Sprężarkę śrubową powietrza to kluczowe urządzenie do przemysłowego zaopatrzenia w powietrze, a jej zasada działania opiera się na kompresji objętościowej pary zazębiających się wirników śrubowych. Przekształca energię mechaniczną silnika w energię ciśnienia sprężonego powietrza poprzez ciągłe cykle "zasysania, sprężania i wydechu". Poniżej znajduje się szczegółowy opis zasady działania, kluczowych komponentów i cyklu pracy.
Przed zrozumieniem zasady działania, konieczne jest wyjaśnienie głównych komponentów, które napędzają proces kompresji. Najbardziej krytyczną częścią jest komora sprężania złożona z dwóch wirników i obudowy:
Proces kompresji opiera się na wzajemnym obrocie wirników męskiego i żeńskiego—gdy wirniki zazębiają się, objętość "wnęki" utworzonej między zębami wirnika a obudową ciągle się zmienia, tym samym realizując trzy kluczowe etapy: ssanie, sprężanie i wydech.
- Gdy silnik napędza wirnik męski do obrotu, wirnik żeński podąża za zazębiającymi się zębami, obracając się w przeciwnym kierunku.
- W miarę obrotu wirników, rowki na końcach wirników (w pobliżu portu ssawnego) stopniowo się "otwierają"—objętość wnęki utworzonej między zębami wirnika a obudową wzrasta, a ciśnienie wewnętrzne maleje (poniżej ciśnienia atmosferycznego).
- Pod wpływem różnicy ciśnień, powietrze atmosferyczne (lub powietrze z filtra powietrza) jest zasysane do wnęki przez port ssawny, aż zęby wirnika obracają się do końca portu ssawnego (wnęka jest całkowicie wypełniona powietrzem).
- Po zakończeniu ssania, wirniki kontynuują obrót, a "wypełniona powietrzem wnęka" jest stopniowo przesuwana w kierunku portu wylotowego (strona wysokiego ciśnienia) przez kolejne zazębiające się zęby.
- Podczas tego procesu objętość wnęki jest ciągle sprężana i zmniejszana (ponieważ zęby wirnika stopniowo się zazębiają, a przestrzeń wnęki się kurczy). Zgodnie z prawem Boyle'a (stała temperatura, ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości), ciśnienie powietrza we wnęce gwałtownie wzrasta.
- Dla sprężarek śrubowych z wtryskiem oleju, olej chłodzący jest wtryskiwany do komory sprężania na tym etapie: pochłania ciepło generowane przez sprężanie (zapobiegając przegrzaniu), zwiększa uszczelnienie wnęki (zmniejszając wyciek powietrza) i smaruje obracające się wirniki.
- Gdy sprężone powietrze we wnęce osiąga ciśnienie projektowe (zgodne z zapotrzebowaniem na ciśnienie w systemie), wnęka jest właśnie połączona z portem wylotowym na obudowie.
- Wraz z ciągłym obrotem wirników, powietrze wysokiego ciśnienia (zmieszane z mgłą olejową dla modeli z wtryskiem oleju) jest całkowicie "wypychane" z wnęki i wydalane przez port wylotowy.
- Po wydechu, wirniki wracają do pozycji początkowej, a następny cykl ssanie-sprężanie-wydech natychmiast się rozpoczyna. Cały proces jest ciągły i bez pulsacji, więc ciśnienie powietrza na wyjściu jest stabilne.
Zasada działania obu typów jest podobna (oba opierają się na kompresji zazębiających się wirników), ale zasadnicza różnica polega na tym, czy olej jest zaangażowany w proces kompresji—to determinuje ich scenariusze zastosowań:
Zasada działania sprężarek śrubowych daje im unikalne zalety w porównaniu z innymi typami (np. sprężarkami tłokowymi):
- Stabilne wyjście: Ciągła praca cykliczna, brak pulsacji ciśnienia powietrza i niski poziom hałasu.
- Wysoka wydajność: Duża objętość komory sprężania, duża prędkość obrotowa i wysokie przemieszczenie powietrza na jednostkę czasu.
- Prosta konserwacja: Mniej ruchomych części (tylko dwa wirniki obracają się, brak części posuwisto-zwrotnych jak tłoki), niskie zużycie i długa żywotność.
- Szeroka adaptacja: Może regulować ciśnienie wylotowe i przemieszczenie poprzez dopasowanie falowników (sprężarki śrubowe z konwersją częstotliwości), dostosowując się do zmiennych wymagań obciążenia.
Podsumowując, sprężarka śrubowa powietrza realizuje wydajne i stabilne sprężanie powietrza poprzez "zmianę objętości spowodowaną zazębianiem się wirników". Jej konstrukcja (z wtryskiem oleju lub bezolejowa) jest dostosowana do różnych potrzeb przemysłowych, co czyni ją głównym wyborem dla nowoczesnych przemysłowych systemów zaopatrzenia w powietrze.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!
Polish
