Sprężarki śrubowe

Obecnie najbardziej popularne rozwiazanie dla urzadzen od 4
kW (500 l/min) wzwyz. Powietrze sprezane jest pomiedzy dwoma
wirnikami o zarysie srubowym, do uszczelniania i chlodzenia
wykorzystywany jest olej. W praktyce jakosc tych sprezarek i ich
trwalosc jest wylacznie zwiazana z jakoscia wykonania stopnia
srubowego i pomimo wielu dostawców tych urzadzen zdecydowanie
mniejsza jest ilosc producentów stopni sprezajacych. Brak
pulsacji powietrza, niski poziom halasu, wysoka jakosc
powietrza, czesto niskie koszty utrzymania sa podstawowymi
przyczynami ich rosnacej popularnosci. Nie bez znaczenia jest
takze fakt, iz znaczna ilosc dostawców i producentów z wielu
krajów (lacznie z Polska) powoduje staly spadek ich cen. Do
zalet zaliczyc takze nalezy mala powierzchnie, która zajmuja
oraz mozliwosc zakupu urzadzenia kompaktowego: sprezarka i
zespól uzdatniania powietrza w jednej obudowie.
Jakosc powietrza jest praktycznie bezporównywalna z powietrzem
uzyskanym ze sprezarki tlokowej, wiec równiez koszt eksploatacji
jest znacznie mniejszy. Jednakze na poczatku koszt takiej
sprezarki jest od 2 do 5 razy wiekszy niz tlokowej. W zwiazku z
tym oplacalnosc inwestycji w tego typu urzadzenie jest
zdecydowanie zwiazane z iloscia jego rocznej pracy oraz glównego
zastosowania dla powietrza. Jesli jest to lakiernia - z
pewnoscia warto przeanalizowac zakup sprezarki srubowej, w
przypadku zakladu mechanicznego - kwestia podlega dokladniejszej
analizie.
Przy podejmowaniu decyzji pamietajmy takze i o tym, iz tego
rodzaju sprezarki nie "lubia" pracy z czestym cyklem start/stop
oraz wiekszosc z nich wymaga przed zatrzymaniem okresu
pracy "bez obciazenia". Tym samym koszty energii - lub inaczej
koszt wytworzenia sprezonego powietrza moze znacznie wzrosnac.

Sprezarki - zwane tez kompresorami, sa to maszyny zwiekszajace
cisnienie sprezanego czynnika (powietrza, gazu). Sprezarki
charakteryzuje sie tzw. sprezem, oznaczanym symbolem P, bedacym
stosunkiem cisnienia tloczenia pt do cisnienia ssania ps,
wyrazonym wzorem:


Sprezarki sa charakteryzowane równiez nastepujacymi parametrami:

V - wydajnosc,
N - zapotrzebowanie mocy,
Dp - spietrzenie cisnienia,
h- sprawnosc,
y - wskaznik spietrzenia (sprezarki przeplywowe).

Przebiegi zmian wielkosci: p, Dp, h, N, y zazwyczaj sa
przedstawiane w funkcji V, a predkosc obrotowa jest traktowana
jako parametr. Ponadto w przypadku sprezarek przeplywowych,
czesto sa stosowane charakterystyki bezwymiarowe, ulatwiajace
porównywanie róznych konstrukcji.

Dla przypomnienia:
Obowiazujaca jednostka cisnienia (system SI) jest Pascal [Pa]
przy czym [1 Pa = 1 N/m2]. Pascal jest to bardzo mala jednostka
i dlatego uzywa sie jego wielokrotnosci hekto-Pascali [hPa = 100
Pa], w przypadku pomp prózniowych oraz kilo-Pascali [kPa = 1000
Pa] w przypadku sprezarek. Czesto równiez jest uzywany
skrót "bar", przy czym [1bar = 105 (100000) Pa lub 100 kPa].
Ponadto nalezy pamietac, ze [1 bar = 1, 02 kG/cm2] oraz, ze [1hPa
= 1 mbar].

Sprezarki sa klasyfikowane ze wzgledu na:
a) zastosowanie:
sprezarki powietrza,
sprezarki gazowe,
pompy prózniowe,
sprezarki chlodnicze;
b) realizacje procesu sprezania:
wyporowe,
przeplywowe;
c) konstrukcje mechaniczna:
sprezarki tlokowe: bezwodzikowe, wodzikowe i inne liczne
konstrukcje,
sprezarki rotacyjne:

-jednowalowe: lopatkowe, z pierscieniem cieczowym, mimosrodowe,

-dwuwalowe (wielowalowe): srubowe, Rootsa, zebate,

- przeplywowe: odsrodkowe, osiowe.

