Sprężarki przemysłowe – budowa i zasady działania urządzeń do sprężania powietrza

W wielu branżach produkcyjnych sprężone powietrze jest traktowane jako jeden z podstawowych mediów roboczych, jednakowo jak energia elektryczna czy woda technologiczna. Jego użycie nie ogranicza się do zasilania narzędzi. Powietrze pod ciśnieniem może odpowiadać za przesuwanie elementów, otwieranie zaworów, sterowanie ruchem maszyn a także usuwanie drobnych zanieczyszczeń z powierzchni.

Sprężarki przemysłowe muszą być dostosowane do rodzaju wykonywanych zadań, niemniej jednak równie ważne są warunki, w jakich będą użytkowane. W zakładzie pracującym na kilka przeróbek urządzenie może przez sporo godzin pozostawać pod obciążeniem, jednak w mniejszym warsztacie pobór powietrza może posiadać charakter nieregularny. Te różnice wpływają na wyselekcjonowanie konstrukcji, sposób sterowania i planowanie obsługi. Znaczenie ma także miejsce poboru powietrza przez odbiorniki. O ile maszyny znajdują się w znacznej odległości od źródła zasilania, należy uwzględnić długość przewodów i możliwe straty ciśnienia. W praktyce parametry weryfikowane bezpośrednio przy sprężarce nie zawsze odpowiadają warunkom panującym na końcu instalacji, zwłaszcza gdy równocześnie pracuje wiele urządzeń.

Podczas analizy dostępnych rozwiązań warto zwrócić uwagę na różnice między wydajnością teoretyczną a ilością powietrza realnie dostarczanego do sieci. Wartość podawana w materiałach technicznych powinna być interpretowana w przyrównaniu do określonego ciśnienia i warunków pomiaru. Porównywanie urządzeń wyłącznie na podstawie jednej liczby może prowadzić do błędnych wniosków. Kompresory przemysłowe mogą mieć podobną moc znamionową, a jednocześnie różnić się wydajnością, zakresem regulacji a także zapotrzebowaniem na energię. Przy wyborze należy uwzględnić również dopuszczalny czas pracy, wymagania dotyczące chłodzenia i warunki otoczenia. W pomieszczeniu o wysokiej temperaturze urządzenie może mieć inne warunki działania niż w dobrze wentylowanej hali technicznej. Warto też sprawdzić, czy producent określa wymagane odstępy serwisowe a także warunki dostępu do podzespołów. Zbyt ciasne ustawienie urządzenia może utrudniać wykonywanie przeglądów, a w niektórych przypadkach również właściwe odprowadzanie ciepła. Istotne jest też zaplanowanie transportu i montażu, w szczególności gdy sprzęt ma zostać umieszczony w istniejącym budynku, w którym dostęp do pomieszczenia technicznego jest ograniczony.

W instalacjach wykorzystujących sprężone powietrze bardzo ważną rolę odgrywa zbiornik, który pozwala akumulować określoną ilość medium i ograniczać skutki krótkotrwałych wzrostów zapotrzebowania. Jego pojemność powinna odpowiadać charakterowi poboru oraz sposobowi sterowania sprężarką. Zbyt niewielki zbiornik może powodować częste uruchamianie urządzenia, jednakże większa pojemność sama w sobie nie rozwiąże problemu niedostatecznej wydajności przy długotrwałym, wysokim obciążeniu. Tak samo powinno się podejść do instalacji rozprowadzającej powietrze. Rury o zbyt małej średnicy mogą zwiększać opory przepływu, a nieprawidłowo zrobione połączenia bywają źródłem wycieków. W zakładach, w których sieć była rozbudowywana etapami, warto sprawdzić, czy kolejne odgałęzienia nie zmieniły warunków zasilania wcześniejszych stanowisk. Nowe maszyny mogą zwiększyć zapotrzebowanie bardziej, niż wynika to z samego dodania kolejnego odbiornika, szczególnie jeżeli już kilka urządzeń rozpoczyna pracę w tym samym momencie. W tak zaistniałych okolicznościach pomocne jest wykonanie pomiarów podczas zwykłego cyklu produkcyjnego. Odczyty z okresu, gdy większość maszyn pozostaje wyłączona, nie pokażą rzeczywistych ograniczeń instalacji. Dopiero obserwacja pod obciążeniem pozwala ocenić, czy problem tyczy się źródła powietrza, zbiornika, przewodów czy lokalnych elementów regulacyjnych.

Ważnym zagadnieniem pozostaje też wpływ wilgoci i zanieczyszczeń na działanie urządzeń pneumatycznych. Powietrze atmosferyczne zawiera parę wodną, która podczas sprężania i późniejszego ochładzania może się skraplać. Ilość powstającego kondensatu zależy między innymi od temperatury, wilgotności otoczenia i warunków pracy instalacji. Jeśli woda przedostaje się do przewodów, może zakłócać działanie niektórych elementów, a w instalacjach wykreowanych z podatnych na korozję materiałów przyczyniać się do ich niszczenia. Z tego powodu stosuje się rozwiązania do oddzielania kondensatu, osuszania i filtrowania powietrza. Ich wybieranie uzależniony jest od założeń procesu, ponieważ nie prawie każde zastosowanie wymaga takiego samego poziomu czystości. Powinno się przy tym pamiętać, że dodatkowe elementy wymagają regularnej kontroli, a zabrudzone wkłady filtracyjne mogą zwiększać spadki ciśnienia. W trakcie przeglądów należy uwzględniać stan separatorów, działanie odpływów kondensatu oraz wskazania urządzeń kontrolnych. Wszelkie zmiany warto odnosić do wcześniejszych pomiarów, zamiast oceniać je wyłącznie na podstawie pojedynczego odczytu. Dzięki temu łatwiej ustalić, czy przyczyną nieprawidłowości jest zmiana warunków produkcji, problem z uzdatnianiem powietrza czy pogorszenie stanu technicznego poszczególnych części układu.

Więcej informacji na stronie: sprężarki przemysłowe.