Načelo delovanja vijačnega kompresorja
Ko iščete idealen rotacijski vijačni zračni kompresor, je pomembno, da razumete, kako ti kompresorji delujejo in katere vrste so na voljo. V tem obsežnem vodniku boste izvedeli več o delovanju vijačnih kompresorjev in o tem, zakaj bi lahko bili prava izbira za vaše potrebe.
Rotacijski vijačni zračni kompresorji so ena od dveh vrst prostorninskih plinskih kompresorjev. Tlak, ki je potreben za stiskanje zraka, ustvarjajo z dvema rotorjema. Ta vrsta zračnih kompresorjev je ena najenostavnejših za uporabo in vzdrževanje.
Druga vrsta prostorninskih kompresorjev so batni kompresorji.
Enakovredni prostorninskim kompresorjem so kompresorji z dinamičnim stiskanjem, na primer centrifugalni kompresorji. Ti stroji iztiskajo zrak z radialnimi lopaticami.
Vijačni kompresor deluje z moškim in ženskim rotorjem, ki se vrtita v nasprotni smeri. To premikanje vsesava zrak, ki je stiska z zmanjševanjem prostora med rotorjema in njunim ohišjem. Stisnjen zrak se nato izpodrine do izhoda.
Vsak vijačni element ima stalno vgrajeno tlačno razmerje, ki je odvisno od dolžine in koraka vijaka ter oblike izpustne odprtine. Za doseganje največje učinkovitosti je treba vgrajeno tlačno razmerje prilagoditi zahtevanemu delovnemu tlaku.
Hitrost vrtenja rotorjev je optimizirana na določeni stopnji, da se zmanjšajo mehanske izgube (zaradi toplote pri zelo visoki hitrosti) in prostorninske izgube (izgube zraka zaradi zelo nizke hitrosti).
Obstajata dve vrsti rotacijskih vijačnih zračnih kompresorjev:
Pri tehnologiji vijačnega kompresorja z oljnim mazanjem moški rotor poganja ženski rotor.
Pri tehnologiji brezoljnega kompresorja sinhronizacijski zobnik poganja oba rotorja za usklajeno delovanje z minimalno izračunano zračnostjo med obema elementoma.
Brezoljni kompresor
Sodobni visokohitrostni brezoljni vijačni kompresorji imajo asimetrične vijačne profile. Takšna zasnova omogoča znatno večjo energijsko učinkovitost zaradi zmanjšanega notranjega puščanja.
Za sinhronizacijo položaja nasproti vrtečih se rotorjev se pogosto uporabljajo zunanji zobniki. Ker se rotorja ne dotikata drug drugega in niti ohišja kompresorja, mazanje v notranjosti kompresijske komore ni potrebno. Posledično je stisnjen zrak popolnoma brez olja.
Vgrajeno tlačno razmerje je omejeno z mejno temperaturno razliko med vhodom in izhodom, zato brezoljni vijačni kompresorji za doseganje višjega tlaka pogosto delujejo v več stopnjah z medstopenjskim hlajenjem.
Kompresor z oljnim mazanjem
Ena različica je znana kot kompresor z oljno kopeljo ali kompresor z vbrizgavanjem olja, strokovni izraz pa je "z oljnim mazanjem".
Rotacijski vijačni kompresorji z oljnim mazanjem vbrizgavajo olje v kompresijsko komoro. To olje hladi in maže kompresorski element, pomaga odvajati toploto in hkrati zmanjšuje puščanje v kompresijski komori.
Vijačne kompresorske elemente z oljnim mazanjem je mogoče izdelati za visoka tlačna razmerja. Ena stopnja stiskanja običajno zadošča za tlake do 14 barov in včasih do 17 barov, čeprav na račun energijske učinkovitosti.
Kompresorji s stalno hitrostjo
Kompresorji s stalno hitrostjo so zelo učinkoviti pri neprekinjenem delovanju s 100-odstotno zmogljivostjo, a v večini obratov takšna storilnost ni potrebna. Preden se motor popolnoma ustavi, še nekaj časa deluje brez proizvajanja zraka, kar pomeni izgubo energije in denarja.
