Sprężarka śrubowa – zasady działania

Sprężone powietrze w przemyśle
11 lutego 2019
Jak przygotować sprężarkę do serwisu?
21 maja 2019

Sprężarki przemysłowe stosowane są w wielu gałęziach gospodarki, przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, kolejnictwie i budownictwie.

Sprężarki śrubowe

Sprężarka śrubowa jest urządzeniem przeznaczonym do sprężania powietrza dla celów przemysłowych. Ciśnienie powietrza uzyskane w sprężarkach śrubowych wynosi od 3 do 13 lub więcej barów. Zasady działania sprężarki są stosunkowo proste, ale istotne są szczegóły, czyli system oprogramowania, zastosowane filtry, budowa poszczególnych modeli. Obecnie sprężarki to nowoczesne, całkowicie zautomatyzowane urządzenia. Nad ich prawidłową pracą czuwa system sterowników regulujący wtłaczanie powietrza, wtryskiwanie oleju lub wody, pracę wirników, ciśnienie i proces oczyszczania powietrza.

Powietrze do sprężarki dostarczane jest przez specjalne przewody i filtry oczyszczające, następnie sprężane jest przez dwie śruby. Wydajność sprężarki (osiągane ciśnienie) zależą od szczelności wzajemnej między śrubami oraz między nimi a obudową. Obracające się śruby sprężają powietrze, które przez kanał wylotowy przekazywane jest do instalacji.

Rodzaje sprężarek śrubowych

Najczęściej spotykane są dwa rodzaje sprężarek śrubowych:

• olejowe,
• bezolejowe.

W sprężarkach olejowych do uszczelniania przestrzeni między śrubami stosowany jest olej, który równocześnie także spełnia funkcje chłodzące i smaruje części ruchome sprężarki. Wraz ze sprężonym powietrzem przekazywany jest następnie do separatora oleju, gdzie wytrącane są cząsteczki oleju. W ten sposób powietrze zostaje wstępnie oczyszczone.

Olej ze zbiornika jest następnie schładzany, filtrowany i ponownie wprowadzany do obiegu w sprężarce. Sprężone i wstępnie oczyszczone powietrze kierowane jest do chłodnicy, filtrów oleju, gdzie zostają wytrącone pozostałe cząsteczki wody i oleju. W ten sposób można uzyskać powietrze w 99 % pozbawione zanieczyszczeń.

Wytrącony kondensat jest produktem ubocznym i nie nadaje się do ponownego wykorzystania. Musi być gromadzony w specjalnych pojemnikach i zutylizowany. Podczas ośmiogodzinnej pracy sprężarki wytwarzającej sprężone powietrze o ciśnieniu 10 bar powstaje ok. 140 l kondensatu. Niektóre branże potrzebują idealnie czystego powietrza bez zawartości najmniejszych cząstek oleju. To przede wszystkim medycyna, farmacja, elektronika, przemysł papierniczy. Stosowane są w nich sprężarki bezolejowe.

Do sprężarki przez filtry papierowe wtłaczane jest tylko powietrze. Brak uszczelnienia śrub powoduje, że ciśnienie jest niższe. Dzięki zastosowaniu systemu kilku par śrub można zwiększyć go do 10 barów. W przypadku konieczności uzyskania ciśnienia 13 barów stosowane są sprężarki bezolejowe z wtryskiem wody. W etapie końcowym powietrze jest osuszane i pozbawiane pary wodnej.

Jak zmniejszyć koszty eksploatacji sprężarki śrubowej

Sprężarki śrubowe są prądożerne. Zużycie energii elektrycznej wynosi od 10 do nawet 250 kW na godzinę. Generuje to ogromne koszty eksploatacji sprężarek. Dodatkowo produktem ubocznym pracy sprężarek są gazy cieplarniane, które negatywnie wpływają na zanieczyszczenie środowiska. Oba te niekorzystne efekty pracy sprężarek można zminimalizować zakładając dodatkową instalację odzyskiwania ciepła. Dzięki temu można odzyskać ok. 90% ciepła wytworzonego przez sprężarkę i wykorzystać go do ogrzewania pomieszczeń lub ciepłej wody.

W zależności od zastosowanych rozwiązań koszt instalacji systemu odzyskiwania ciepła ze sprężarki może wrócić się nawet w ciągu jednego sezonu grzewczego. Kolejne sezony to już widoczne oszczędności.