetske efikasnosti. Posebno model GA 5-37 VSDˢ može postići značajne uštede energije i ima dizajn koji minimizira potrošnju energije.

Radni ciklus kompresora za vazduh je ključni faktor koji treba uzeti u obzir pri izboru pravog kompresora za vaše potrebe. Odnosi se na procenat vremena tokom kojeg kompresor može da radi neprekidno bez potrebe za odmorom zbog hlađenja. Ovaj koncept je posebno važan kada se porede različite vrste kompresora, kao što su vijčani i klipni kompresori, jer direktno utiče na njihovu pogodnost za različite primene.

Definicija i značaj

Radni ciklus se izračunava tako što se vreme rada kompresora podeli sa ukupnim vremenom trajanja ciklusa (vreme rada plus vreme odmora), izraženo u procentima. Na primer, ako kompresor radi 6 minuta i miruje 4 minuta u ciklusu od 10 minuta, on ima 60% radnog ciklusa. Razumevanje radnog ciklusa je od suštinskog značaja da bi se izbeglo preopterećenje kompresora, što može dovesti do pregrevanja i potencijalnog kvara.

Vijčani kompresori

Vijčani kompresori su poznati po svojoj sposobnosti da rade s radnim ciklusom od 100%, što ih čini idealnim za primene koje zahtevaju neprekidan protok vazduha. Ovi kompresori su dizajnirani da rade bez prestanka, bez pregrevanja, zahvaljujući svojim mehanizmima hlađenja, kao što je ubrizgavanje ulja. Ova mogućnost je posebno korisna za industrijska okruženja gde je komprimovani vazduh potreban tokom dužeg perioda, kao što su proizvodni procesi, prerada hrane i farmaceutski proizvodi.

Klipni kompresori

Klipni kompresori su, s druge strane, pogodniji za primene s nižim radnim ciklusom. Obično imaju radne cikluse u rasponu od 25% do 75%, što znači da im je potreban period odmora da se ohlade između ciklusa.

Ovi kompresori su idealni za zadatke koji zahtevaju kratke, intenzivne udare vazduha, a ne kontinuirani rad. Primene mogu uključivati „uradi sam“ projekte, male radionice ili bilo koji scenario gde je potražnja za vazduhom povremena.

Izbor pravog kompresora

Prilikom izbora kompresora za vazduh, ključno je uzeti u obzir radni ciklus u odnosu na vašu specifičnu potražnju za vazduhom. Za kontinuirane ili velike potrebe vazduha, vijčani kompresor s 100%-nim radnim ciklusom je pogodniji. Za povremenu upotrebu ili potrebe za nižom zapreminom vazduha, klipni kompresor s nižim radnim ciklusom može biti adekvatan.

Kada se porede vijčani i klipni kompresori, ključna razlika leži u broju pokretnih delova koje svaki tip poseduje. Ova razlika značajno utiče na zahteve za održavanjem, životni vek i ukupnu pouzdanost.

Vijčani kompresori: manje pokretnih delova

Vijčane kompresore karakterišu njihova dva međusobno povezana rotora koji komprimuju vazduh dok se kreće kroz kompresor. Ovi kompresori imaju manje pokretnih delova u poređenju sa klipnim kompresorima, što pruža nekoliko prednosti:

• Smanjeno habanje i trošenje: s manje delova u pokretu, manje je mogućnosti da se komponente istroše. Ovo dovodi do dužeg radnog veka i potencijalno nižih troškova održavanja tokom vremena

• Povećana pouzdanost: jednostavnost dizajna vijčanog rotora doprinosi njegovoj pouzdanosti. Manje pokretnih delova znači da ima manje komponenti koje mogu da se pokvare, što ove kompresore čini pouzdanim izborom za kontinuirani rad.

• Pojednostavljeno održavanje: iako je održavanje i dalje neophodno, učestalost i složenost servisiranja vijčanog kompresora su generalno manje nego kod klipnog kompresora. Ovo može rezultirati nižim dugoročnim troškovima održavanja.

