Sprężarki śrubowe – czym się charakteryzują i kiedy warto je wybrać?

Co to jest sprężarka śrubowa?

Sprężarka śrubowa to rodzaj sprężarki, w której powietrze sprężane jest w module śrubowym. Pobierane z atmosfery powietrze jest najpierw wstępnie oczyszczane, a następnie wtłaczane do przestrzeni pomiędzy śrubami. Dwie śruby nieustannie się obracają i tym samym zmniejszają przestrzeń dla gazu. Powietrze musi zredukować swoją objętość, przez co wzrasta jego ciśnienie, czyli dochodzi do kompresji.

Producenci sprężarek śrubowych (jak np. niemiecki BOGE) dążą do tego, aby sprzęt mógł osiągać jak najlepszą wydajność (zapewniać intensywną produkcję medium), a jednocześnie był jak najmniejszy (kompaktowy), komfortowy (cichy, bez drgań) oraz energooszczędny (niski pobór mocy, możliwość odzysku ciepła).

Czym różnią się sprężarki śrubowe od tłokowych?

W większości zastosowań przemysłowych sprężarki śrubowe już dawno temu wyparły sprężarki tłokowe. Oba rodzaje urządzenia różnią się budową i sposobem działania. W sprężarce tłokowej za spręż gazu odpowiada tłok, którego posuwisto-zwrotne i naprzemienne ruchy wymuszają zmniejszenie objętości powietrza, a więc wzrost jego ciśnienia.

Podstawową różnicą, wynikającą z budowy i działania tych dwóch typów sprężarki, jest to, że sprężarki tłokowe wymagają przerw na chłodzenie i regenerację, natomiast sprężarki śrubowe mogą pracować pod pełnym obciążeniem w sposób ciągły, jednostajny, nieprzerywany. Jednocześnie taki tryb pracy nie zmniejsza wydajności sprężarki, ani nie przekłada się na szybsze zużycie się części sprzętu.

Dodatkowo sprężarki śrubowe w stosunku do tłokowych są:

• cichsze (generowany hałas i drgania są o wiele mniejszym problemem),
• wydajniejsze (są w stanie generować ogromne ilości sprężonego powietrza),
• efektywniejsze (mogą produkować sprężone powietrze zaliczane nawet do 1. klasy jakości, co umożliwia zastosowanie w branży medycznej czy spożywczej),
• bardziej zróżnicowane pod kątem parametrów (zwłaszcza mocy i wydajności),
• łatwiejsze w obsłudze (dzięki nowoczesnym panelom sterującym),
• trudniejsze w eksploatacji (wymagają większych nakładów na serwisowanie, a nierzadko także na remont generalny, np. bloku śrubowego).

Jakie są rodzaje sprężarek śrubowych?

Konstrukcja sprężarek śrubowych jest bardzo różna – poza niezbędnymi elementami budowy (jak blok śrubowy), maszyny poszczególnych producentów mogą być mocno odmienne od siebie, z czego będą wynikać ich parametry i funkcje. Nie zagłębiając się w szczegóły, a eksponując najważniejsze różnice z punktu widzenia samej produkcji medium, warto wspomnieć o trzech rodzajach sprężarek śrubowych – bezolejowych, olejowych i o zmiennej wydajności.

Sprężarki śrubowe olejowe – najwydajniejsza produkcja sprężonego powietrza

Olejowa sprężarka śrubowa to urządzenie z wtryskiem oleju. W takiej sprężarce olej jest płynem eksploatacyjnym, który smaruje (zmniejsza tarcie), chłodzi, oczyszcza i chroni poszczególne elementy przed szybkim zużywaniem.

Dzięki wykorzystaniu oleju sprężarki śrubowe są przystosowane do ciągłej pracy pod stałym, dużym obciążeniem – generują medium nieprzerwanie przez 24 godziny na dobę i siedem dni w tygodniu, i to przez wiele lat. Poziom oleju należy oczywiście stale monitorować i wymieniać go co określoną liczbę przepracowanych godzin. Dodatkowo w większości aplikacji sprężone powietrze, zanim zostanie użyte, wymaga oczyszczenia z drobinek olejowych.

