Jak funguje šroubový vzduchový kompresor?

Šroubové kompresory představují základ moderních průmyslových provozů a pohání všechno – od výrobních linek až po výrobu léčiv. Jejich spolehlivost a energetická účinnost je činí nejvhodnější volbou pro podniky hledající stabilní dodávku stlačeného vzduchu. Pochopení jejich pracovního principu pomáhá nejen k optimálnímu provozu, ale také usnadňuje výběr správného typu – s mazáním olejem nebo beze smyku – pro konkrétní aplikace. Rozbor procesu a klíčové aspekty pro průmyslové uživatele. Pracovní princip šroubového kompresoru vychází z principu objemového stlačování vzduchu prostřednictvím rotace zasunutých rotorů. Níže následuje podrobný krok za krokem popis procesu, od sacího otvoru až po dodání vzduchu pod vysokým tlakem:

Obrázek: Základní systém kompresoru

Krok 1: Sání vzduchu

Proces začíná, když motor kompresoru pohání mužský rotor, který následně otáčí ženským rotorem (buď přímým ozubením nebo pomocí časovacích ozubených kol). Jakmile se rotory začnou otáčet, mezery mezi laloky rotorů (označované jako „kapsy“) se rozšiřují a vytvářejí zónu nízkého tlaku na sacím hrdle. Tento nízký tlak nasává atmosférický vzduch skrze filtr, který odstraňuje prach, nečistoty a jiné nečistoty, jež mohou poškozovat vnitřní komponenty kompresoru.

Krok 2: Stlačování

Jak se rotory dále otáčejí, uzavírají se mezery s vzduchem mezi lopatami rotoru a skříní kompresoru. Zasunutí rotorů postupně snižuje objem těchto míst, když se posouvají směrem ke výfukovému otvoru. Toto snížení objemu zvyšuje tlak vzduchu – proces známý jako komprese s kladným displacementem. U modelů s příměsí oleje je mazací olej vstříkán do kompresní komory v této fázi, aby ochlazoval vzduch, utěsňoval mezery mezi rotory a snižoval tření.

Krok 3: Oddělení vzduchu a oleje (pouze modely s příměsí oleje)

U olejových kompresorů je směs stlačeného vzduchu a oleje vypouštěna do separační nádrže. Zde je směs zpomalená, čímž těžší olejové kapky klesají ke dnu nádrže. Vzduch poté prochází řadou filtrů (včetně koalescenčních filtrů), které odstraňují veškerou zbývající olejovou mlhu, čímž se zajistí, že vypouštěný vzduch splňuje požadované normy čistoty. Oddělený olej je ochlazen, filtrován a znovu recyklován zpět do kompresní komory pro opakované použití.

Krok 4: Chlazení a sušení

Stlačený vzduch generuje teplo v důsledku zmenšení objemu (adiabatické stlačení). Aby se zabránilo poškození kompresoru a zajistila efektivní funkce, je stlačený vzduch vedena přes chladič (vzduchový nebo vodní), který snižuje jeho teplotu. Chlazení vzduchu také snižuje jeho obsah vlhkosti, protože chladnější vzduch udrží méně vodní páry. V aplikacích, které vyžadují suchý vzduch, mohou být za kompresorem nainstalovány další sušicí zařízení (například adsorpční nebo chladicí sušičky).

Obrázek: Sušič stlačeného vzduchu PUFCO

Krok 5: Výdech a skladování

Chlazený, osušený a čištěný stlačený vzduch je následně vyveden z kompresoru a uložen do vzduchové nádrže (vzduchového zásobníku). Zásobník působí jako tlumivá nádoba, vyrovnává tlakové výkyvy a zajišťuje rovnoměrný přívod vzduchu do aplikace. Také umožňuje, aby se zbývající vlhkost zkondenzovala a usadila na dně nádrže, odkud může být pravidelně odčerpána.