W przypadkach, gdy jest niezbedne wysokie cisnienie
tloczenia, sprezanie jest realizowane na dwóch lub wiecej
stopniach, tak aby temperatury tloczonych gazów utrzymac w
rozsadnych granicach, a takze w celu poprawienia sprawnosci
sprezarki. Takie sprezarki sa nazywane wielostopniowymi.

W sprezarkach wielostopniowych, sprezony gaz jest praktycznie
zawsze schladzany miedzy kolejnymi stopniami w posrednich
chlodnicach powietrznych lub wodnych. Jest równiez czesto
chlodzony po ostatnim stopniu.

Ze wzgledu na bogactwo konstrukcji, istnieje wiele róznych
klasyfikacji sprezarek, bioracych jako podstawe podzialu rózne
cechy konstrukcyjne, spelniane funkcje, liczbe stopni sprezania,
zastosowania itd.

Sprezarki rotacyjne srubowe sa to sprezarki wyporowe, o
obrotowym ruchu tloka, w których elementem roboczym,
spelniajacym role tloka, sa zwoje dwóch wirników srubowych, a
role przestrzeni roboczych spelniaja miedzyzwojowe komory tych
wirników.
Proces sprezania polega na zmniejszeniu objetosci komór przez
srubowe zwoje wirników, obracajacych sie w przeciwnych
kierunkach. Rotacja wirnika wspomagajacego jest powodowana
bezposrednio przez srube, napedzana silnikiem glównym, a
chlodzenie i smarowanie jest wykonywane poprzez wtrysk oleju po
stronie ssacej. Rotacja srub moze byc równiez synchronizowana
poprzez zespól przekladni zebatych, w tym przypadku wtrysku
oleju nie stosuje sie.

Sprezanie ma miejsce w przestrzeni, zmiennej w trakcie
rotacji, zawartej pomiedzy zarysem sprezynowym nawinietym
srubowo dookola dwóch wirników o równoleglych osiach. Grubym
wewnetrznym (meskim), posiadajacym cztery zwoje gwintowe w
ksztalcie platków lub lisci, zazebiajacym sie, z lub bez styku,
ze sruba zewnetrzna (zenska) zawierajaca szesc sprzezonych
zwojów. Obraca sie ona z predkoscia równa 2/3 predkosci wirnika
meskiego. Istnieja równiez, chociaz o wiele rzadziej, sprezarki
srubowe, których wirniki posiadaja odpowiednio 3 i 4 zeby.
Obydwa wirniki moga byc napedzane bez styku pomiedzy nimi, przez
synchronizujaca przekladnie zebata, lub jeden z wirników moze
napedzac drugi, poprzez styk. W tym drugim przypadku, to wlasnie
meski wirnik napedza wirnik zenski, ale istnieja takze sprezarki
srubowe, gdzie walek silnika jest walkiem sruby zenskiej.

W tym systemie, natezenie przeplywu sprezonego gazu jest
stale i nie zawiera resztkowego, nie przetloczonego gazu, tak
jak to ma miejsce w przypadku sprezarek postepowo-zwrotnych
(tlokowych). Inna zaleta jest brak zaworów zasysania i
tloczenia. Sprezarka jest wyposazona w prosty zawór wzniosowy,
na ogól sterowany hydraulicznie, który reguluje natezenie
przeplywu, zamykajac mniej lub bardziej przewód zasysania i w
zawór bezpieczenstwa, ustawiany na minimalne cisnienie rzedu 3
do 4 barów. Ten zawór, zamontowany na przetlaczaniu, na ogól za
separatorem oleju, jednoczesnie, odgrywa role zaworu zwrotnego i
poprzez wystarczajace cisnienie tloczenia, zapewnia odpowiednie
natezenie przeplywu w sprezarce i utrzymuje w ten sposób
korzystne warunki dobrego oddzielania powietrza od oleju.
Istnieja dwa podstawowe typy sprezarek srubowych: "suche"
i "wilgotne".

W sprezarkach "suchych", dwa wirniki sa napedzane bez styku
pomiedzy nimi, poprzez synchronizujaca przekladnie zebata. Sruby
nie sa smarowane, co pozwala na przetlaczanie gazu, calkowicie
pozbawionego wszelkich sladów oleju. Ta zaleta jest ceniona w
pewnych zastosowaniach: uzyskanie prózni, sprezanie gazów
niekompatybilnych z konwencjonalnymi srodkami smarujacymi. W tym
typie sprezarek, brak styku metal-metal eliminuje wszelkie
ryzyko zuzycia przez zmeczenie lub zatarcia, ale luzy, pomiedzy
zarysami srub i pomiedzy sruba a skrzynia korbowa, musza byc
bardzo male, natomiast predkosc obrotów duza, w celu zapewnienia
wystarczajacej szczelnosci, duzego wspólczynnika sprezania oraz
zadowalajacej wydajnosci.

