Kompresory są urządzeniami mechanicznymi przeznaczonymi do sprężania gazów. Maszyny składają się z wielu elementów odpowiadających za ich prawidłowe działanie. Jak zbudowane są sprężarki i jakie funkcje pełnią poszczególne elementy urządzeń?
Silnik i element sprężający – kluczowe części każdej sprężarki
Sprężarki do wytwarzania sprężonego powietrza wymagają zastosowania silnika, który odpowiedzialny jest za wydajną pracę kompresora. Na rynku dostępne są sprężarki zasilane silnikiem spalinowym lub elektrycznym o różnej mocy. Co więcej, w kompresorach stosuje się silniki, które mogą pracować w trybie ciągłym i przerywanym, ze stałą lub zmienną wydajnością. To kluczowy parametr, na który powinieneś zwrócić uwagę. Silniki odpowiedzialne są nie tylko za wydajność kompresora, ale także konsumpcję energii. Stąd warto wybierać urządzenia nowoczesne i energooszczędne, gwarantujące niskie zużycie prądu/ oleju napędowego.
Drugą co do ważności części kompresora jest element sprężający. To on odpowiada za kompresję gazu. Na rynku dostępnych jest kilka różnych rodzajów elementów sprężających, od których nazwy biorą poszczególne typy urządzeń. Możesz wybierać pomiędzy sprężarkami tłokowymi, kompresorami śrubowymi, łopatkowymi czy spiralnymi. Każdy z typów zapewnia sprężanie powietrza w inny sposób. Co więcej, budowa elementu sprężającego determinuje wielkość sprężu – np. sprężarki jednotłokowe dostarczają medium robocze o ciśnieniu do 6 bar, sprężarki śrubowe nawet do 15 bar, a sprężarki wysokociśnieniowe do kilkuset bar. Warto dodać, że nie byłoby możliwości sprężania powietrza, gdyby nie moduł ssący odpowiedzialny za zasysanie powietrza atmosferycznego do kompresora.
Istotnym dla wydajności sprężarki jest sposób połączenia elementu sprężającego z napędzającym go silnikiem. Najwydajniejsze są kompresory z napędem bezpośrednim, ale popularne są również urządzenia z napędem pasowym.
Jak przygotować sprężone powietrze do procesów produkcyjnych
W większości branż konieczne jest oczyszczenie sprężonego medium do poziomu umożliwiającego wykorzystanie go w procesach produkcyjnych. Jest to szczególnie istotne, kiedy medium robocze jest nośnikiem energii dla maszyn i urządzeń. Zespół przygotowania sprężonego powietrza składa się z filtrów, osuszaczy i separatorów, których zadaniem jest eliminacja zanieczyszczeń tj. wody, cząsteczek oleju, zanieczyszczeń mechanicznych i stałych. Istotną kwestią jest także chłodzenie sprężonego powietrza, które w wyniku sprężania uzyskuje zbyt wysoką temperaturę do większości procesów.
Ponadto, w procesie przygotowania medium ważnym czynnikiem jest dostosowanie jego ciśnienia do wymogów procesów. Stąd istotna rola reduktorów ciśnienia, które pozwalają kontrolować i adaptować ciśnienie do wymogów procesu. Dla kontroli poziomu ciśnienia w kompresorach wykorzystuje się manometry.
Bezpieczeństwo użytkowania kompresora i kontrola sprężania
Nadmierny wzrost ciśnienia w sprężarce i układzie sprężonego powietrza może być niebezpieczny zarówno dla maszyn, jak i otoczenia. Stąd tak istotne jest stosowanie w układach zaworów bezpieczeństwa. Urządzenie to zabezpiecza przed nadmiernym wzrostem ciśnienia poprzez odprowadzenie nadmiaru medium do atmosfery w przypadku przekroczenia określonej wartości ciśnienia. W ten sposób eliminują ryzyko eksplozji rurociągu czy zbiornika. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie presostatu zwanego inaczej wyłącznikiem ciśnieniowym. Urządzenie to sprawdza ciśnienie w zamkniętym układzie i w razie przekroczenia zadanego poziomu wyłączą sprężarkę, co skutkuje wyrównaniem ciśnienia w układzie. Presostat pozwala na pracę kompresora bez nadzoru człowieka oraz informuje o stanach alarmowych w układzie.
Dla bezpieczeństwa i gwarancji prawidłowego działania systemu sprężania powietrza ważne jest także odpowiedni system sterowania. Składa się on z z różnych rodzajów czujników, regulatorów i innych elementów elektronicznych, które umożliwiają automatyzację pracy kompresora.