Rodzaje sprężarek

Sprężone powietrze jest jednym z najważniejszych przemysłowych nośników energii.

Do wytworzenia sprężonego powietrza służą urządzenia zwane sprężarkami lub kompresorami(więcej na temat ich budowy znajdziecie tutaj).

Ze względu na budowę i sposób wytworzenia sprężonego powietrza można wyróżnić kilka typów kompresorów.

Podział sprężarek

Sprężarki możemy podzielić na grupy ze względu na kilka czynników, między innymi rodzaju czynnika roboczego (powietrze lub inne gazy), liczbę cylindrów, liczbę stopni, mobilności, czy w końcu ich budowę.

To właśnie konstrukcja sprężarek jest kwestią najważniejszą i ze względu na nią kompresory możemy podzielić na wyporowe oraz przepływowe.

Sprężarki wyporowe

Tego typu kompresory działają na zasadzie zmniejszenia objętości gazu w zamkniętym cylindrze.

Wzrost ciśnienia spowodowany jest zmniejszającą się objętością powietrza.

Do sprężarek wyporowych zaliczamy najstarszy typ kompresora, a mianowicie sprężarki tłokowe.

Pozostałe rodzaje kompresórów wyporowych to:

sprężarki śrubowe

● sprężarki spiralne

● sprężarki łopatkowe

● sprężarki mambranowe

Sprężarki przepływowe

W przeciwieństwie do sprężarek wyporowych, sprężarki przepływowe zwiększają ciśnienie powietrza poprzez zwiększenie jego prędkości, nie zaś zmniejszenie objętości.

Głównym elementem konstrukcyjnym tego typu sprężarek jest wirnik, który dzięki swojej geometri oraz wysokiej prędkości obrotu powoduje powstanie podciśnienia.

W ten sposób powietrze znajdujące się po jednej stronie jest zasysane i wyrzucane z dużą prędkością po drugiej stronie wirnika.

Tego typu mechanizm wykorzystywany jest między innymi w turbosprężarkach, obecnych w silnikach samochodów.

Do sprężarek przepływowych zaliczamy:

● sprężarki osiowe

● sprężarki wirowe

● sprężarki diagonalne

● sprężarki promieniowe

Sprężarki tłokowe

Najstarszy i chyba najbardziej rozpowszechniony rodzaj sprężarek do wytwarzania sprężonego powietrza.

Jego działanie opiera się na nieskomplikowanej zasadzie działania. W procesie sprężania kluczową rolę odgrywa tłok umieszczony w cylindrze, który po w wprawieniu w ruch zmniejsza pojemność zassanego powietrza, zwiększając tym samym jego ciśnienie.

sprężarka tłokowa

Istotnym elementem kompresora jest zbiornik, w którym sprężone powietrze może być magazynowane, a następnie wykorzystane w zależności od potrzeb.

To co należy mieć jednak na uwadze, gdy decydujemy się na kompresor tłokowy to to, że nie są one stworzone do pracy ciągłej, a rekomendowany stosunek czasu pracy do czasu „odpoczynku” wynosi od 50/50 do 70/30.

Kompresory tłokowe można podzielić na olejowe i bezolejowe.

Sprężarki smarowane olejem są trwalsze, natomiast tam gdzie zależy nam na powietrzu pozbawionego cząstek oleju lepszym wyborem może się okazać sprężarka bezolejowa.

Sprężarki bezolejowe stosowane są głównie w przemyśle farmaceutycznym, chemicznym, spożywczym, w szpitalach, w gabinetach stomatologicznych itp.

Najważniejszymi cechami opisanych kompresorów są prostota, wydajność i łatwość montażu oraz obsługi.

Sprężarki śrubowe

W przypadku, kiedy zależy nam na zmaksymalizowaniu czasu pracy urządzenia oraz skróceniu przerw, lepszym wyborem będzie kompresor śrubowy.

kompresor śrubowy

Sercem sprężarek tego rodzaju jest blok śrubowy, wewnątrz którego obracają się dwie śruby.

Powietrze po zassaniu z zewnątrz musi zostać między nie wtłoczone i w ten sposób dochodzi do jego sprężenia.

Kompresory śrubowe możemy spotkać najczęściej w zakładach produkcyjnych(jeżeli jesteś takim zainteresowany to zapraszamy do naszego sklepu), gdzie pracują jako stacje sprężonego powietrza lub pojedyncze sprężarki; są wykorzystywane do profesjonalnego zastosowania.

Stosowanie sterowania prędkością obrotową silnika elektrycznego np. z zastosowaniem falownika pozwala na zmianę wydajności sprężarki.

Jest to rodzaj kompresora śrubowego tzw. zmienno obrotowy, który jest bardziej oszczędny niż kompresor stało obrotowy.

Wpływa to bezpośrednio na obniżenie kosztów zużytej energii elektrycznej.

Najważniejsze zalety sprężarek śrubowych to:

● wysoka wydajność

● cicha praca

● niski pobór energii

● możliwość pracy w cyklu ciągłym

● brak zjawiska pulsowania ciśnienia i wydatku

● odzyskiwanie energii cieplnej

Kompresory spiralne

Kompresor spiralny zapewnia wysokie wymagania względem jakości sprężonego powietrza. Z tego powodu wykorzystywany jest w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym.

