Czym różnią się sprężarki tłokowe i rotacyjne
Chcesz kupić nową sprężarkę powietrza, ale nie masz pewności, czy lepsza będzie konstrukcja tłokowa czy rotacyjna śrubowa? Chociaż oba typy są sprężarkami wyporowymi i pełnią tę samą funkcję, różnią się zasadą działania i zastosowaniami, w których sprawdzają się najlepiej.
W tym miejscu omawiamy te dwa typy sprężarek i przedstawiamy ich zalety, aby ułatwić Ci wybór urządzenia najlepiej dostosowanego do Twoich potrzeb i specyfiki Twojej działalności.
Co to jest tłokowa sprężarka powietrza?
Sprężarka tłokowa to urządzenie, w którym do sprężania powietrza używa się tłoków wprawianych w ruch przez wał korbowy. Tłoki przesuwają się w cylindrze ruchem posuwisto-zwrotnym, sprężając powietrze podczas przemieszczania się w kierunku głowicy. Sprężone powietrze trafia do zbiornika i jest gotowe do użycia.
Tłoków używa się do sprężania powietrza już od połowy XVII wieku. Przez te wszystkie lata konstrukcja i zasada działania tłokowych sprężarek powietrza zmieniła się jedynie nieznacznie.
Co to jest rotacyjna sprężarka śrubowa?
Rotacyjne sprężarki śrubowe to urządzenia, w których do sprężania powietrza służą dwie zazębione śruby, zwane wirnikami. Obracające się wirniki, czyli zazębiające się spirale, wymuszają przepływ powietrza przez komory, sprężając je w mniejszej przestrzeni. Gdy wirniki obracają się, nieustannie wytwarzane jest sprężone powietrze. Trafia ono do zbiornika i jest gotowe do użycia.
Konstrukcja rotacyjnych sprężarek śrubowych nie zmieniła się znacząco od połowy XX wieku. Zasada działania, polegająca na wykorzystaniu dwóch zazębiających się wirników, pozostaje taka sama. Jednak dzięki postępom w produkcji i technologii materiałów wzrosła efektywność i trwałość sprężarek tego typu. Ponadto elektroniczne sterowanie i automatyzacja ułatwiły zarządzanie i okresową obsługę techniczną. Niektóre rotacyjne sprężarki śrubowe mają obecnie napęd o zmiennej prędkości obrotowej, który umożliwia regulację przepływu powietrza odpowiednio do zapotrzebowania, a tym samym zapewnia oszczędność energii.
Czym różnią się sprężarki tłokowe i rotacyjne?
Istnieje kilka istotnych różnic między rotacyjnymi sprężarkami śrubowymi a sprężarkami tłokowymi:
Konstrukcja:
W rotacyjnych sprężarkach śrubowych do sprężania powietrza wykorzystuje się dwie zazębione śruby (wirniki), a w sprężarkach tłokowych — tłoki wprawiane w ruch przez wał korbowy.
Efektywność:
Rotacyjne sprężarki śrubowe zazwyczaj zużywają mniej energii i są tańsze w użytkowaniu. Do sprężania powietrza wykorzystuje się w nich dwie zazębione śruby, co zapewnia bardziej równomierny przepływ sprężonego powietrza i mniejsze straty energii w porównaniu ze sprężarkami tłokowymi.
Wybór rotacyjnej sprężarki śrubowej wiąże się jednak z wyższymi kosztami początkowymi, ponieważ sprężarki takie mają bardziej skomplikowaną konstrukcję i bazują na bardziej zaawansowanej technologii.
Poziom hałasu:
Ruch tłoków stosowanych w sprężarkach tłokowych generuje większy hałas. Poziom hałasu podczas pracy rotacyjnej sprężarki śrubowej mieści się zazwyczaj w zakresie od 70 do 80 dB(A). W przypadku sprężarki tłokowej jest to w przybliżeniu od 80 do 90 dB(A) — zależnie od wielkości, modelu i marki.
Trzeba jednak pamiętać, że dzięki postępowi technicznemu udało się opracować rozwiązania skutecznie zmniejszające poziom hałasu generowanego przez niektóre sprężarki tłokowe.