Klipni kompresori: više pokretnih delova

Klipni kompresori rade s klipom koji sabija vazduh unutar cilindra. Ovaj dizajn samim tim uključuje više pokretnih delova, kao što su: klipovi, klipnjače i ventili, što utiče na njihov rad na nekoliko načina:

• Povećano habanje i trošenje: Veći broj pokretnih delova dovodi do većeg habanja. Ovo može skratiti radni vek kompresora i zahtevati češće održavanje i zamenu delova.

• Viši zahtevi za održavanjem: zbog svog dizajna, često zahtevaju učestalije održavanje kako bi se rešio problem habanja njihovih brojnih pokretnih komponenti. Iako su generalno jednostavniji za održavanje zbog svog dizajna, ukupni zahtevi za održavanje mogu biti veći.

• Potencijal za veću pouzdanost u povremenoj upotrebi: uprkos svojim manama, ovi kompresori mogu biti veoma pouzdani u primenama koje ne zahtevaju neprekidan rad. Njihov dizajn je pogodan za okruženja u kojima se kompresor može odmoriti i ohladiti između upotrebe.

Prilikom procene uticaja na potrošnju energije između vijčanih i klipnih kompresora, važno je uzeti u obzir efikasnost svakog tipa, posebno u kontekstu kontinuirane upotrebe.

Vijčani kompresori: veća energetska efikasnost

Vijčani kompresori su generalno energetski efikasniji od klipnih kompresora, posebno kada se koriste u kontinualnom radu. Ova efikasnost je posledica nekoliko faktora:

• Pogon s frekventnom regulacijom brzine (VSD): vijčani kompresori sa VSD-om mogu da podese brzinu svog motora tako da odgovaraju zahtevima za vazduhom, što značajno smanjuje gubitak energije.
  

• Neprekidni rad: projektovani za 100%-tni radni ciklus, vijčani kompresori mogu da rade neprekidno bez potrebe za periodima odmora, održavajući efikasnost tokom svog rada.

• Niže unutrašnje temperature: vijčani kompresori rade na nižim temperaturama, što može smanjiti energiju potrebnu za procese hlađenja i tretmana vazduha.

Klipni kompresori: manje efikasni za kontinuiranu upotrebu

Klipni kompresori, iako su pogodni za povremenu upotrebu, postaju manje energetski efikasni kada je potrebno da rade neprekidno. To je zbog toga što imaju:

• Naizmeničan radni ciklus: projektovan za kraće vreme rada sa periodima odmora, što može dovesti do neefikasnosti tokom kontinuirane upotrebe.

• Više radne temperature: više unutrašnje temperature mogu dovesti do povećane potrošnje energije za hlađenje i tretman vazduha.

Tehnike za smanjenje potrošnje energije

Da biste smanjili potrošnju energije, preporuke su:

• Izbegavajte curenje: izbegavajte bilo kakvo curenje u sistemu komprimovanog vazduha i smanjite radne pritiske što je više moguće. Za svaki bar za koji snizite pritisak u vašem sistemu, vaša potrošnja energije će se smanjiti za oko 7%.
• Usisni vazduh pre hlađenja: Smanjenje temperature na ulazu može smanjiti potrošnju energije, uz smanjenje od 0,65% za svaki pad temperature od 1°C.

• Redovno održavanje: zamena filtera i održavanje kompresora prema preporučenom rasporedu može pomoći u održavanju energetske efikasnosti.

• Optimizujte filtraciju: efikasne komponente filtracije u vijčanim kompresorima mogu doprineti ukupnoj efikasnosti sistema i uštedi energije.

Atlas Copco-va energetski efikasna rešenja

Atlas Copco GA 5-37 VSDˢ vijčani kompresor ističe se kao vodeći primer energetske efikasnosti na tržištu. Ovaj model je u stanju da postigne uštedu energije do 60% u poređenju s modelima s fiksnom brzinom. Ključ njegove efikasnosti leži u tehnologiji s frekventnom regulacijom brzine (VSD), koja omogućava kompresoru da automatski prilagodi brzinu motora da odgovara zahtevima za vazduhom, značajno smanjujući gubitak energije.

Atlas Copco GA FLX je najefikasniji ne-VSD kompresor, jer može da uštedi do 20% energije u poređenju s tradicionalnim modelima sa fiksnom brzinom.