Sprężarki śrubowe bezolejowe – najwyższa klasa czystości sprężonego powietrza

Aby wyeliminować obecność oleju w sprężonym powietrzu, można wykorzystać dość zaawansowany system jego uzdatniania (filtry, separatory), albo zdecydować się na sprężarkę śrubową bezolejową. Ten wariant urządzenia jest chłodzony wodą lub powietrzem (w chłodnicach międzystopniowych). W ten sposób sprężarki śrubowe bezolejowe – m.in. od BOGE – produkują sprężone powietrze nawet w tzw. klasie „0”. Medium jest od początku czyste, nie zawiera drobinek olejowych, jest więc bezpieczne i nie wymaga dodatkowej filtracji.

Sprężarki śrubowe bezolejowe są zwykle nieco mniej wydajne niż warianty olejowe, nie zawsze też mogą pracować nieprzerwanie pod obciążeniem ciągłym. Sprawdzają się przede wszystkim w tych branżach, które wymagają idealnej czystości medium – spożywczej, kosmetycznej, farmaceutycznej, medycznej, półprzewodnikowej.

Sprężarki śrubowe o zmiennej wydajności – dostosowane do zmieniających się potrzeb!

Oczywiście nie w każdym zakładzie produkcyjnym zapotrzebowanie na medium jest stałe, może zmieniać się w zależności od procesu produkcyjnego, również w ciągu doby. W takiej sytuacji produkcja tej samej ilości medium mogłaby prowadzić do strat energetycznych i niepotrzebnych wydatków, a czasowe unieruchomienie maszyn – do zwiększonego poboru prądu oraz zmian ciśnienia w układzie podczas ponownego włączenia. 

W sprężarkach śrubowych o zmiennej wydajności wykorzystuje się silnik o zmiennych obrotach. Za pomocą nowoczesnego sterowania można precyzyjnie dostosowywać wydajność sprężarki do aktualnych potrzeb.

Jakie są zalety sprężarek śrubowych?

• Szybki zwrot z inwestycji. Pomimo tego, że sprężarka śrubowa jest sporo droższa od wariantu tłokowego, zapewnia o wiele większą wydajność – w tym samym czasie można wyprodukować kilka razy więcej medium!
• Produkcja medium bez przerw. Sprężarki śrubowe pracują całodobowo i mogą pokryć 100% zapotrzebowania na sprężone powietrze w zakładzie bez konieczności organizowania przestojów w pracy.
• Wysoka klasa sprężonego powietrza. Sprężarki śrubowe są dostosowane do pracy z układem uzdatniania medium (z filtrami, separatorami). Zarówno zaawansowana filtracja, jak i wariant bezolejowy sprężarki zapewnia wysoką czystość medium, odpowiednią do specjalistycznych aplikacji.
• Możliwość odzysku ciepła. Energię cieplną, generowaną przez sprężarkę śrubową, można wykorzystać do ogrzania pomieszczeń czy nawet podgrzania wody użytkowej na potrzeby zakładu (to oszczędność i ochrona środowiska).
• Komfort pracy ze sprężarką. Sprężarki śrubowe pracują cicho i niemal bez drgań – mogą być posadowione nawet w pobliżu stanowisk pracy. Znaczna część ich obsługi i pracy jest zautomatyzowana i sterowalna.

FAQ:

Kiedy wybrać sprężarkę śrubową?

Sprężarkę śrubową warto wybrać zawsze wtedy, gdy zapotrzebowanie na sprężone powietrze jest duże i trzeba produkować medium w sposób ciągły, nieprzerwanie. To specjalistyczne maszyny przemysłowe!

Gdzie wykorzystuje się sprężarki śrubowe?

Sprężarki śrubowe są wykorzystywane w wielu różnych gałęziach przemysłu m.in. morskim, kolejowym, maszynowym, lotniczym oraz produkcyjnym (elektronicznym, spożywczym, kosmetycznym, farmaceutycznym, papierniczym).

Jaką klasę czystości medium gwarantują sprężarki śrubowe?

Zarówno bezolejowe sprężarki śrubowe, jak i systemy uzdatniania do wariantu z wtryskiem oleju są w stanie zapewnić nawet 1. klasę czystości medium (a także tzw. klasę „0”, czyli perfekcyjnie oczyszczone sprężone powietrze – np. do respiratorów).