Okresowa obsługa techniczna:
Na etapie wyboru sprężarki ważna jest kwestia jej obsługi serwisowej. Rotacyjne sprężarki śrubowe są zazwyczaj łatwiejsze w serwisowaniu. Mają mniej ruchomych części, co oznacza mniejsze zużycie i mniej obszarów, w których mogłoby dojść do awarii. Ponadto w rotacyjnych sprężarkach śrubowych nie stosuje się pierścieni tłokowych, dzięki czemu nie trzeba w nich tak często wymieniać oleju, a ryzyko wycieków oleju jest mniejsze.
Chociaż sprężarki tłokowe są trudniejsze w serwisowaniu, ze względu na niski koszt początkowy i niewielkie rozmiary nadal cieszą się popularnością w szeregu zastosowań.
Przepływ powietrza:
Rotacyjna sprężarka śrubowa zapewnia stały przepływ powietrza. Stosowane w niej dwie zazębione śruby sprężają powietrze w sposób ciągły, dzięki czemu strumień powietrza na wylocie jest stabilny. W konstrukcjach tłokowych powietrze sprężane jest na skutek ruchu tłoków, co może powodować pulsacje i wahania przepływu powietrza, zwłaszcza przy wyższych ciśnieniach.
Ciśnienie powietrza:
Konstrukcja sprężarki powietrza może w dużej mierze wpływać na ciśnienie na wylocie. Sprężarki tłokowe i rotacyjne śrubowe różnią się pod tym względem.
Rotacyjne sprężarki śrubowe optymalizuje się pod kątem stałego wytwarzania sprężonego powietrza o określonym ciśnieniu, zwykle do 10,3 bar (150 psi), dzięki czemu idealnie nadają się one do zastosowań takich jak zasilanie narzędzi pneumatycznych.
Z kolei sprężarki tłokowe przeznaczone są do wytwarzania powietrza sprężonego pod wyższym ciśnieniem, często sięgającym 13,8 bar (200 psi) i więcej. Dobrze sprawdzają się w zastosowaniach wymagających wysokiego ciśnienia powietrza, takich jak procesy przemysłowe czy lakierowanie natryskowe. Trzeba też pamiętać, że ciśnienie wytwarzane przez sprężarki tłokowe może zmieniać się zależnie od położenia tłoka w cylindrze, co powoduje pulsacje i zmiany ciśnienia powietrza w instalacji.
Wielkość:
Rotacyjne sprężarki śrubowe są większe od sprężarek tłokowych. Sprężają więcej powietrza, w związku z czym stosuje się w nich duże silniki, które zajmują więcej miejsca. Czasami nawet wymagane jest wydzielenie pomieszczenia sprężarek.
Z kolei sprężarki tłokowe są niewielkie. Kompaktowa konstrukcja ułatwia ich montaż w ciasnych przestrzeniach.
W ostatecznym rozrachunku wybór pomiędzy sprężarką rotacyjną śrubową a tłokową zależy od specyfiki danego zastosowania, na przykład od wymaganej ilości sprężonego powietrza, warunków pracy i budżetu.
Którą sprężarkę wybrać? Tłokową czy rotacyjną?
Rotacyjne sprężarki śrubowe i sprężarki tłokowe przeznaczone są do różnych zastosowań i dla odmiennych branż.
Rotacyjne sprężarki śrubowe to doskonały wybór w przypadku zastosowań wymagających stałego przepływu sprężonego powietrza i niezmiennego poziomu ciśnienia. Wykorzystuje się je zazwyczaj w branżach, w których potrzeba dużej ilości sprężonego powietrza, takich jak produkcja, budownictwo, petrochemia, żywność i napoje, energetyka, a także przemysł farmaceutyczny, tekstylny i motoryzacyjny.
Z kolei sprężarki tłokowe dobrze sprawdzają się w zastosowaniach wymagających powietrza sprężonego pod wysokim ciśnieniem lub niskiego przepływu. Zwykle używa się ich w branżach motoryzacyjnej, budowlanej, produkcyjnej oraz ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji.
Atlas Copco — producent niezawodnych sprężarek tłokowych i rotacyjnych
Firma Atlas Copco jest globalnym producentem i dostawcą przemysłowych sprężarek powietrza, prowadzącym działalność w ponad 180 krajach. Oferuje niezawodne sprężarki tłokowe i rotacyjne, które zwiększają efektywność i minimalizują przestoje w zastosowaniach przemysłowych.
Nadal nie masz pewności, które rozwiązanie jest dla Ciebie najlepsze? Skontaktuj się z przedstawicielem Atlas Copco, a uzyskasz fachowe porady i informacje o najlepszych w branży produktach. Umów się z nami na bezpłatną konsultację.