Śrubowe sprężarki powietrza: Kompleksowy przewodnik po zasadach działania, typach, zaletach i konserwacji

W krajobrazie przemysłowym sprężone powietrze jest często określane jako "czwarty medium", obok energii elektrycznej, wody i gazu ziemnego. W centrum generowania tego kluczowego zasobu znajduje się sprężarka śrubowa — solidna maszyna napędzająca nieskończone procesy w sektorach produkcji przemysłowej, budownictwa, motoryzacji oraz opieki zdrowia. W przeciwieństwie do tradycyjnych sprężarek tłokowych, sprężarki śrubowe oferują wyższą efektywność, niezawodność i ciągłą pracę, co czyni je preferowanym wyborem w nowoczesnych zastosowaniach przemysłowych. Ten przewodnik analizuje każdą stronę działania sprężarek śrubowych, od podstawowych zasad działania po najlepsze praktyki konserwacji, pomagając podejmować świadome decyzje dostosowane do potrzeb Twojej firmy.

Czym jest sprężarka śrubowa? Definicja i podstawowa funkcja

Kompresor śrubowy jest rodzajem kompresora objętościowego, który wykorzystuje dwa zazębiające się wirniki spiralne (znane jako wirniki męskie i żeńskie) do sprężania powietrza. Główne zadanie tego urządzenia polega na zasysaniu powietrza atmosferycznego, zmniejszaniu jego objętości poprzez mechaniczne sprężanie oraz dostarczaniu powietrza pod wysokim ciśnieniem do różnych procesów przemysłowych. W przeciwieństwie do kompresorów tłokowych, które wykorzystują tłoki i cylindry do sprężania powietrza w cyklach przerywanych, kompresory śrubowe działają w sposób ciągły, co czyni je idealnym wyborem dla zastosowań wymagających stałego dostarczania sprężonego powietrza.

Główna różnica w przypadku sprężarek śrubowych polega na ich prostocie konstrukcyjnej i trwałości. Dzięki mniejszej liczbie ruchomych części w porównaniu z modelami tłokowymi minimalizują zużycie, zmniejszają koszty utrzymania i wydłużają okres eksploatacji. Sprawia to, że są opłacalnym rozwiązaniem zarówno dla małych firm, jak i dużych zakładów przemysłowych. Niezależnie od tego, czy chodzi o zasilanie narzędzi pneumatycznych, pracę systemów przenośników, czy procesy produkcyjne takie jak formowanie metodą dmuchania czy malowanie natryskowe, sprężarki śrubowe odgrywają niezastąpioną rolę.

Typy sprężarek śrubowych: ze smarowaniem olejowym i bezolejowe

Sprężarki śrubowe dzieli się głównie na dwa typy w zależności od systemu smarowania: ze smarowaniem olejowym (olejowanym) i bezolejowe. Każdy typ charakteryzuje się unikalnymi cechami, zaletami oraz przeznaczeniem, dlatego zrozumienie różnic między nimi jest kluczowe przy doborze odpowiedniej sprężarki do własnych potrzeb.

1. Sprężarki śrubowe ze smarowaniem olejowym

Sprężarki śrubowe z podtłokiem olejowym są najczęstszym typem w warunkach przemysłowych. Jak sama nazwa wskazuje, te sprężarki wykorzystują olej smarowy do chłodzenia, uszczelniania i smarowania sprzęgających się wirników podczas pracy. Olej jest wtryskiwany bezpośrednio do komory sprężania, gdzie miesza się z napływającym powietrzem. Po sprężeniu mieszanka powietrza z olejem jest rozdzielana za pomocą zbiornika separacyjnego i filtra, zapewniając, że odprowadzane powietrze zawiera minimalne ilości pozostałości oleju (zazwyczaj mniej niż 5 ppm).

Główne zalety sprężarek śrubowych z wtryskiem oleju to wyższa sprawność, niższy koszt początkowy oraz cichsza praca. Olej działa jako środek chłodzący, obniżając temperaturę sprężonego powietrza i minimalizując straty energii. Dodatkowo smarowanie zapewniane przez olej zmniejsza tarcie między wirnikami, przedłużając żywotność sprężarki. Sprężarki te są idealne do zastosowań, w których niewielkie ilości oleju w sprężonym powietrzu nie stanowią problemu, na przykład do zasilania wiertarek pneumatycznych, kluczy udarowych oraz ogólnych procesów produkcyjnych.

2. Sprężarki śrubowe bezolejowe

Bezolejowe sprężarki śrubowe są zaprojektowane tak, aby dostarczać sprężone powietrze bez żadnego zanieczyszczenia olejem, co czyni je niezbędne w branżach o surowych wymaganiach higieny i czystości, takich jak przemysł spożywczy, farmaceutyczny, opieka zdrowotna oraz produkcja elektroniki. W przeciwieństwie do modeli z podtłaczaniem oleju, te sprężarki wykorzystują specjalistyczne materiały (takie jak powłoki PTFE) oraz łożyska aerostatyczne, eliminując potrzebę stosowania oleju smarowego w komorze sprężania.

Istnieją dwa główne typy bezolejowych sprężarek śrubowych: sucha śruba i śruba z wtryskiem wody. Sprężarki suchej śruby wykorzystują przekładnię rozrządu, aby utrzymać wirniki osobno, zapobiegając kontaktowi metal–metal. Z kolei sprężarki śruby z wtryskiem wody wykorzystują wodę jako środek chłodzący i uszczelniający, całkowicie zastępując olej. Chociaż bezolejowe sprężarki mają wyższy początkowy koszt i wymagają bardziej wyspecjalizowanej konserwacji, eliminują one ryzyko zanieczyszczenia olejem, co może być kosztowne i niebezpieczne w czułych zastosowaniach (np. zanieczyszczenie produktów farmaceutycznych lub uszkodzenie komponentów elektronicznych).