W pewnych przypadkach, sruby sa pokryte warstwami
samosmarujacymi (miekkie metale, specjalne farby, warstewki
polimerowe, lakiery poslizgowe itd.), aby polepszyc szczelnosc i
aby mogly dzialac bez ryzyka zatarcia, przy luzach zmierzajacych
do zera.

Smarowanie: smarowanie sprezarek "suchych" ogranicza sie do
smarowania lozysk i zsynchronizowanych przekladni zebatych. Ze
wzgledu na duza predkosc obrotów tego typu maszyn, do smarowania
jest zalecany olej maszynowy o stosunkowo malej lepkosci (ISO VG
32 lub VG 22), oleje hydrauliczne HM lub HV, ewentualnie oleje
silnikowe SAE 10W, lub nawet plyny ATF.

Sprezarki z wtryskiem oleju lub sprezarki "wilgotne", nie
posiadaja synchronizowanej przekladni zebatej. Silnik jest
sprzezony albo bezposrednio albo, najczesciej posrednio, poprzez
pare przekladni zebatych lub zespolu kola pasowe - pasy
napedowe, pracujace jako multiplikator predkosci, do wirnika
meskiego, który napedza przez styk wirnik zenski (lub
odwrotnie). Ruch, odpowiadajacy profilom sprzezonym dwóch srub,
charakteryzuje sie slabym wspólczynnikiem poslizgu w stosunku do
lozysk, co ogranicza przegrzanie przez tarcie i pozwala na dobra
sprawnosc mechaniczna srub.
Smarowanie: aby zmniejszyc tarcie i przeciwdzialac zuzyciu, styk
srub musi byc smarowany. Poniewaz w przypadku tego typu
sprezarek, nie ma wielu mozliwosci zewnetrznego chlodzenia przez
komore wodna lub przez lopatki, tak jak ma to miejsce w
sprezarkach tlokowych, wtrysk znacznej ilosci oleju do powietrza
lub do gazu zapewnia jego chlodzenie. Wtrysk oleju przeprowadza
sie pomiedzy srubami, mniej wiecej w polowie dlugosci wirników,
bezposrednio do gazu juz w trakcie sprezania. Olej jest
wtryskiwany w temperaturze miedzy 45 a 550C, a jego natezenie
przeplywu jest takie, ze przetlaczane powietrze ma temperature
pomiedzy 80 a 1000C tak, aby para wodna zawarta w powietrzu nie
skraplala sie w sprezarce.
Dzieki duzej predkosci obrotu srub, olej jest drobno rozproszony
i tworzy mgle olejowa. Ta mgla zapewnia chlodzenie sprezonego
gazu oraz smarowanie, powierzchni tracych srub, stanowi takze
zabezpieczenie przeciwkorozyjne, jak równiez gwarantuje
szczelnosc pomiedzy dwoma srubami i pomiedzy srubami a skrzynia
korbowa.
Lozyska, które musza przenosic lekki napór osiowy do tylu
(przeciwna strona napedu) sa lozyskami kulkowymi lub
waleczkowymi. Sa one smarowane, tak jak i para przekladni
zebatych, jesli taka istnieje, poprzez galezie uzwojenia
glównego obwodu, podajacego olej. Przeplyw oleju jest zapewniony
dzieki cisnieniu tloczenia w zespole zbiornik-separator.
Przy doborze srodka smarowego, poza wymogami ogólnymi,
dotyczacymi smarowania mechanizmów (lozyska, przekladane zebate,
predkosci) nalezy brac równiez pod uwage zdolnosc oleju do
szybkiego wydzielenia powietrza (odpowietrzanie, odpornosc na
pienienie); zdolnosc do latwego oddzielenia skroplonej wody
(zdolnosc do deemulgacji), zdolnosc do ochrony metali zelaznych
przed rdzewieniem i nie zelaznych przed korozja, a przede
wszystkim dobra odpornosc na utlenianie, ze wzgledu na wysokie
temperatury, mogace wystepowac przy przetlaczaniu (czasami ponad
1100C, a nawet 1200C) oraz na dokladne zmieszanie powietrza z
mgla olejowa. Najwieksza niedogodnoscia sa skutki utleniania
skladników oleju, co powoduje koniecznosc okresowej wymiany
oleju. Po dluzszej pracy staje sie on zbyt lepki, nie stanowi
juz wlasciwej ochrony przed korozja i zawiera substancje
powierzchniowoczynne, a wiec jest bardziej podatny na pienienie,
napowietrzanie i emulgowanie wody. Obserwuje sie równiez
tworzenie nierozpuszczalnych osadów, mogacych szybko zamulic
filtr separatora oleju.
Ponadto, skladniki oleju musza miec dobra odpornosc na
hydrolize, aby uniknac korozji i powstawania osadów. W
srodowisku wilgotnym nie zalecane sa oleje na bazie estrów,
podlegajacych hydrolizie lub zawierajace
dwualkilodwutiofosforany cynku.
Wlasciwosci oleju chroniace przed zuzyciem sa równiez wymagane
przy niektórych rozwiazaniach, majacych pare podwymiarowych
przekladni zebatych lub naped poprzez wirnik zenski
(obejmujacy), co tlumaczy sie bardziej intensywnymi warunkami
zazebiania srub (poslizg). Z tego powodu, w stosunku do oleju
jest czesto wymagany minimalny poziom zdolnosci do przenoszenia
obciazen, odpowiadajacy FZG 3 10 lub wynikowi "przepuszczania",
przy próbie hydraulicznej pompy lopatkowej, typu Vickers V 104C.