Jego zasada działania gwarantuje sprężone powietrze o wysokiej czystości i niskiej temperaturze. Mogą być stosowane do pracy ciągłej. Nie generują wibracji i cechują się niskim poziomem hałasu.

kompresor spiralny

Spiralne sprężarki przemysłowe doprowadzają do zmniejszenia objętości powietrza, wykorzystując wirnik spiralny oraz stały element spiralny. Urządzenia te wyposażone są w silniki z regulowaną prędkością obrotową, co daje użytkownikowi kontrolę nad efektywnością działania sprzętu. Zaletą sprężarek spiralnych jest maksymalna czystość sprężonego powietrza. Z tego względu często są one wykorzystywane np. w instalacjach sanitarnych.

Sprężarki łopatkowe

Sprężarka łopatkowa należy do grupy jednowirnikowych maszyn wyporowych. Elementem roboczym jest wał, mimośrodowo umieszczony w cylindrycznym otworze, nie stykający się z jego powierzchnią.

W wycięciach wału – kanałach – umieszczone są suwliwie łopatki.

Podczas wirowania, dociskane siłą odśrodkową do “zanikającego” korpusu, łopatki dzielą komorę roboczą na kilka mniejszych, zmieniających się objętości.

W tych komorach, przy największej objętości zasysane jest gazowe medium. Następnie sprężane przy zmniejszającej się wraz z ruchem wirowym objętości pomiędzy korpusem, wirnikiem i sąsiednimi łopatkami.

Wylot sprężonego gazu umieszczony jest w okolicy maksymalnego zbliżenia wirnika do korpusu.

W zastosowaniach przemysłowych spotykamy głównie sprężarki łopatkowe z wtryskiem oleju. Spełnia on kilka istotnych funkcji. Powoduje intensywne schładzanie wewnętrzne sprężanego gazu.

Ponadto wytwarza film olejowy, po którym poruszają się łopatki, przez co ich zużycie jest pomijalne (około 0,04 mm na 100 000 godzin pracy).

Doszczelnia także technologiczne pasowania robocze, zapobiegając wstecznemu strumieniowi sprężanego medium.

Magistrala olejowa z dyszami wtrysku umieszczona jest w poprzek komory sprężania, na całej roboczej długości.

Skutkuje to doskonałym rozpyleniem oleju wzmagającym proces chłodzenia wewnętrznego. W związku z tym ilość wtryskiwanego oleju jest niewielka, wynosząca tylko do 2% objętości komory.

Ten fakt wraz z niską temperaturą sprężania (dla sprężu 7 bar nieprzekraczającą 78-82 st. C.) powoduje, że resztkowa pozostałość oleju w sprężonym powietrzu nie przekracza 1 ppm.

Sprężarki mambranowe

Sprężarki membranowe – w nich jedną ze ścian komory sprężania stanowi elastyczna przepona, to znaczy membrana.

Układ napędowy odkształca ją, czego efektem staje się naprzemienne zwiększanie i zmniejszanie objętości komory.

W tego typu urządzeniach membrana może być uaktywniana mechanicznie albo hydraulicznie i świetnie nadają się one przy pracach z wysokim ciśnieniem.

Sprężarki przepływowe

W przeciwieństwie do sprężarek wyporowych, tutaj zwiększanie ciśnienia powietrza następuje nie poprzez zmniejszenie objętości a poprzez zwiększanie jego prędkości.

Głównym elementem konstrukcyjnym sprężarek przepływowych jest zazwyczaj wirnik, który dzięki swej geometrii i wysokiej prędkości obrotu, powoduje powstawanie podciśnienia.

Sprawia to, że powietrze znajdujące się po jednej stronie wirnika jest zasysane i następnie “wyrzucane” z dużą prędkością po jego drugiej stronie.

Do sprężarek przepływowych zalicza się sprężarki:

● wirowe

● diagonalne

● osiowe: są one w stanie osiągnąć wysokie natężenie przepływu przy stosunkowo małych wymiarach poprzecznych; tutaj łopatki wirnika powodują przyspieszenie ruchu cząsteczek powietrza w kierunku równoległym do osi wirnika

● promieniowe: w nich łopatki wirnika powodują przyspieszenie ruchu cząsteczek powietrza w kierunku równoległym do osi wirnika.

Czy artykuł okazał się pomocny?

Kliknij na gwiazdkę, aby ocenić!

Średnia ocena 4 / 5. Ilość głosów: 4

Bądź pierwszym, który oceni ten post.

David jest redaktorem bloga pneumatig i głównym autorem jego artykułów. Jest także studentem automatyki na Politechnice Gdańskiej.

Subscribe
Notify of
guest
3 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
trackback
1 year ago

[…] Zanim jednak wybierzemy kompresor do naszego warsztatu, dobrze jest zapoznać się ogólnie z tym, jaki istnieje wybór kompresorów na rynku(więcej o rodzajach sprężarek tutaj). […]

trackback
1 year ago

[…] do garażu, warsztatu,czy zakładu produkcyjnego,dobrze jest zapoznać się ogólnie z wiedzą, jakie istnieją rodzaje kompresorów na rynku. Do wciąż najbardziej popularnych z pewnością należą kompresory tłokowe (olejowe i […]

trackback
1 year ago

[…] ● Uzyskanie sprężonego powietrza jako nośnika energii o określonym ciśnieniu jest łatwe poprzez sprężenie za pomocą wielu rodzajów sprężarek i kompresorów(więcej o rodzajach sprężarek tutaj). […]

0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x