Hoe roterende schroefcompressors werken: principes en efficiëntie

Machines zijn vaak een huwelijk tussen eenvoud en complexiteit; dit geldt zeker voor de roterende schroefluchtcompressor. Eenvoudig in ontwerp, maar precies ontworpen om met grote efficiëntie te leveren, zijn roterende schroefluchtcompressors de werkpaarden van de industriële wereld. Ze leveren een constante energievoorziening de hele dag, elke dag, zonder onderbreking. En wanneer correct gedimensioneerd, zijn ze een van de efficiëntere vormen van gecomprimeerde luchtlevering.

Hoe werkt een roterende schroefluchtcompressor?

Het principe achter een tweevoudige roterende schroefcompressor werd in de jaren '30 ontwikkeld. De twee elementen van de compressoren bestaan uit mannelijke en vrouwelijke delen die in tegengestelde richtingen draaien. Lucht vult de ruimte tussen de rotoren en, naarmate ze draaien, neemt het volume tussen hen en de omringende behuizing af, waardoor de lucht in een kleinere ruimte wordt samengeperst of gecomprimeerd; de lengte, de stelling van de schroef en de vorm van de uitlaatpoort bepalen gezamenlijk de drukverhouding. Daarnaast zijn er geen kleppen of andere mechanische krachten die onbalans kunnen veroorzaken, waardoor een schroefcompressor bij hoge snelheden kan werken, gecombineerd met een grote debiet bij kleine afmetingen – het pakt flink uit voor zijn formaat.

Olievrije schroefcompressors vs. olie-geïnjecteerde schroefcompressors

Roterende schroefluchtcompressors zijn beschikbaar in twee primaire technologieën: olievrij en olie-geïnjecteerd. Hier is een overzicht:

Olievrije roterende schroefcompressors

Externe tandwielen synchroniseren de positie van de tegenover elkaar draaiende schroefelementen, en omdat de rotoren niet in contact komen en wrijving veroorzaken, is geen smering nodig in de compressiekamer. Als resultaat is de gecomprimeerde lucht olievrij. Precieze techniek binnen de behuizing houdt druklakingen (en -dalingen) van de drukzijde naar de inlaat op een minimum. Omdat de interne drukverhouding beperkt is door het temperatuurverschil tussen de inlaat- en uitlaatpoorten, worden olievrije schroefcompressors vaak met meerdere stappen en tussenstap-koeling gebouwd om de drukbereik te maximaliseren. De tandwielkast die het mechanisme aandrijft bevat wel smerstoffen; olievrij verwijst naar de compressiekamer zelf, en de geleverde lucht is vrij van vreemde verontreinigingen buiten die van nature in de lucht zitten die door de inlaat passeert.

Olie-geïnjecteerde roterende schroefcompressors

Bij vloeistof-geïnjecteerde roterende schroefluchtcompressors wordt een vloeistof in de compressiekamer geïnjecteerd om het volgende te bereiken: de bewegende delen van de compressorelementen te koelen en te smeren; de lucht die in de kamer wordt gecomprimeerd te koelen; en te helpen lekkages van terugkeren in de kamer tijdens de ontlading te minimaliseren. Olie is de meest gebruikte vloeistof vanwege haar smerende en afdichtende eigenschappen, hoewel water en andere polymeren ook gebruikt worden. De olie wordt vervolgens gescheiden en passeert door een filter en koeler voordat het weer in het proces cycelt. De gecomprimeerde lucht kan nog steeds heet zijn en wordt vaak door een koeler geleid, afhankelijk van het eindgebruik.

Wilt u meer informatie over schroefcompressors? Bezoek ons op www.atlascopco.com/air-usa of download onze nieuwe whitepaper, Uw Essentiële Gids voor Rotterende Schroefcompressors!