Sprezarki srubowe GRASSO

Trzy typoszeregi: SH (male-kompaktowe), MC (srednie) i LT
(duze), rózniace sie stopniem integracji podzespolów. Sprezarki
posiadaja opatentowane przez Grasso: asymetryczny profil sruby
oraz system sterowania wydajnoscia i wspólczynnikiem Vi.





Podstawowe cechy:

- wysoka wydajnosc przy pelnym jak i czesciowym obciazeniu
- bardzo niski poziom halasu
- niezwykle duza trwalosc
- zwarta i prosta konstrukcja
- latwosc obslugi wszystkie czynniki chlodnicze

GX 5-11 - Sprężarki srubowe dla warsztatów

Sprężarki GX 5-11 wykonanane są zgodnie z uznaną i
sprawdzoną jakoscią Atlas Copco, zapewniają optymalne parametry,
wysoką niezawodnosć, długi okres eksploatacji oraz niskie koszty
utrzymania. Połączenie spężarki, osuszacza, filtrów, zbiornika
oraz wszystkich przyłączy w jeden układ pozwala na instalację
cichej (poniżej 66 dB (A)) "sprężarkowni" na powierzchni poniżej
1 m w dowolnym miejscu warsztatu. Idea sprężarki GX to idealne
rozwiązanie dla warsztatów i małych firm.
Szeroki wachlarz możliwosci pozwala na optymalny wybór dla danej
instalacji:

- wersja Full Feature (FF) to umieszczony w jednej obudowie ze
sprężarką osuszacz ziębniczy, który gwarantuje czyste i suche
powietrze

- wersja Pack (P) to wersja bez dodatkowego wyposażenia dla
uzdatniania powietrza
Oba warianty są dostępne na zbiorniku lub bez zbiornika.










Specjalna dwuramowa konstrukcja i podwójny system tlumiacy
drgania zapewniaja niezawodna dlugoterminowa prace nawet w
ciezkich warunkach. Zabudowa kolektorów dolotowych i wylotowych
pozwala na obnizenie poziomu halasu i odzysk cieplego powietrza
np. do ogrzewania (dzieki schlodzeniu powietrza w kolektorach
wylotowych).

W celu przygotowania wysokiej jakosci sprezonego powietrza
stosujemy kilka rodzajów ukladów separacji oleju (w zaleznosci
od typu) oraz system schladzania powietrza na wylocie, przy
zastosowaniu chlodnicy powietrzno-olejowej.

Stopien srubowy GHH - RAND trwaly i niezawodny

Najwazniejszym elementem agregatów sprezarkowych sa srubowe
stopnie sprezajace nowej generacji, niemieckiej firmy GHH - Rand
oraz Rotorcomp Verdichter. Cechuja sie one duza trwaloscia i
sprawnoscia, dzieki pokryciu ich powierzchni roboczych warstwa
molibdenu

1. Przekladnia
2. Wirnik glówny
3. Wirnik pomocniczy
4. Króciec ssania
5. Króciec tloczny
6. Wal napedowy
7. Uszczelniacz walu
8. Lozyskowanie skosne
9. Lozyskowanie promieniowe



