Ogólna zasada mówi, że sprężarki wyporowe najlepiej nadają się do pracy przy obciążeniu podstawowym. Jak więc działają? Sprężarki wyporowe zasysają powietrze do jednej lub kilku komór sprężania. Gdy objętość każdej komory zmniejsza się w wyniku przemieszczenia jednej lub więcej ruchomych części, ciśnienie wzrasta.
Dzisiaj przyjrzymy się różnym typom sprężarek wykorzystujących sprężanie wyporowe.
Sprężarki tłokowe
Sprężarka tłokowa to najstarszy i najbardziej rozpowszechniony typ sprężarki przemysłowej. Są one dostępne w wersjach jednostronnego lub dwustronnego działania, smarowanych olejem lub bezolejowych, z różną liczbą cylindrów w różnych konfiguracjach.
Bezolejowe sprężarki tłokowe mają pierścienie tłokowe wykonane z politetrafluoroetylenu (PTFE) lub węgla. Alternatywnie, tłok i ściana cylindra mogą być profilowane jak w sprężarkach labiryntowych. Większe maszyny są wyposażone w trawersę i uszczelki na sworzniach tłokowych oraz wentylowany element pośredni zapobiegający przedostawaniu się oleju ze skrzyni korbowej do komory sprężania. Mniejsze sprężarki często mają skrzynię korbową z łożyskami, które są trwale uszczelnione.
Sprężarki śrubowe
Opracowane w latach trzydziestych XX wieku sprężarki wyporowe w formie podwójnej śruby mają dwie główne części - wirnik męski i żeński, które obracają się w przeciwnych kierunkach, podczas gdy objętość między nimi a obudową maleje. Każdy element śrubowy ma stały, wbudowany współczynnik ciśnienia, który zależy od jego długości, skoku śruby i kształtu otworu wylotowego. Aby osiągnąć maksymalną wydajność, wbudowany stosunek ciśnienia musi być dostosowany do wymaganego ciśnienia roboczego.
Nowoczesne bezolejowe sprężarki śrubowe mają asymetryczne profile śrub, które zmniejszają wewnętrzne wycieki i poprawiają efektywność energetyczną. Ich zewnętrzne koła zębate są najczęściej używane do synchronizacji położenia przeciwbieżnych wirników. Ponieważ wirniki nigdy nie stykają się ze sobą, w komorze sprężania nie jest wymagane smarowanie, a wytwarzane sprężone powietrze jest całkowicie bezolejowe.
Sprężarki śrubowe z wtryskiem cieczy wykorzystują smarowanie cieczą w komorze sprężania, a często także w łożyskach sprężarki. Ciecz chłodzi i smaruje ruchome części elementu sprężarki, co chłodzi sprężane powietrze i zmniejsza wyciek powrotny do wlotu. Obecnie olej jest najczęściej stosowanym płynem ze względu na jego dobre właściwości smarne i uszczelniające. Inne stosowane płyny to woda.
Sprężarki zębate
Sprężarki zębate składają się z dwóch wirników obracających się w przeciwnych kierunkach wewnątrz komory sprężania. Proces sprężania składa się z fazy wlotu, sprężania i wylotu. W fazie zasysania powietrze jest zasysane do komory sprężania, aż wirniki zablokują wlot. Powietrze jest następnie sprężane w komorze sprężania, która zmniejsza się w miarę obracania się wirników podczas fazy sprężania. W końcowej fazie port wylotowy jest blokowany podczas sprężania przez jeden z wirników, podczas gdy wlot jest otwarty, aby zasysać nowe powietrze do przeciwległej sekcji komory sprężania.
Sprężarki spiralne
Sprężarka spiralna jest zazwyczaj typem bezolejowej, orbitującej sprężarki wyporowej, która spręża określoną ilość powietrza do stale zmniejszającej się objętości. Element sprężarki składa się ze spirali stojana zamocowanej w obudowie i napędzanej silnikiem mimośrodowej spirali orbitującej. Spirale są zamontowane z przesunięciem fazowym 180°, tworząc kieszenie powietrzne o stopniowo zmieniającej się objętości, co zapewnia elementom spiralnym stabilność promieniową. Gdy orbitująca spirala porusza się, powietrze jest zasysane i wychwytywane w jednej z kieszeni powietrznych, gdzie jest stopniowo sprężane, gdy porusza się w kierunku środka.
Sprężarki łopatkowe
Większość sprężarek łopatkowych jest smarowana olejem i działa na tej samej zasadzie, co wiele silników rozprężnych sprężonego powietrza. Wirnik z promieniowymi, ruchomymi łopatkami jest zamontowany mimośrodowo w obudowie stojana. Gdy wirnik się obraca, łopatki są dociskane do ścianek stojana przez siłę odśrodkową. Powietrze jest zasysane, a odległość między wirnikiem a stojanem zwiększa się. Powietrze jest wychwytywane w różnych kieszeniach sprężarki i zmniejsza swoją objętość wraz z obrotami, a następnie jest odprowadzane, gdy łopatki przechodzą przez otwór wylotowy.
Dmuchawy Rootsa
Dmuchawa Rootsa to bezzaworowa sprężarka wyporowa bez wewnętrznego sprężania. Gdy komora sprężania zetknie się z otworem wylotowym, sprężone powietrze przepływa z powrotem do obudowy od strony ciśnienia. Następnie następuje dalsze sprężanie, gdy objętość komory sprężania zmniejsza się wraz z dalszym obrotem. W związku z tym sprężanie odbywa się przy pełnym przeciwciśnieniu, co skutkuje niską wydajnością i wysokim poziomem hałasu. Dmuchawy Rootsa są często używane jako pompy próżniowe i do transportu pneumatycznego w zastosowaniach niskociśnieniowych.
Znalezienie odpowiedniej sprężarki wyporowej do swoich potrzeb może być skomplikowane, ale Atlas Copco jest tutaj, aby pomóc. Wystarczy wysłać do nas wiadomość na naszej stronie Kontakt, a ekspert wskaże właściwy kierunek.
