Principiul de funcționare al unui compresor cu șurub

Un compresor cu șurub funcționează cu un rotor tată și un rotor mamă care se rotesc în sens opus. Această mișcare aspiră aer, care este comprimat pe măsură ce spațiul dintre rotoare și carcasa acestora scade. Apoi, aerul comprimat este transportat la ieșire.

Fiecare element cu șurub are un raport de presiune inerent fix, determinat de lungimea și pasul șurubului, împreună cu designul portului de evacuare. Pentru a obține eficiența maximă, raportul de presiune încorporat trebuie adaptat la presiunea de lucru necesară. 

Turația rotoarelor este optimizată la un anumit nivel pentru a minimiza pierderile mecanice (din cauza căldurii la turație foarte mare) și pierderile volumetrice (pierderile de aer din cauza turației foarte mici).

• Admisie și control aer - Filtrează aerul de intrare și reglează încărcarea și descărcarea în funcție de presiunea sistemului.
• Element de compresie cu șurub - Elementele cu șurub din interiorul camerei de compresie generează presiune și debit de aer.
• Lubrifiere și separare - Filtrele de ulei și separatoarele susțin răcirea, etanșarea și furnizarea de aer curat în unitățile injectate cu ulei.
• Transmisie și rulmenți - Motorul și rulmenții alimentează și stabilizează rotația, reducând la minimum frecarea și uzura.
• Răcire și eliminarea umidității - Răcitoarele finale și separatoarele de apă reduc căldura și elimină condensul înainte ca aerul să intre în sistem.

Compresoarele moderne fără ulei utilizează profiluri elicoidale asimetrice de mare turație pentru a comprima aerul cu pierderi interne de aer reduse în comparație cu modelele convenționale cu șurub, ceea ce îmbunătățește performanța de compresie. Angrenajele de distribuție externe mențin rotoarele perfect sincronizate, astfel încât să nu intre niciodată în contact unul cu celălalt sau cu carcasa compresorului. Deoarece nu se utilizează ulei în camera de compresie, sistemul furnizează aer comprimat complet fără ulei, protejând produsele și procesele împotriva contaminării.

Pentru a gestiona căldura și a atinge presiuni mai mari în siguranță, compresoarele cu șurub fără ulei utilizează, de obicei, mai multe trepte de compresie cu răcire în trepte intermediare decât o singură treaptă de înaltă presiune.

Compresoarele cu turație fixă sunt foarte eficiente atunci când funcționează continuu la capacitate de 100%, dar majoritatea unităților nu necesită această cantitate de productivitate. Pentru a menține nivelul corect de presiune, compresorul va alterna între starea de încărcare și descărcare. În timpul descărcării, aceasta va continua să funcționeze în timp ce nu se produce aer, irosind astfel energie și bani.
 

Astfel de ineficiențe și pierderi se găsesc în general în fabricile care operează în mai multe schimburi și care se confruntă cu fluctuații ale cererii de aer pe parcursul zilei.

Compresoarele VSD măresc turația motorului pe măsură ce necesarul de aer crește, furnizând astfel mai mult debit. Dacă cererea scade, motorul va încetini automat și va utiliza doar energia necesară pentru a furniza debitul adecvat.

Deoarece consumul de energie al compresorului VSD este ajustat la orice fluctuație a cererii de aer, acest tip de compresor poate reduce consumul de energie electrică și costurile de operare asociate în comparație cu modelele cu turație fixă care funcționează în condiții similare, cu cerere variabilă.

Deoarece în multe instalații industriale energia utilizată pentru producerea aerului comprimat reprezintă o mare parte din costul total al ciclului de viață al unui compresor de aer, este important să alegeți echipamente cu performanțe de înaltă eficiență energetică.

Cele două turații combină elemente ale ambelor tehnologii. Acestea funcționează la două turații distincte: un mod de turație maximă pentru o cerere mare de aer și un mod de turație mai mică în timpul descărcării.

Această a doua viteză este ceea ce le diferențiază. Spre deosebire de compresoarele cu turație fixă în condiții de funcționare similare, modelele cu turație dublă pot porni sub presiune, pot reduce pierderile la evacuare și descărcare și pot consuma mai puțină energie atunci când funcționează în stare descărcată. Drept rezultat, în cadrul testelor noastre interne efectuate în cadrul profilurilor tipice de sarcină industrială, acestea au oferit economii de energie de până la 20% în comparație cu compresoarele cu turație fixă de capacitate similară

• Transmisie prin curea: Aceste compresoare sunt foarte robuste și ușor de instalat și întreținut. În plus, acestea au de obicei un cost de investiție inițial mai mic decât alte tipuri de compresoare cu șurub, ceea ce le poate face o alegere practică pentru operațiuni mai mici. Deoarece curelele sunt cel mai puțin eficient tip de transmisie, acestea se găsesc de obicei numai în compresoarele cu putere mai mică.
  
• Transmisie cu angrenaje: pentru operațiuni cu cerințe ridicate, o transmisie cu angrenaje poate oferi beneficii pe termen lung. De obicei, funcționează mai silențios decât o transmisie cu curea, optimizează turația elementului pentru a îmbunătăți eficiența și poate reduce consumul de energie în timp, ceea ce poate compensa costul inițial mai mare, în funcție de condițiile de funcționare.
• Acționare directă: Acționarea directă combinată cu o acționare cu turație variabilă reprezintă o configurație de compresor cu șurub de înaltă performanță. Designul său oferă eficiență și performanță ridicate și este de obicei cea mai silențioasă opțiune dintre cele trei tipuri de transmisie descrise aici.

Compresoarele diferite funcționează în moduri diferite. Unele se potrivesc sarcinilor ocazionale sau cu solicitare redusă, în timp ce altele sunt construite pentru utilizare continuă în medii solicitante, fiecare opțiune oferind un echilibru diferit de eficiență, costuri, nivel de zgomot, capacitate și întreținere. Care sunt principalele puncte de care trebuie să fiți conștienți atunci când alegeți un compresor de aer?

Alegerea compresorului potrivit depinde de trei factori cheie: debitul, presiuneași aplicația. Împreună, acestea definesc cantitatea de aer de care aveți nevoie, forța necesară pentru a efectua sarcina și modul în care va fi utilizat compresorul în timp. Pentru a dimensiona cu precizie compresorul și a evita subdimensionarea sau supradimensionarea costisitoare, utilizați ghidul nostru de dimensionare a compresoarelor de aer.

În timp ce compresoarele cu șurub implică de obicei o investiție inițială mai mare, costul de proprietate este adesea determinat în mare măsură de consumul de energie. În anumite aplicații industriale, energia poate reprezenta o parte substanțială, în unele cazuri până la aproximativ 80% din costul estimat al duratei de viață a unui compresor, în funcție de orele de funcționare și de prețurile energiei electrice.

Compresoarele cu șurub cu turație variabilă (VSD) pot reduce acest lucru prin adaptarea turației motorului la cererea efectivă de aer, iar în studiile noastre interne efectuate în cadrul profilurilor tipice de sarcină industrială, acestea au oferit economii de energie de până la 60% în comparație cu modelele cu turație fixă. În funcție de prețurile locale ale energiei și de orele de funcționare, utilizatorii pot compensa prețul de achiziție mai ridicat în decurs de un an prin facturi mai mici la energie și reduceri asociate ale emisiilor indirecte de CO₂ din consumul de energie electrică.

Cu opțiunile fără ulei, lubrifiate cu ulei, cu turație fixă și VSD disponibile, alegerea tehnologiei potrivite depinde de aplicația dvs., de ciclul de funcționare și de obiectivele de eficiență. Specialiștii noștri în aer comprimat vă pot evalua cerințele și vă pot recomanda soluția optimă.