Wszystkie paramety pracy kompresora sa nieprzerwanie
monitorowane poprzez funkcje sterownika. Kazde zaklucenie lub
nieprawidlowa praca jest natychmiast wychwytywane i potwierdzane
na panelu wyswietlacza. W przypadku niewlasciwej pracy kompresor
zostanie natychmaist wylaczony. Czujniki zainstalowane w wielu
punktach informuja sterownik o wszystkich stanach pracy i awarii
kompresora:

- praca pod obciazeniem lub na biegu jalowym,
- brak fazy lub zly kierunek obrotów,
- przeciazenie urzadzenia,
- nadmierna temperatura robocza,
- informacja o koniecznosci wykonania przegladu

Przy pomocy komputera mozna kontrolowac i zmieniac parametry
robocze. Dostepne jest takze oprogramowanie do kontroli i
sterowania kilku maszyn tego samego typu. Sterownik optymalizuje
czas pracy kompresora w sposób pozwalajacy na dodatkowe
oszczednosci energii i zminimalizowanie kosztów napraw i
przegladów w przeciagu okresu eksploatacji urzadzenia.



Jednostka sterujaca AIRMASTER M3 jest wyposazona w ekran
wyswietlacza, piec przycisków sterujacych oraz osiem kontrolek
LED. AIRMASTER jest dostarczany ze standardowym panelem
sterujacym CMC.
Temperatura - odczyt temperatury
Serwis (godzinny) - inne parametry
- godziny pracy,
- godziny pracy pod obciazeniem,
- zakres i regulacja cisnienia pracy, godziny do zaplanowanego
przegladu serwisowego,
- godziny do wymiany filtra powietrza,
- godziny do wymiany oleju
Start - uruchomienie kompresora
Stop - zatrzymanie kompresora
Reset - wykasowanie alarmu wznowienie ustawien poczatkowych

Uklad sterujacy przeznaczony jest do sterowania zespolem
sprezarek pracujacych w jednej sieci sprezonego powietrza.
Sterownik wspólpracuje z analogowym czujnikiem cisnienia i na
podstawie tego pomiaru zalacza odpowiednia liczbe sprezarek,
stosownie do odbioru powietrza. W pracy sprezarek uwzgledniona
jest równiez potrzeba wyrównania liczby godzin pracy. Sterownik
jest tak zaprojektowany, aby mógl pracowac bez nadzoru i nie
wymaga okresowej regulacji i konserwacji. Wyposazony jest w
klawiature oraz wyswietlacz alfanumeryczny LCD. Pozwala to na
prosta i wygodna obsluge sterownika.

Zasada pracy sprezarki srubowej czyni ja bezkonkurencyjna, w
stosunku do innych sprezarek, pod wzgledem zapotrzebowania na
energie elektryczna. Jezeli do tego dodac, ze w chwili gdy spada
zapotrzebowanie na sprezone powietrze (bieg jalowy), system
sterowania jej pracy minimalizuje straty energii, to widac, ze
oddajemy do panstwa dyspozycji sprezarke, która pobiera minimum
energii i to tylko w czasie gdy tloczy powietrze. To jeszcze nie
koniec oszczednosci. Istnieje mozliwosc odzyskania ciepla z
procesu chlodzenia sprezarki. Zabudowa dodatkowych kolektorów na
wylocie powietrza chlodzacego, pozwala w warunkach zimowych
skierowac cieple powietrze do ogrzewania hali lub podgrzewania
wody uzytkowej w systemie rekuperacji ciepla.

Przy produkcji nowego asortymentu sprezarek srubowych typu
ALBERT firma Atmos uwzglednia podstawowe cele: oszczednosc
energii, niezawodnosc i dlugotrwalosc, dlugoletnie doswiadczenie
projektantów firmy gwarantuje odpowiedni dobór wszystkich
elementów, od stopnia sprezajacego, az po elementy kluczowe: jak
np. chlodnica olejowo powietrzna, zawory regulacyjne,
separatory, silnik elektryczny i elektryczny uklad rozruchowy,
wynikiem jest obszerny asortyment sprezarek o umiarkowanej
cenie.


Seria kompresorów (Albert E-40 - E-105) posiada szczególne
zalety, które nalezy poznac:
- system napedu przeniesiony bezposrednio z jednostki
zasilajacej (silnik Siemens) na element srubowy,
- kompaktowa budowa, bardzo latwy i prosty dostep do wszystkich
elementów,
- wysoka trwalosc dzieki niskim obrotom bloku srubowego (950 -
2915 obr./min),
- poziom halasu od 62 - 69 dB,
- rózne warianty wykonania,
- mozliwosc ciaglej pracy (24 godziny),
- zaprojektowane zgodnie z europejskimi zasadami bezpieczenstwa