Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Raport: Sprężarki

-- środa, 13 lipiec 2016

Sprężone powietrze jest jednym z najważniejszych mediów powszechnie wykorzystywanych w procesach produkcyjnych. W zakładach przemysłowych najczęściej stosowane są sprężarki wyporowe, wśród których dominują obecnie śrubowe. Najważniejszym kryterium wyboru danego rozwiązania jest trwałość, natomiast cena zakupu sprężarki oraz koszty jej eksploatacji to czynniki odgrywające największą rolę dla co drugiego potencjalnego klienta.

Sprężarki stanowią podstawowy element wyposażenia zakładów przemysłowych. Służą do sprężania i przetłaczania czynników gazowych (głównie powietrza). Sprężone powietrze stosowane jest obecnie niemalże w każdym zakładzie – zarówno do celów technologicznych, jak i do napędu maszyn (wiertarek, szlifierek, polerek) i narzędzi, m.in. młotów pneumatycznych, narzędzi ręcznych, a także wielu innych urządzeń, pozwalających zmechanizować i zautomatyzować pracę. Należy podkreślić, że sprężarki nie wytwarzają energii, lecz pobierają ją od silnika, w który są wyposażone. Mogą pracować jako samodzielne jednostki bądź wchodzić w skład bardziej złożonych urządzeń, takich, jak: chłodziarki, silniki cieplne, kotły parowe czy turbiny gazowe.

Preferowane rozwiązania

Z badania przeprowadzonego przez redakcję magazynu Inżynieria i Utrzymanie Ruchu wynika, że ze względu na stosunek sprężania, największym zainteresowaniem cieszą się kompresory (dla π > 3). Jak pokazuje rys. 1, dużo rzadziej klienci decydują się na dmuchawy (dla 1,13 < π < 3) oraz wentylatory (dla π < 1,13).

Biorąc pod uwagę rodzaj sprężanego czynnika, w zakładach wszystkich ankietowanych wykorzystywane są maszyny sprężające powietrze. Co dziesiąta osoba wskazała na obecność w zakładzie maszyn sprężających gazowych.

Jeśli chodzi o mobilność, preferowane są sprężarki stacjonarne, które znajdują się na wyposażeniu 91% zakładów. Sprężarki przewoźne są obecne w zakładzie co czwartego uczestnika badania.

Powołując się na wyniki sondażu, 78% ankietowanych zadeklarowało, że w ich zakładzie używa się sprężarek jednostopniowych, w których ciśnienie końcowe czynnika tłoczonego jest osiągane w jednym procesie sprężania. Natomiast sprężarki wielostopniowe, w których ciśnienie końcowe jest osiągane w kilku kolejnych procesach sprężania (pomiędzy którymi następuje ochładzanie czynnika), znajdują zastosowanie w zakładach 39% ankietowanych.

Sprężarki wyporowe vs. wirowe

Zważywszy na budowę sprężarek oraz zasadę ich działania, w zakładach przemysłowych uczestników sondażu najczęściej znajdują się sprężarki objętościowe (wyporowe), które zostały wskazane przez 76% osób (rys. 2). Jeśli chodzi o sprężarki przepływowe (wirowe), to są one obecne w zakładach 36% respondentów.

W przeciwieństwie do sprężarek objętościowych – w których proces sprężania odbywa się w sposób pulsacyjny, a wzrost ciśnienia jest spowodowany zmniejszeniem objętości czynnika roboczego – w przypadku sprężarek przepływowych czynnik roboczy jest sprężany w sposób ciągły, na skutek ruchu obrotowego wirnika z odpowiednio ukształtowanymi łopatkami. Obracający się z dużą prędkością wirnik sprawia, że powstaje podciśnienie od strony zasysanego powietrza atmosferycznego. Jak sama nazwa wskazuje, sprężarki przepływowe są używane w instalacjach, w których najważniejszym czynnikiem jest duże natężenie przepływu. Wśród nich znajdują się sprężarki: promieniowe, diagonalne, osiowe, wirowe, a także typu Comprex.

Sprężarki wyporowe zwiększają ciśnienie w wyniku zasysania i tłoczenia danych objętości gazu w postaci kolejnych porcji, za pomocą elementu znajdującego się w części napędzanej. Do tej grupy można zaliczyć sprężarki: tłokowe, śrubowe, membranowe, spiralne, łopatkowe oraz z wirującymi tłokami.

Sprężarki śrubowe – najczęściej używane

Spośród wszystkich wymienionych sprężarek wyporowych najbardziej popularne wg ankietowanych osób są sprężarki śrubowe (91%). Również sondowani dostawcy uważają je za rozwiązania najczęściej wybierane przez klientów.

