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.

Rodzaje sprężarek – 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 sprężarek wyporowych to:

• sprężarki śrubowe
• sprężarki spiralne
• sprężarki łopatkowe
• sprężarki membranowe

Rodzaje sprężarek – 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 to sprężarki tłokowe. Ich 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.

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 to jeden z rodzajów sprężarek. Można je 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.

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.

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 membranowe

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.

Przykłady zastosowań poszczególnych sprężarek w różnych branżach

Sprężarki są powszechnie stosowane w wielu branżach, od przemysłu samochodowego po przemysł farmaceutyczny. Różne rodzaje sprężarek są lepiej dostosowane do różnych zastosowań, dlatego ważne jest, aby wybrać odpowiedni rodzaj sprężarki dla danej aplikacji.

Jednym z najczęściej stosowanych rodzajów sprężarek jest sprężarka tłokowa. Są one często stosowane w przemyśle motoryzacyjnym do malowania i lakierowania samochodów, a także w przemyśle spożywczym do produkcji napojów gazowanych. Sprężarki tłokowe charakteryzują się dużą wydajnością i niezawodnością, a także są dostępne w różnych rozmiarach i mocach, co pozwala na dopasowanie ich do różnych aplikacji.

Sprężarki śrubowe są innym popularnym rodzajem sprężarek, które są często stosowane w przemyśle petrochemicznym, chemicznym i lotniczym. Są one w stanie wytwarzać bardzo wysokie ciśnienie i są odpowiednie do pracy z gazami i cieczami. Sprężarki śrubowe charakteryzują się dużą wydajnością i niskim poziomem hałasu, co pozwala na ich stosowanie w miejscach, gdzie wymagane jest ciche działanie.

Sprężarki komorowe są często stosowane w przemyśle tekstylnym, papierniczym i drukarskim. Są one odpowiednie do pracy z powietrzem i gazami, a ich działanie polega na przepychaniu powietrza przez specjalnie skonstruowaną komorę. Sprężarki komorowe charakteryzują się dużą wydajnością i niezawodnością, a także są dostępne w różnych rozmiarach i mocach, co pozwala na dopasowanie ich do różnych aplikacji.

Kolejnym rodzajem sprężarek, który jest często stosowany w przemyśle jest sprężarka łopatkowa. Są one często stosowane w przemyśle budowlanym, gdzie służą do napędzania narzędzi pneumatycznych, a także w przemyśle stoczniowym. Sprężarki łopatkowe charakteryzują się dużą wydajnością i niezawodnością, a także są dostępne w różnych rozmiarach i mocach, co pozwala na dopasowanie ich do różnych aplikacji.

Sprężarki zatapialne są często stosowane w przemyśle chemicznym, petrochemicznym i rafineryjnym. Służą one do transportu i magazynowania gazów i cieczy, a ich działanie polega na zanurzaniu ich w cieczy. Sprężarki zatapialne charakteryzują się dużą wydajnością i niezawodnością, a także są dostępne w różnych rozmiarach i mocach, co pozwala na dopasowanie ich do różnych aplikacji.

Ostatecznie, ważne jest aby przy wyborze odpowiedniego rodzaju sprężarki zwrócić uwagę na potrzeby i wymagania danej aplikacji, a także na parametry techniczne, takie jak moc, ciśnienie, wydajność i pojemność. Dzięki temu, wybór odpowiedniego rodzaju sprężarki będzie trafiony i pozwoli na efektywne i niezawodne działanie.