Sprężanie powietrza - sprężarki śrubowe elektryczne

Mimo wielu prób uzyskania sprawnych energetycznie, prostych w eksploatacji, prostych w remontach i rozsądnie tanich sprężarek powietrza o różnych zasadach działania, obecnie niekwestionowany prymat na rynkach światowych mają sprężarki śrubowe powietrza. Jednostopniowe, olejowe chłodzone powietrzem.

Sprężarki śrubowe powietrza mają  trwały układ sprężający [stopień sprężający, zespół śrubowy] oraz możliwość uzyskania zakresu ciśnień pracy do 15 barów z pojedynczego stopnia sprężającego, tzn. zespołu śrubowego. Jedynym warunkiem jest właściwa konstrukcja stopnia sprężającego, i aby eksploatacja sprężarki powietrza była poprawna i zgodna z zaleceniami producenta.

Do niedawna podstawowym problemem zastosowania sprężarki śrubowej był koszt i pewnego rodzaju elitarność produkcji rotorów śrubowych i ich obudów czyli zespołów śrubowych. Tworzono drogie, klimatyzowane centra produkcyjne ze skomplikowanymi procesami produkcyjnymi. Producentów na świecie było tylko kilku i oni dyktowali ceny i możliwości dystrybucji, a co za tym idzie możliwości produkcji samych sprężarek dla odbiorców przemysłowych.

Obecnie technologia produkcji zespołów śrubowych jest na tyle opanowana, że przy niewielkim nakładzie środków, bez skomplikowanych technologii, wiele firm wytwarza własne zespoły śrubowe o osiągach równych tym od tradycyjnych gigantów.

Dzięki temu zespoły śrubowe i całe sprężarki śrubowe powietrza znacznie staniały. Sprężarki śrubowe powietrza są obecnie stosowane powszechnie. Ich prosta i względnie tania eksploatacja wiąże się jednak z kosztami dotyczącymi przeglądów i remontów stopni sprężających - zalecanych przez producentów średnio co ok. 20.000 –25.000 godzin pracy sprężarki.

Dobrym i pewnym eksploatacyjnie producentem sprężarek śrubowych powietrza jest firma Fini. Są to sprężarki śrubowe oparte o zespoły śrubowe jednego z największych producentów zespołów sprężających. Same sprężarki i ich konstrukcja oparte są o udoskonaloną technologię sprężarek jednego z największych światowych producentów sprężarek śrubowych.

Sprężarki  śrubowe bezolejowe, mimo teoretycznie zapewnienia idealnie czystego sprężonego powietrza są jak na razie dość skomplikowane technicznie. Do większości zastosowań muszą posiadać dwa stopnie sprężające, ich prędkości obrotowe są wysokie. Utrudniona przez to eksploatacja przegrywa z jednostopniowymi sprężarkami olejowymi z wtryskiem oleju, gdyż oferowana przez te ostatnie czystość sprężonego powietrza przy zastosowaniu filtrów odolejających jest porównywalna ze sprężarkami bezolejowymi.

W zasysanym powietrzu atmosferycznym znajduje się dużo zanieczyszczeń, w tym olejowych. Jeżeli sprężone powietrze ma być rzeczywiście bezolejowe, to produkt sprężarki bezolejowej czyli sprężone powietrze, musi być filtrowany takimi samymi filtrami jak te służące do odolejania sprężonego powietrza ze sprężarki olejowej, tzn. z wtryskiem oleju. Żywotność filtrów w obydwu układach i tak nie zależy od oleju, ale od zanieczyszczeń powietrza, czyli czystości powietrza zasysanego. Jeżeli sprężarki olejowe i sprężarki bezolejowe pracują w podobnych warunkach otoczenia to filtracja zapewniająca sprężone powietrze bezolejowe będzie taka sama, czystość sprężonego powietrza będzie taka sama i okres eksploatacji filtrów powietrza będzie jednakowy.

Sprężarki śrubowe których najmniejsze silniki zaczynają się od już od 2 kW – nie wypierają jak na razie powszechnie stosowanych sprężarek tłokowych o mocach od 0,5 kW do 7 kW a nawet 15 kW.

SPRĘŻARKI ŚRUBOWE ZMIENNOOBROTOWE POWIETRZA

Zasada działania sprężarki śrubowej zmiennoobrotowej polega na płynnej zmianie obrotów silnika napędzającego zespół sprężający, sterowanego bezstopniowo sterownikiem – inwerterem nazywanym też falownikiem. Płynna zmiana obrotów silnika pozwala dokładnie dostosować ilość sprężanego przez zespół sprężający sprężarki powietrza do jego zmiennego chwilowego zapotrzebowania przy utrzymaniu stałego ciśnienia roboczego.

Mimo sporo wyższego kosztu inwestycyjnego sprężarek zmiennoobrotowych, ich zastosowanie w przemyśle jest nie do przecenienia.

Ilość energii elektrycznej pobieranej przez sprężarkę śrubową zmiennoobrotową jest zasadniczo niższa od tradycyjnych sprężarek, głównie z powodu nie przekraczania wymaganego ciśnienia roboczego, utrzymywania ciśnienia pracy na prawie stałym poziomie i eliminacji pracy w systemie on/off. oraz, przy odpowiednim doborze sprężarki powietrza do zakresu zapotrzebowania sprężonego powietrza, znacznego ograniczenia czasu biegu jałowego sprężarki.

Sprężarka zmiennoobrotowa posiada sterownik umożliwiający dużo łagodniejszy start silnika, nawet w trudnych warunkach zewnętrznych, z większym momentem rozruchowym. Jednocześnie precyzja utrzymania zadanego ciśnienia roboczego, co szczególnie predestynuje sprężarki zmiennoobrotowe do zastosowań przemysłowych.

Jedynym mankamentem jest to, że sprężarka śrubowa zmiennoobrotowa powietrza kosztuje sporo więcej od tradycyjnych sprężarek śrubowych. Dlatego należy dążyć do tego aby sprężarki zmiennoobrotowe powietrza były w 100% wykorzystane. Nie należy sprężarek zmiennoobrotowych stosować do pracy ciągłej z pełną wydajnością, gdyż tę funkcję z powodzeniem spełniają o wiele tańsze tradycyjne sprężarki śrubowe stałoobrotowe powietrza. Sprężarki śrubowe zmiennoobrotowe warto zainstalować tylko do poboru zmiennego, powyżej stałego, niezmiennego w ciągu dnia, zapotrzebowania na sprężone powietrze.

Sprężarki śrubowe powietrza powinny być odpowiednio dobierane do poszczególnych zastosowań sprężonego powietrza. Warto też pamiętać o urządzeniach pochodnych, jak sprężarki śrubowe bezolejowe powietrza, tłokowe kompresory i doprężacze sprężonego powietrza do ciśnień w zakresie kilkanaście - kilkadziesiąt barów, bazujące na standardowym ciśnieniu zakładowym, sprężarki specjalizowane do zastosowań indywidualnych, sprężarki tandemowe.