Sprężarki śrubowe zaliczane są do grupy sprężarek wyporowych (objętościowych), to znaczy takich, w których kompresja następuje wskutek zmniejszania objętości powietrza znajdującego się w szczelnie zamkniętej komorze, a następnie wyparcia go w kierunku instalacji.
Jak działa sprężarka śrubowa?
Jak sama nazwa wskazuje, elementem rotacyjnym w sprężarkach śrubowych jest zespół śrub nazywany blokiem. Napędzany jest on przy pomocy silnika elektrycznego i składa się z dwóch wirników o spiralnej konstrukcji. Są one uformowane w charakterystyczne „rowki” i „zęby”, przy czym ich ilość dla dwóch wirników jest różna.
Na wejściu układu w sprężarkach śrubowych powietrze zasysane jest z otoczenia, a następnie przechodzi przez układ filtracyjny, oczyszczający je z niepożądanych cząstek i zanieczyszczeń. W kolejnym kroku poprzez regulator ssania trafia ono na pracujący blok, a mówiąc precyzyjniej, do przestrzeni pomiędzy dwoma obracającymi się śrubami, gdzie poddane zostaje kompresji. Następuje to wskutek zmniejszania się wolnej przestrzeni między nimi wraz z przejściem powietrza do wyjścia układu. Tym sposobem na wyjściu bloku, powietrzu nadana zostaje pożądana wartość ciśnienia i możliwe jest jego wprowadzenie do instalacji.
Sprężarka olejowa
Olej w sprężarkach śrubowych spełnia trzy podstawowe funkcje:
- chłodzi mechaniczne elementy wykonawcze,
- uszczelnia powierzchnię między korpusem śruby a wirnikami,
- smaruje części ruchome bloku sprężania.
Obieg oleju w kompresorach śrubowych rozpoczyna się od wtrysku do komory sprężania, gdzie następuje jego wymieszanie z powietrzem. Utworzona w ten sposób mieszanina, przechodząc przez stopień kompresji, zapewnia efektywne rozprowadzenie oleju w układzie. Po przejściu przez blok trafia ona do zbiornika separacji, w którym następuje wydzielenie jej składników. Wykorzystywane do tego są specjalne filtry, pełniące funkcję pierwszej fazy separacji. W kolejnym kroku produkt sprężania, czyli mieszanka skompresowanego powietrza i oleju, jest poddawana działaniu siły odśrodkowej, w wyniku czego uzyskuje się oddzielone od siebie oczyszczone, sprężone powietrze i olej. Etap ten nazywa się separacją cyklonową. Wyodrębniony tym sposobem olej nadaje się, po wcześniejszym schłodzeniu i przefiltrowaniu, do ponownego wtłoczenia do obiegu, a sprężone powietrze do wykorzystania w instalacji pneumatycznej.
Sprężarka bezolejowa
Sprężone powietrze przygotowane w olejowych konstrukcjach sprężarek śrubowych nie spełnia jednak restrykcyjnych wymogów jakościowych stawianych temu medium w niektórych zastosowaniach, takich jak chociażby przemysł farmaceutyczny. W tym celu opracowano konstrukcję bezolejową, w której olej zastąpiono wodą. Tego typu rozwiązanie jest jednak nieco mniej wydajne, w związku z czym jego wykorzystanie uzasadnione jest jedynie w przypadku, gdy normy jakościowe całkowicie wykluczają nawet minimalną zawartość oleju w sprężanym powietrzu. Niemniej jednak sprężarki śrubowe bezolejowe pozostają konkurencyjne pod względem efektywności i wydajności wśród pozostałych, dostępnych na rynku grup kompresorów. Warto nadmienić, że maksymalna wartość ciśnienia na wyjściu układu w jednostopniowych sprężarkach śrubowych bezolejowych jest zazwyczaj niższa niż w konstrukcjach olejowych, przez co wyposaża się je w dodatkowy system kilku śrubowych elementów sprężających.
Produkcja sprężonego powietrza w sprężarkach śrubowych jest procesem płynnym, zaś ich konstrukcja dąży do osiągnięcia, jak najbardziej kompaktowych gabarytów. Ponadto, kompresory śrubowe charakteryzują się łagodnym rozruchem, cichą pracą, i niskim poziomem wibracji towarzyszących ich pracy. Dzięki łatwemu sterowaniu wydajnością, poprzez zmianę prędkości obrotowej napędu, znajdują one szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu.
