Odpowiednia wydajność sprężarki ma kluczowe znaczenie dla efektywności pracy narzędzi pneumatycznych, stabilności procesów technologicznych oraz kosztów eksploatacyjnych. Zbyt mały kompresor powoduje spadki ciśnienia i przestoje, natomiast przewymiarowana sprężarka generuje niepotrzebne zużycie energii i wyższe koszty serwisowe.
Sprężarki to urządzenia powszechnie wykorzystywane w przemyśle i usługach zarówno w dużych, jak i niewielkich zakładach. Dobrze dobrany kompresor zapewnia nie tylko stabilną pracę, ale również niższe koszty i dłuższą żywotność całego systemu pneumatycznego. Aby dobrać właściwą sprężarkę do konkretnego zakładu należy przeanalizować zarówno zapotrzebowanie na sprężone powietrze, jak i charakter pracy oraz warunki eksploatacji. Te wszystkie elementy pozwolą wskazać maszynę spełniającą potrzeby konkretnego procesu produkcyjnego lub usługowego.
Jak obliczyć zapotrzebowanie na sprężone powietrze?
Podstawą doboru sprężarki jest określenie rzeczywistego zapotrzebowania na powietrze wyrażonego w l/min lub m³/h. W tym celu należy zsumować zużycie powietrza przez wszystkie narzędzia i urządzenia zasilane sprężonym medium roboczym, uwzględnić jednoczesną pracę urządzeń, bo przecież zazwyczaj nie wszystkie maszyny czy narzędzia wymagają zasilania sprężonym powietrzem w jednym czasie. Warto dodać również zapas bezpieczeństwa — zwykle 20 – 30%, które zagwarantują odpowiedni poziom zasilania także w momentach zwiększonego zapotrzebowania.
Dla łatwiejszego zobrazowania, jak policzyć rzeczywiste zapotrzebowanie na sprężony gaz posłużmy się przykładem. Jeśli narzędzia zużywają łącznie 800 l/min, zalecana wydajność sprężarki powinna wynosić co najmniej 1000–1100 l/min. Pamiętaj, żeby przy obliczaniu zapotrzebowania korzystać z parametru wydajności efektywnej (FAD), a nie tylko wydajności teoretycznej podawanej przez producenta.
Jaka wydajność sprężarki będzie odpowiednia do konkretnych zastosowań?
Dobór sprężarki zależy także od rodzaju wykonywanej pracy. Inny kompresor wybierzesz do warsztatu do zasilania narzędzi pneumatycznych, a inny do przemysłu i zasilania linii produkcyjnej.
W warsztatach sprężarki zazwyczaj służą do zasilania narzędzi pneumatycznych, tj. klucze udarowe, szlifierki czy pistolety lakiernicze. W takich zastosowaniach najczęściej sprawdzają się kompresory o wydajności pomiędzy 300 a 700 l/min. Co ważne zazwyczaj w warsztatach wykorzystuje się kompresory tłokowe. Są one tańsze w zakupie i zazwyczaj nie służą do pracy w trybie ciągłym.
Inaczej jest w przemyśle, gdzie sprężarki wykorzystywane są do zasilania całych linii produkcyjnych, w tym maszyn CNC, automatyki czy systemów pakowania. Ty najczęściej stosuje się kompresory śrubowe, które doskonale sobie radzą w trybie pracy ciągłej. W zakładach przemysłowych najlepiej sprawdzają się sprężarki o wydajności powyżej 1000l/min.
Warto pamiętać, że dobór wydajności kompresora zawsze powinien uwzględniać czas pracy ciągłej oraz wahania zapotrzebowania.
Jakie znaczenie ma ciśnienie robocze przy doborze wydajności sprężarki?
Wydajność sprężarki jest ściśle powiązana z ciśnieniem roboczym. Musisz wiedzieć, że im wyższe wymagane ciśnienie, tym niższa rzeczywista wydajność. Standardowe narzędzia pneumatyczne wymagają zazwyczaj ciśnienia ok. 6–8 bar, natomiast specjalistyczne aplikacje mogą potrzebować 10-13 bar dla prawidłowego działania.
Jednocześnie należy pamiętać, że praca sprężarki stale na maksymalnym ciśnieniu skraca jej żywotność i podnosi koszty serwisu, jednocześnie zwiększając zużycie energii. Dlatego zaleca się wybór kompresora, który osiąga wymagane ciśnienie przy 70–80% swojej maksymalnej wydajności.
Jak uniknąć najczęstszych błędów przy doborze sprężarki?
Podczas wyboru kompresora do zakładu użytkownicy popełniają kilka kardynalnych błędów, które następnie przekładają się na zwiększone zużycie maszyny, wyższe koszty eksploatacji i niższą wydajność, które przekładają się na niższą konkurencyjność produkcji czy usług.
Do najczęstszych błędów użytkowników należy wymienić:
- wybór sprężarki „na styk” bez zapasu,
- sugerowanie się tylko mocą silnika (kW),
- ignorowanie strat w instalacji (nieszczelności, długość przewodów),
- brak analizy cyklu pracy.
Co można zrobić, aby zmaksymalizować korzyści płynące z zastosowania kompresorów w procesach produkcyjnych i usługowych? Zawsze dobieraj sprężarkę z zapasem wydajności i zastosuj zbiornik sprężonego powietrza o odpowiedniej pojemności. Niezmiernie ważna jest stała kontrola szczelności instalacji, co pozwoli na szybką reakcję w przypadku nieoczekiwanych strat w ciśnieniu czy wydajności. Pamiętaj również, by uwzględnić ewentualną przyszłą rozbudowę zakładu. Co ważne, to prawidłowo dobrana sprężarka może obniżyć koszty energii nawet o 20–30% w skali roku.