Zamknij

Branża Cement

Czy używasz odpowiedniej technologii?

Dmuchawa śrubowa vs. krzywkowa

Podczas gdy dmuchawa śrubowa i krzywkowa nie są tak powszechnie uznawane, jak systemy sprężarek średniego ciśnienia, to urządzenie niskociśnieniowe jest niezbędne w wielu branżach. Należą do nich akwakultura, cementownie, odsiarczanie spalin, żywność i napoje, włókniny, i pneumatyczne transportowanie. 

 

W kilku zakładach stosowane są typowe systemy sprężarek powietrza średniego ciśnienia, które wytwarzają od 7 do 8 barów, podczas gdy tylko do 2 barów w zastosowaniach niskiego ciśnienia. Powoduje to nadmierne zużycie energii i koszty. 

 

Mając to na uwadze, niskociśnieniowa dmuchawa śrubowa lub krzywkowa zazwyczaj wytwarza ciśnienie od 0.3 bar. Dzięki temu doskonale nadają się do zastosowań niskociśnieniowych. Technologia Loba (Roots) istnieje od czasu, gdy Francis i Philander Roots po raz pierwszy ją opracowali w 1854 roku i od tego czasu niewiele się rozwinęła. 

 

W tym artykule omawiamy technologię krzywkową (Roots) i śrubową w dmuchawach niskociśnieniowych i podkreślamy, dlaczego dmuchawy śrubowe są lepszym rozwiązaniem dla zastosowań niskociśnieniowych. Przeczytaj poniżej, aby dowiedzieć się więcej. 

Jak działa dmuchawa krzywkowa inaczej zwana lobową?

Dmuchawa krzywkowa to dmuchawa niskociśnieniowa, która wykorzystuje kompresję izochorową. Oznacza to, że objętość powietrza w komorze sprężania pozostaje stała. Wirniki krzywkowe w komorze obracają się, co zmniejsza objętość komory i powoduje sprężanie.

 

Sprężanie to występuje zewnętrznie w stosunku do pełnego przeciwciśnienia z powodu napływu powietrza z podłączonego rurociągu. Kompresja zewnętrzna zapewnia niską wydajność i wysoki poziom hałasu.

 W rezultacie zastosowanie technologii LAB ogranicza się do zastosowań niskociśnieniowych w jednym etapie. Dostępne są wersje dwustopniowe i trójstopniowe. Jednak nie są one tak powszechne ze względu na ich niską wydajność i wysoki poziom hałasu.

 

Dmuchawa krzywkowa jest przeznaczona do pracy pod niskim ciśnieniem. Nie jest to jednak najlepszy wybór z powodów wymienionych powyżej. Dzisiejszy sektor przemysłowy wymaga sprzętu, który jest wydajny i utrzymuje koszty na jak najniższym poziomie.

Schemat ciśnienia/objętości dmuchawy krzywkowej

4 - wlot powietrza - zwiększenie objętości do vs

2: Kompresja przez przepływ powrotny z odbiornika do dmuchawy

2-3: Dostarczanie powietrza z dmuchawy do odbiornika

Obszar prostokąta 2-1-1 3-4 reprezentuje pracę kompresji Wt.

Pobór mocy jest proporcjonalny do niebieskiego obszaru 2-3-4

Schemat ciśnienia/objętości dmuchawy śrubowej

4 ->1: Zasysanie. Powietrze wpływa do komory sprężania.

1 -> 2: Sprężanie wewnątrz urządzenia. Wraz ze spadkiem odległości między wirnikami maleje objętość powietrza.

2-3: Rozładowanie – powietrze jest wypychane do rurociągu, dostarczyć do odbiornika

Jaka jest zasada działania sprężarki śrubowej?

Dmuchawy ZS VSD
W przeciwieństwie do dmuchaw krzywkowych lub korzeniowych, dmuchawa śrubowa działa na zasadzie kompresji isentropicznej. Zastosowano mechanizm podobny do rotacyjnych sprężarek śrubowych. Dmuchawa śrubowa jest wyposażona w wirnik męski i żeński, który obraca się w przeciwnym kierunku. Powoduje to zmniejszenie objętości pomiędzy wirnikami w celu wytworzenia sprężonego powietrza.

Dlaczego dmuchawy śrubowe są lepszym wyborem niż dmuchawa krzywkowa

Do 80% eksploatacji sprężarki powietrza to koszty energii.

Warto podkreślić, że wewnętrzny mechanizm sprężania dmuchawy śrubowej jest z natury wydajny. Dzieje się tak dlatego, że dmuchawy śrubowe zużywają mniej energii i generują mniej ciepła dzięki swojej konstrukcji.

 

Wyjaśnijmy to przykładem:

35°C Temperatura otoczenia, 2000 m3/h przepływ znamionowy, 0.7 bar(g) Ciśnienie
 

Biorąc pod uwagę powyższe wartości, energia zużyta przez dmuchawę typu korzeniowego wyniesie 61 kW przy temperaturze wylotu powietrza wynoszącej 125 °C. W przypadku dmuchawy śrubowej zużywa się 43 kW energii przy temperaturze wylotowej powietrza wynoszącej 94 °C.

 

Średnio dmuchawy śrubowe przyczyniają się do oszczędności energii od 35 do 40% rocznie.

To sprawia, że są one lepsze do zastosowań przemysłowych niskiego ciśnienia. Ich całkowity koszt posiadania jest zwykle niższy niż dmuchawa typu korzeniowego. 

 

Ponadto, śrubowe dmuchawy śrubowe mogą korzystać z technologii napędu o zmiennej prędkości obrotowej (VSD).

Dzieje się tak dlatego, że urządzenia VSD dopasowują prędkość obrotową silnika do zapotrzebowania na powietrze, a nie zawsze pracują z maksymalną prędkością. W rezultacie zmniejsza się zużycie energii i koszty.

 

 

W skrócie, dmuchawy śrubowe są świetnymi oszczędzaczami energii. Wytwarzają mniej ciepła, dzięki czemu są one zarówno ekonomiczne, jak i energooszczędne. Oznacza to, że są one doskonałym wyborem do zastosowań przemysłowych o niskim ciśnieniu.