ブロワの比較：スクリュブロワとルートブロワ
10年前まで、低圧ブロワは、ローブまたはルーツ圧縮技術を使用して、さまざまな産業で使用する空気を生成していました。しかし、特にセメント工場において、スクリュブロワが効率的なメリットのために好ましい選択肢になりつつあります。
1854年にルーツ兄弟が発見した容積式ブロワの原理は当時、最先端のものでした。しかし、過去150年以上にわたり、効率の改善はわずかでした。
そのため、ルーツブロワとスクリュブロワを比較するのがよいでしょう。
ルーツブロワはどのように機能しますか?
ローブブロワまたは「ルーツ」ブロワは、内部圧縮なしのバルブレス容積式コンプレッサです。等積圧縮の原理に基づいて動作します。ここで空気が圧縮室に入り、同一のロータが回転しても空気の体積は一定に保たれます。
回転を続けると圧縮室の体積は減少します。これに伴い、接続されたパイプラインから入ってくる空気により、完全な背圧に対して外部から圧縮が加わります。
外部圧縮は、低効率と高いノイズレベルの原因となります。その結果、ローブ技術の使用は、非常に低圧の用途や一段圧縮に限定されます。
スクリュブロワ技術のメリット
スクリュ式ブロワにはスクリュ圧縮エレメントが採用されています。これは、逆方向に回転するオスロータとメスロータで構成され、ロータとハウジングの間の体積が減少します。
各スクリュエレメントには、固定された内蔵圧力比があり、不均衡を引き起こす機械的な力はありません。つまり、スクリュ技術が高速のシャフト速度で動作し、大きな流量と小さな外形寸法を組み合わせることができます。
等積圧縮と等エントロピー圧縮
前述のように、ルーツブロワは、等積圧縮の原理で動作します。これに対し、スクリュブロワは、等エントロピー圧縮です。違いをよりよく理解するには、両方のプロセスの式を見るのがよいでしょう
理想的な等積圧縮における理想気体：T 2 = T 1（P 2 / P 1）
理想的な等エントロピー圧縮における理想気体：T 2 = T 1（P 2 / P 1）（γ-1）/y
スクリュブロワとローブブロワのエネルギー消費量
上記の情報に基づき、等エントロピー圧縮における温度T2は、等積圧縮における温度よりも低いことが明らかです。これは、作業が熱として放射されるローブエレメントと比較して、熱に伝達される作業が少ないためです
簡単に言えば、スクリュエレメントの効率は、同じ圧力でローブエレメントよりも高くなります。
例を用いてこの概念を理解してみましょう：
周囲温度35℃の場合
定格流量：2000 m3/時
圧力：0.7 bar（g）
ルーツブロワの電力消費量は60 kW、出口空気温度は125℃です。スクリュブロワの場合、電力消費量は43 kW、出口空気温度は94℃です。
したがって、スクリュ式ブロワは、ルーツブロワよりもはるかにエネルギー効率が高くなります。
ローブブロワの圧力/体積図
スクリュブロワの圧力/体積図
まとめ
スクリュブロワでは、内部のエアフローの経路が最適化されており、圧力損失と乱気流が抑えられます。
パッケージにはベルト/プーリシステムの代わりにダイレクトドライブ一体型ギヤボックスが含まれています。これにより伝送損失が低減されます。
これらのエレメントと一体型可変速駆動（VSD）の組み合わせにより、ローブブロワよりも使用するエネルギーが30%少ないスクリュブロワが実現しました。
さらに、統合されたElektronikonコントローラが24時間365日動作を監視し、最高限の信頼性を確保します。
省エネとこれらのメリットにより、スクリュブロワは、ルートブロワより好ましい選択肢となります。