Takšna neučinkovitost in izguba se običajno pojavljata v obratih, kjer poteka delo v več izmenah in čez dan potrebe po pretoku nihajo.
Kompresorji s pogonom s spremenljivo hitrostjo (VSD)
Kompresorji VSD povečajo hitrost motorja, ko se poveča potreba po zraku, in tako zagotovijo večji pretok/CFM. Če se potreba zmanjša, se motor samodejno upočasni in porablja samo toliko energije, kot je potrebno za zagotavljanje ustreznega pretoka.
Tehnologija VSD pride še posebej do izraza v dneh z manjšo proizvodnjo, ob prekinitvah delovnega toka ali med drugo in tretjo izmeno s samo najnujnejšim osebjem. Ta vrsta zračnega kompresorja prihrani električno energijo in denar v primerjavi z modeli s stalno hitrostjo.
Ker poraba energije za stisnjen zrak predstavlja več kot 80 % stroškov zračnega kompresorja, je pomembno, da izberete učinkovito opremo.
Eden od razlogov za veliko priljubljenost rotacijskih kompresorjev je njihova vsestranskost. Dejansko obstaja pravi rotacijski kompresor za vsak način uporabe. Atlas Copco ponuja vijačne kompresorje s tremi vrstami pogonov, od katerih ima vsak svoje prednosti.
- Jermenski pogon: Ti kompresorji so zelo robustni ter enostavni za namestitev in vzdrževanje. Poleg tega imajo med rotacijskimi vijačnimi kompresorji najnižji strošek začetne naložbe in zaradi te kombinacije so odlična izbira za manjša podjetja.
- Zobniški pogon: Kompresorji z zobniškim pogonom so tišji. Naložba je višja kot pri jermenskem pogonu, a tudi bolj energijsko učinkovita. Če torej kompresor veliko uporabljate, se vam bo zaradi prihrankov energije ta naložba sčasoma povrnila.
- Neposredni pogon: To je optimalna tehnologija rotacijskega kompresorja. Inovativni neposredni pogon zagotavlja neprekosljivo učinkovitost in zmogljivost. Med vsemi tremi ta pogon ustvarja najmanj hrupa. Rotacijski vijačni kompresorji z neposrednim pogonom so na voljo v različnih izvedbah, od osnovne zasnove za manjše modele do tistih z izjemno učinkovitimi pogoni s spremenljivo hitrostjo.
Če v vašem obratu prevladujejo zahtevni pogoji uporabe in je delovanje kompresorjev dolgotrajno, na primer v tovarni, industrijskem obratu ali delavnici, razmislite o nadgradnji na rotacijski vijačni zračni kompresor.
Prednosti vijačnega kompresorja v industriji:
- Zasnovani so za neprekinjeno delovanje (24/7)
- Delujejo lahko pri večjih pretokih in pri tem odvajajo proizvedeno toploto
- So tišji od batnih kompresorjev
- So manj izpostavljeni obrabi
- Običajno zasedejo manj prostora
- Prekašajo batne kompresorje glede učinkovitosti za približno 15 kW (20 KM)
- S stisnjenim zrakom sprostijo manj olja in onesnaževal
Niste prepričani, kakšen rotacijski vijačni zračni kompresor potrebujete? Obrnite se na strokovnjake podjetja Atlas Copco za osebne nasvete in prilagojeno ponudbo.
Brskajte po posameznih temah
Povezani članki
30 junij, 2022
Ko izbirate zračni kompresor za svoje podjetje, morate upoštevati veliko stvari. V tem članku bomo pojasnili, kateri kompresor je najprimernejši za vas glede na vaš način uporabe in vaše potrebe.
22 februar, 2022
Ko ljudje razmišljajo o opremi za stisnjen zrak, pogosto najprej pomislijo na batni zračni kompresor. V tem članku je pojasnjeno njegovo delovanje.
16 marec, 2023
Obstajata dve splošni načeli stiskanja zraka (ali plina): pozitivno prostorninsko in dinamično stiskanje. Ta vodnik obravnava oba načina.