Efektywna eksploatacja sprężarek śrubowych

Wybierasz sprężarkę śrubową? Nie popełnij błędu i nie daj się skusić niskiej cenie mało wydajnego urządzenia. Na początku zaoszczędzisz nieco na kosztach zakupu, ale stracisz znacznie więcej podczas eksploatacji sprężarki, ponieważ jej użytkowanie będzie nieoczekiwanie drogie.

Czy wiesz, że obniżanie kosztów opłaca się nawet przy małych sprężarkach?

Roczne koszty bezpośredniej produkcji powietrza dla sprężarki o mocy 15 kW wynoszą 180 000 CZK*?

• W ciągu pięciu lat koszty te wzrosną do 900 000 CZK, a sprężarki są eksploatowane bardzo często przez 10 do 15 lat?
  * przy cenie energii elektrycznej 3 CZK/kWh i rocznym przebiegu 4 000 mth pod obciążeniem

Jak widać na obrazku, połowę kosztów operacyjnych stanowi zużycie energii. Odpowiednia konstrukcja i oszczędna eksploatacja mogą przynieść oszczędności rzędu nawet 25%.

Poprawa efektywności mechanicznej sprężarki śrubowej

Aby sprężarka była jak najbardziej wydajna, musi temu odpowiadać cała jej konstrukcja.
Które elementy konstrukcyjne sprężarki mają wpływ na energooszczędną eksploatację?

a) Połączenie stopnia śrubowego z silnikiem elektrycznym

• Bardziej ekonomiczne od połączenia pasowego jest połączenie bezpośrednie za pomocą sprzęgła:
• małe straty przy przenoszeniu siły napędowej
• wydajność jest o 3% wyższa niż w przypadku przekładni pasowej

b) Konstrukcja stopnia śrubowego Wielkość i wykonanie konstrukcyjne stopnia śrubowego mają wpływ na to, jak ekonomicznie będzie pracować sprężarka. Producenci wprowadzają nowe, bardziej wydajne energetycznie konstrukcje stopni śrubowych. Precyzyjna obróbka obu śrub ma kluczowe znaczenie dla oszczędnej pracy urządzenia.

Brak biegu jałowego

Jak możemy ograniczyć bieg jałowy sprężarki?

Bieg jałowy oznacza, że sprężarka pracuje, ale nie dostarcza powietrza do instalacji. Urządzenie zużywa energię elektryczną, nie produkując przy tym sprężonego powietrza. Dlatego konieczne jest maksymalne ograniczenie biegu jałowego. Bieg jałowy jest wykorzystywany w sterowaniu sprężarką śrubową.

Sterowanie sprężarką poprzez przełączanie praca pod obciążeniem / bieg jałowy (on-off)

Celem sterowania jest utrzymanie stałego ciśnienia w instalacji sprężonego powietrza. Sprężarka pod obciążeniem tłoczy powietrze, aż osiągnie ustawione ciśnienie. W tym momencie przełącza się na bieg jałowy – zawór dolotowy (ssawny) zamyka się, więc nie ma czego sprężać. Bieg jałowy trwa do momentu, gdy ciśnienie spadnie do wartości ciśnienia załączania. Gdy to nastąpi, zawór dolotowy otwiera się i sprężarka kontynuuje dostarczanie powietrza do instalacji. Dlaczego zamiast biegu jałowego sprężarka nie jest po prostu wyłączana i włączana? Ponieważ jest to niekorzystne dla urządzenia – po wyłączeniu olej stygnie i pod wpływem wilgoci zmienia się w emulsję, która gorzej smaruje, co prowadzi do uszkodzenia sprężarki.

Ekonomiczne sterowanie za pomocą biegu jałowego – zaawansowane sterowniki

O to, aby przełączanie między pracą pod obciążeniem a biegiem jałowym było jak najbardziej ekonomiczne, dbają sterowniki z zaawansowanymi programami. Są one w stanie analizować cykle pracy maszyn, oceniać je i wprowadzać sprężarkę w najkorzystniejszy tryb pod względem zużycia energii.

Sterowanie sprężarką za pomocą falownika

Sprężarkę śrubową napędzaną silnikiem asynchronicznym bardzo ekonomicznie steruje się za pomocą falownika (przemiennika częstotliwości). Bezpośrednio zmienia on obroty silnika w zależności od aktualnego zużycia sprężonego powietrza. Falownik posiada bardzo zaawansowany system sterowania i można go dostosować do wymagań konkretnego zakładu. Jest to najoszczędniejszy sposób sterowania pracą sprężarek śrubowych.

Zalety sterowania sprężarką za pomocą falownika:

• oszczędność energii poprzez ograniczenie biegu jałowego,
• znacznie mniejsze wahania ciśnienia powietrza (w porównaniu do sterowania on/off),
• ciśnienie maksymalne jest niższe, co prowadzi do znacznych oszczędności i mniejszego zużycia

Przemienniki częstotliwości są zazwyczaj wstępnie skonfigurowane przez producenta, dzięki czemu można je łatwo dostosować do sterowania sprężarką. W wielu falownikach bez trudu znajdziemy specjalistyczny tryb sterowania dedykowany sprężarkom powietrza.

Falownik Falownik (poprawniej: przemiennik częstotliwości) to urządzenie elektroniczne, które potrafi zmieniać częstotliwość sieci zasilającej na pożądaną częstotliwość. Po podłączeniu falownika do silnika asynchronicznego można regulować jego obroty w szerokim zakresie. W przypadku sterowania silnikami asynchronicznymi falownik jest prawdziwie przełomowym wynalazkiem. Przecież przy regulacji poprzez naprzemienne włączanie i wyłączanie marnuje się mnóstwo energii. Regulacja obrotów pozwala więc na znaczne oszczędności.