Obecnie ich zastosowanie jest coraz powszechniejsze, m.in. z uwagi na to, że produkują ciśnienie o bardzo dobrych parametrach i wysokich standardach.

Należy podkreślić, że jakość i trwałość tych sprężarek zależy od jakości wykonania stopnia śrubowego. Użytkownicy sprężarek śrubowych cenią je przede wszystkim za: możliwość uzyskania czystego i wysokiej jakości powietrza (nieporównywalna z powietrzem uzyskanym ze sprężarki tłokowej), niski poziom hałasu, niewielkie koszty eksploatacji, brak pulsacji powietrza oraz długa żywotność. Co do kosztu zakupu sprężarki śrubowej, to – owszem – może być on nawet kilkakrotnie wyższy w porównaniu z kosztem sprężarki tłokowej, jednak gdy sprężarka pracuje intensywnie w ciągu całego roku, warto rozważyć zakup tego typu sprzętu.

Sprężarki tłokowe – mimo upływu lat wciąż popularne

W opinii użytkowników innymi często stosowanymi rodzajami sprężarek wyporowych są sprężarki: tłokowe (32%), łopatkowe (11%), a także sprężarki Rootsa – z wirującymi tłokami (7%).

Sprężarka tłokowa to jeden z najstarszych typów sprężarek, jednak z uwagi na swoje zalety jest w dalszym ciągu wykorzystywana w wielu zakładach. Zdaniem użytkowników do najważniejszych jej atutów należą: duża wydajność, wszechstronność działania, prostota konserwacji i utrzymania, duża dostępność serwisu, niewielki poziom zużycia energii elektrycznej (możliwość pracy start/stop), niska cena części zamiennych, a także stosunkowo niewielka cena samej sprężarki. Ostatni z wymienionych czynników nierzadko decyduje o wyborze sprężarki tłokowej, mimo świadomości wad tego rozwiązania, takich jak chociażby niewielka trwałość, dosyć niska jakość powietrza sprężonego czy duży poziom hałasu. Ponadto w przypadku tej sprężarki nie jest zalecana praca w trybie ciągłym – sprężarka tłokowa potrzebuje przerw w działaniu, żeby nie dopuścić do wystąpienia awarii. Ogólnie tego typu sprężarki najlepiej nadają się do niewielkich zakładów, o dobrej instalacji i odpowiednim systemie mechanicznego uzdatniania.

Mówiąc o sprężarkach tłokowych, warto dodać, że najczęściej stosowanymi przez ankietowanych metodami zmiany ich wydajności są: okresowe wyłączanie sprężarki z ruchu (60%), zmiana prędkości obrotowej wału sprężarki (50%), a także okresowe wyłączanie jej poszczególnych cylindrów (3%).

Sprężarki łopatkowe – trwałość na najwyższym poziomie

Tylko niewielka grupa dostawców oferuje ten rodzaj sprężarek, a grono ich zwolenników znacznie węższe (znajduje się w zakładzie co dziesiątego respondenta), m.in. z powodu ograniczonego dostępu do części serwisowych i eksploatacyjnych (mniejsza liczba dostawców), a także ze względu na wysoką cenę. Jednak koszt zakupu sprężarki łopatkowej przekłada się na jej bardzo dużą trwałość, wynikającą z braku przekładni, małych prędkości obrotowych wirnika oraz możliwości zastosowania bezpośredniego napędu. Używanie tego typu sprężarki jest najbardziej uzasadnione w zakładach o najwyższych wymaganiach związanych z ilością czasu pracy. Do zalet sprężarek łopatkowych należą m.in.: niski poziom generowanego hałasu, niezawodność oraz wysoka efektywność energetyczna, będąca konsekwencją dużej szczelności układu.

Sprężarki promieniowe – najczęściej wybierany typ sprężarek przepływowych

Zarówno ankietowani użytkownicy, jak i dostawcy, są zgodni, że najczęściej stosowanymi sprężarkami przepływowymi (wirowymi) są urządzenia promieniowe (odśrodkowe). Znajdują się one na wyposażeniu zakładów 48% respondentów. W dalszej kolejności zostały wymienione sprężarki osiowe (29%) oraz osiowo-promieniowe (24%).

