Princíp činnosti skrutkového kompresora

Skrutkový kompresor pracuje s vonkajším a vnútorným rotorom, ktoré sa otáčajú v opačnom smere. Tento pohyb nasáva vzduch, ktorý sa stlačí, keď sa zmenší priestor medzi rotormi a ich puzdrom. Stlačený vzduch sa potom vytlačí na výstup.

Každý skrutkový prvok má pevne daný, zabudovaný tlakový pomer, ktorý závisí od dĺžky a stúpania skrutky. Rovnako ako tvar výstupného otvoru. Na dosiahnutie maximálnej účinnosti musí byť zabudovaný tlakový pomer prispôsobený požadovanému pracovnému tlaku. 

Rýchlosť rotorov je optimalizovaná na určitej úrovni, aby sa minimalizovali mechanické straty (v dôsledku tepla pri veľmi vysokej rýchlosti) a objemové straty (straty vzduchu v dôsledku veľmi nízkej rýchlosti).

K dispozícii sú aj varianty s pohonom s pevnými otáčkami a s premenlivými otáčkami (VSD). Základný rozdiel je:

• Kompresory s pevnými otáčkami bežia pri konštantných pevných otáčkach
• Technológia pohonu s premenlivými otáčkami (VSD) otáča motor vhodnou rýchlosťou vo vzťahu k požadovanému množstvu vzduchu

Moderné, vysokootáčkové, bezolejové skrutkové kompresory majú asymetrické skrutkové profily. Toto usporiadanie má za následok výrazne vyššiu energetickú účinnosť vďaka zníženému vnútornému úniku.

Externé ozubené kolesá sa najčastejšie používajú na synchronizáciu polohy protibežných rotorov. Keďže rotory sa navzájom nedotýkajú ani sa nedotýkajú telesa kompresora, nie je potrebné žiadne mazanie vnútri kompresnej komory. Preto je stlačený vzduch úplne bezolejový.

Vstavaný tlakový pomer je obmedzený obmedzujúcim teplotným rozdielom medzi vstupom a výstupom. Preto bezolejové skrutkové kompresory často pracujú vo viacerých stupňoch a medzistupňové chladenie na dosiahnutie vyšších tlakov.

Jeden variant je známy ako olejový kompresor alebo kompresor vstrekovaný olejom. Technický názov je však mazaný olejom.

Olejom mazané skrutkové kompresory vstrekujú olej do kompresnej komory. Tento olej chladí a maže prvok kompresora, čím pomáha odvádzať teplo a zároveň minimalizuje úniky v kompresnej komore.

Olejom mazané prvky skrutkových kompresorov sa môžu vyrábať pre pomery vysokého tlaku. Jeden kompresný stupeň je zvyčajne dostatočný pre tlaky do 14 barov a niekedy 17 barov, aj keď na úkor energetickej účinnosti.

Kompresory s pevnými otáčkami sú veľmi efektívne pri nepretržitej prevádzke pri 100 % kapacite, ale väčšina zariadení nevyžaduje takéto množstvo produktivity. Pred úplným zastavením bude motor pokračovať v prevádzke, kým sa nevyrobí žiadny vzduch, čím sa plytvá energiou a peniazmi.

Takáto neefektívnosť a plytvanie sa vo všeobecnosti vyskytuje v zariadeniach, ktoré pracujú vo viacerých zmenách a počas dňa zažívajú kolísanie dopytu po prietoku.

Kompresory VSD zvyšujú otáčky motora so zvyšujúcou sa potrebou vzduchu, čím dodávajú väčší prietok/CFM. Ak sa dopyt zníži, motor automaticky spomalí a použije len potrebnú energiu na zabezpečenie primeraného prietoku.

V pomalých výrobných dňoch, prestávkach v pracovnom postupe alebo počas druhej a tretej zmeny je technológia VSD obzvlášť praktická. Tento typ vzduchového kompresora šetrí energiu a peniazev porovnaní s modelmi s pevnými otáčkami.

Keďže spotreba energie stlačeného vzduchu predstavuje viac ako 80 % nákladov na vzduchový kompresor, je dôležité vybrať si efektívne zariadenie.

Jedným z dôvodov veľkej popularity rotačných kompresorov je ich všestrannosť. Pre každú aplikáciu existuje ten správny rotačný kompresor. Spoločnosť Atlas Copco ponúka skrutkové kompresory s tromi typmi pohonov, každý s vlastnými výhodami.

• Remeňový pohon: Tieto kompresory sú veľmi robustné a ľahko sa inštalujú a udržiavajú. Okrem toho majú najnižšie počiatočné investičné náklady medzi rotačnými skrutkovými kompresormi. Táto kombinácia z nich robí skvelú voľbu pre menšie prevádzky.
• Prevodový pohon: Prevodový pohon robí kompresory tichšími. Investícia je vyššia ako remeňový pohon, ale aj energeticky efektívnejšia. Preto, ak kompresor používate často, táto investícia sa časom vyplatí vďaka úsporám energie.
• Priamy pohon: Toto je optimálna technológia rotačného kompresora. Inovatívny priamy pohon ponúka bezkonkurenčnú účinnosť a výkon. Spomedzi troch vytvárajú najmenší hluk. Rotačné skrutkové kompresory s priamym pohonom sa dodávajú v rôznych typoch – od základného dizajnu pre menšie modely až po tie s ultraefektívnymi pohonmi s premenlivými otáčkami.

Ak prevádzkujete náročné aplikácie, ktoré trvajú dlhý čas, ako je továreň, priemyselný závod alebo dielňa, potom by ste mali zvážiť modernizáciu na rotačný skrutkový vzduchový kompresor.

Výhody skrutkového kompresora v priemysle:

• Sú navrhnuté tak, aby fungovali 24 hodín denne 7 dní v týždni
• Môžu pracovať pri vyšších prietokových kapacitách a zároveň odvádzať teplo, ktoré vzniká
• Sú relatívne menej hlučné ako piestové kompresory
• Menej sa opotrebúvajú
• Majú tendenciu zaberať menej miesta
• Prekonávajú piestové kompresory z hľadiska účinnosti približne pri 15 kW (20 k)
• So stlačeným vzduchom vypúšťajú menej oleja a nečistôt