Karakteristike koje doprinose energetskoj efikasnosti

• Pogon s frekventnom regulacijom brzine (VSD): VSD tehnologija je zaštitni znak Atlas Copco-ovih vijčanih kompresora, omogućavajući im da blisko usklade potrošnju energije sa zahtevom za vazduhom, što rezultira značajnim uštedama energije.

• Nizak prenos ulja: Atlas Copco-ove mašine podmazane uljem imaju niske stope prenosa ulja (samo 3 ppm), obezbeđujući manju potrošnju energije na procese separacije ulja.

• Kompaktan dizajn: mali prostor koji je ovim kompresorima potreban, posebno u varijantama s "punom funkcijom" s integrisanim sušačima za rashladno sredstvo, smanjuje prostor za instalaciju i, samim tim, energiju potrebnu za rad.

• Napredni motorni i pogonski sistemi: upotreba unutrašnjeg pogona motora sa stalnim magnetima i inverterskih sistema u nekim Atlas Copco kompresorima može dovesti do uštede energije do 50% u odnosu na konvencionalne dizajne sa fiksnom brzinom.

Kada je u pitanju izbor kompresora za vazduh, nivo buke i kvalitet vazduha su značajna razmatranja, posebno za unutrašnje okruženje. Atlas Copco-ovi vijčani kompresori su projektovani tako da efikasno reše ove probleme.

Nivoi buke

Atlas Copco-ovi vijčani kompresori su dizajnirani da rade tiho, što ih čini pogodnim za upotrebu u zatvorenom prostoru gde je buka značajan faktor. Na primer, Atlas Copco VSD+ kompresori mogu da rade na nivou buke od čak 62 decibela, što je tiše od prosečnog razgovora.

Ovaj nizak nivo buke postiže se kroz nekoliko karakteristika dizajna:

• Inovativna VSD+ tehnologija: VSD+ kompresori su opremljeni potpunim ili delimičnim kućištem koje apsorbuje zvuk, smanjujući nivoe buke na ispod 60 dB, i mogu se postaviti pored proizvodnih linija bez ometanja operatera.

• Smanjena mehanička buka: odsustvo spojnice ili zupčanika između motora i vijčanog elementa u ovim kompresorima doprinosi njihovom tihom radu.

Kvalitet vazduha

Atlas Copco kompresori ne samo da su tihi, već i obezbeđuju visok kvalitet vazduha, što je ključno za mnoge primene. GA asortiman vijčanih kompresora s ubrizgavanjem ulja nudi različite verzije za ispunjavanje različitih standarda kvaliteta vazduha, uključujući verzije pogona sa fiksnom brzinom, s dvostrukom brzinom i sa promenljivom brzinom

Ključne karakteristike koje doprinose kvalitetu vazduha uključuju:

• Ubrizgavanje ulja: vijčani kompresori s ubrizgavanjem zahtevaju ulje za nekoliko funkcija, uključujući hlađenje, podmazivanje i disipaciju buke, što doprinosi ukupnom kvalitetu vazduha.
• Napredni tretman vazduha: Atlas Copco nudi napredne tehnologije za tretman vazduha, kao što je sušenje hlađenjem za potrebe niske tačke rose i sušenje sredstvom za sušenje za još niže tačke rose, obezbeđujući da vazduh ispunjava specifične klase čistoće.

Prednosti za unutrašnje okruženje

Kombinacija niskog nivoa buke i visokog kvaliteta vazduha čini Atlas Copco-ove vijčane kompresore posebno korisnim za unutrašnje okruženje. Mogu se postaviti bliže radnim prostorima bez izazivanja ometanja bukom ili ugrožavanja čistoće vazduha, što je neophodno za primenu u medicinskim ustanovama, laboratorijama i prehrambenoj industriji.

Specifični nivoi buke

Atlas Copco pruža detaljne informacije o nivoima buke svojih kompresora, omogućavajući kupcima da budu potpuno informisani prilikom donošenja odluke na osnovu njihovih specifičnih zahteva. Na primer, serija G/GX nudi tišu alternativu klipnim kompresorima, sa smanjenjem nivoa buke do 13%.