W wypadku sprężarek promieniowych proces sprężania powietrza jest spowodowany zamianą wysokiej prędkości strumienia powietrza za wirnikiem na ciśnienie w kanałach dyfuzorowych. Podczas procesu sprężania, który jest realizowany w kilku stopniach, wykorzystuje się dodatkowy układ chłodzenia międzystopniowego. Niewątpliwymi zaletami tego typu sprężarek jest duży spręż uzyskiwany w jednym stopniu i wysoka sprawność w znamionowych warunkach pracy. Doskonale sprawdzają się w tych miejscach, gdzie duży nacisk kładziony jest na jakość sprężonego powietrza, czego przykładem są zakłady energetyczne, odlewnie i huty.

Sprężarki osiowe również cechują się dużą sprawnością w znamionowych warunkach pracy, a ponadto dużą wydajnością, przy stosunkowo małych wymiarach poprzecznych. Minusem tego rozwiązania jest jednak mniejszy spręż uzyskiwany w jednym stopniu, w porównaniu ze sprężem jednego stopnia sprężarki promieniowej. Konieczne staje się więc budowanie sprężarek o dużej liczbie stopni. Sprężarki te znajdują zastosowanie głównie w lotniczych silnikach turbospalinowych, w przemysłowych i energetycznych turbinach gazowych oraz w hutnictwie.

Warto dodać, że w przypadku sprężarek odśrodkowych stosowane są różnego rodzaju uszczelnienia, mające na celu ograniczenie przecieków w miejscu, w którym wałek przechodzi przez obudowę sprężarki. Zgodnie z odpowiedziami respondentów są to zazwyczaj uszczelnienia pierścieniowe i mechaniczne. Natomiast co dziesiąty ankietowany wskazał na uszczelnienia labiryntowe oraz hydrostatyczne.


Przeczytaj także

Koła napędowe do zastosowań w środowiskach o wysokich wymaganiach higienicznych
Procesy regulacji podzespołów maszyn i urządzeń, w zależności od częstotliwości ich wykorzystywania, mogą być realizowane ręcznie, bądź w sposób zmechanizowany. Pomimo postępującej automatyzacji... więcej »
Wyłączniki różnicowo-prądowe w świecie cyfrowym
W jaki sposób wykorzystanie cyfrowych wyłączników różnicowo-prądowych zwiększa bezpieczeństwo operatora, wydłuża czas pracy maszyn i podnosi rentowność? Kluczowy czynnik dla utrzymania... więcej »
Mierniki w diagnostyce urządzeń elektrycznych
Przyrządy pomiarowe to jedne z podstawowych narzędzi wykorzystywanych przez służby UR w zakresie obsługi i serwisu urządzeń oraz instalacji elektrycznych. Na rynku dostępne są mierniki... więcej »
Zabezpieczenie obwodów – istotna kwestia dla konstruktorów maszyn
Menedżerowie zakładów oczekują od maszyn wysokiej wydajności, niezawodnej pracy, zmniejszenia kosztów i zwiększenia bezpieczeństwa pracy operatorów. Aby możliwe było spełnienie tych wymagań,... więcej »
Niezawodność instalacji elektrycznej a strategie UR
Podczas określania niezawodności systemu ważne jest, aby nie pomylić niezawodności poszczególnych podzespołów z niezawodnością całego systemu. Niezawodność całego systemu nie będzie bowiem... więcej »
PROCESS AUTOMATION – zbliża się konferencja ekspertów branży procesowej
W dniach 7-8 września br. w Krakowie odbędzie się XI edycja konferencji Process Automation, będąca kontynuacją dziesięciu wcześniejszych wydarzeń organizowanych pod nazwą Systemy Sterowania w... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

PROCESS AUTOMATION
2017-09-07 - 2017-09-08
Miejsce: Kraków
ENERGETAB 2017
2017-09-12 - 2017-09-14
Miejsce: Bielsko Biała
Europejski Kongres Lean Manufacturing
2017-09-28 - 2017-09-29
Miejsce: Katowice
OILexpo 2017
2017-10-03 - 2017-10-05
Miejsce: Sosnowiec
Targi 4INSULATION
2017-10-11 - 2017-10-12
Miejsce: Kraków

Katalog

ONICO Energia
ONICO Energia
ul. Flory 3/4
00-586 Warszawa
tel. 24937510

zobacz wszystkie




SONDA

Czy inwestycje na rzecz energooszczędności się opłacają?

Oddanych głosów: 16

50% 50 %
tak 8 głos(ów)

31.3% 31.3 %
nie 5 głos(ów)

18.8% 18.8 %
nie potrafię wyliczyć 3 głos(ów)


Wydania specjalne

O wydawnictwie   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Darmowa prenumerata   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2017 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce