Wie funktioniert ein Schraubenkompressor??

Zuvor haben wir die Funktionsprinzipien von Kolbenkompressoren diskutiert. In diesem Blog wird gezeigt, wie Schraubenkompressoren, auch bekannt als Schraubenkompressoren, funktionieren. Schraubenkompressoren sind eine Art rotierender Verdrängungskompressor.

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28. April 2023

Schraubenkompressoren

Die Art und Weise, wie ein Druckluftkompressor Luft komprimiert oder unter Druck setzt, hat einen Einfluss auf die Luft, die er abgibt. Ein Schraubenkompressor ist so konzipiert, dass er einen gleichmäßigen, kontinuierlichen und konsistenten Druckluftstrom ohne die häufig mit Kolbenkompressorenverbundenen Schwankungen abgibt. Damit sind sie besonders beliebt in Lebensmittelverpackungsanlagen, automatisierten Fertigungssystemen und bei Werkzeugen wie Schlagschraubern, Presshämmern, Sandblastern und natürlich bei Lackieranlagen.

Wie funktionieren Schraubenkompressoren?

Alup Schraubenkompressor

Ein Schraubenkompressor komprimiert die Luft, was wir das Schraubenelement nennen. Diese enthält zwei ‘Rotoren’, die sich drehen oder – Sie haben es erraten – drehen. Dennoch werden Sie die Rotoren oft als ‘Schraubenschrauben’ oder noch einfacher als ‘Schrauben’ bezeichnet sehen. Das ist auch vollkommen verständlich; die Rotoren haben ein ‘Gewinde’ an ihnen, genau wie bei einer Schraube. Wenn ein Schraubenkompressor Luft ansaugt, wird die Luft in den Lücken zwischen dem Gewinde gefangen. Wenn sich der Rotor dreht, bewegt sich die Luft mit dem Gewinde zum Auslass. Wie heißt dieser Prozess? ‘Positive Verschiebung'. Die Linien des Fadens, oder ‘Zähne’, sind weiter auseinander in der Nähe des Lufteinlasses. Dadurch können sie mehr Luft hereinziehen. Doch näher am Auslass liegen die ‘Zähne’ näher zusammen, sodass die ‘Rillen’ – die Lücken zwischen ihnen – kleiner sind. Die Zähne eines Rotors drücken in die Nuten des anderen Rotors. Dadurch wird die Luft komprimiert oder unter Druck gesetzt. Da die Nuten immer näher zum Auslass hin angeordnet werden, wird die Luft immer stärker verdichtet, wenn sie sich näher am Auslass bewegt.

Die verschiedenen Arten von Schraubenkompressoren

Es gibt im Wesentlichen zwei Arten von Schraubenkompressoren. Ein ölfrei verdichtender Schraubenkompressorwird meist für empfindliche Prozesse verwendet, bei denen die Druckluft eine bestimmte Qualitätsnorm erfüllen muss.

Öleingespritzte Schraubenkompressorensind jedoch weit häufiger anzufinden. Sie verwenden Öl, um die beweglichen Teile geschmiert zu halten, wodurch Verschleiß und Verschleiß minimiert werden, und tragen gleichzeitig dazu bei, die Betriebstemperatur niedrig zu halten und die Geräuschentwicklung des Luftkompressors zu verringern. Sie sind etwas komplexer, mit unterschiedlichen Kreisläufen für Luft und Schmieröl.

Der Luftkreislauf:

Ein Schraubenkompressor saugt Luft an. Die Luft strömt zuerst durch einen Filter und dann durch ein offenes Einlassventil in das Kompressorelement. Dieses Einlassventil ist effektiv ein Einwegventil. Wenn der Kompressor ausgeschaltet wird, schließt sich das Ventil und verhindert, dass Luft und Öl in den Filter fließen.

Die Luft wird im Kompressorelement wie oben beschrieben verdichtet.

Bei einem ölfrei verdichtenden Schraubenkompressor kann die Druckluft effektiv vom Kompressor zum Auslass transportiert werden. Aber bei einem öleingespritzten Schraubenkompressor vermischt sich Öl unweigerlich mit der Druckluft. Da sie entfernt werden muss, wird die Druckluft über ein Rückschlagventil vom Kompressorelement in einen Luftbehälter/Ölabscheider geleitet. Dieses Rückschlagventil verhindert, dass Luft und Öl nach hinten laufen, wenn der Kompressor ausgeschaltet wird.

Wenn der Schraubenkompressor in Betrieb ist, hält ein Mindestdruckventil den Druck im Abscheiderbehälter über dem Mindestwert. Dies ist für die Schmierung erforderlich. Weiter nachgeschaltet verhindert ein weiteres Ventil, dass Druckluft in die Atmosphäre entweicht, wenn der Kompressor ausgeschaltet wird. 

Öleingespritzte Schraubenkompressoren: Der Ölkreislauf

Bei einem öleingespritzten Schraubenkompressor wird die Luft durch das Kompressorelement gedrückt und nimmt zwangsläufig Öl auf. Dies muss entfernt werden. Bei einem öleingespritzten Schraubenkompressor strömt die Druckluft daher aus dem Kompressorelement in einen Luftbehälter/Ölabscheider. Hier wird es mit extrem hohen Geschwindigkeiten gesponnen, die das schwerere Öl durch Zentrifugalkraft von der leichteren Luft trennen.  

Der untere Teil des Luftbehälters/Ölabscheiders dient als eine Art Ölbehälter. Im Tank befindet sich ein thermostatisches Bypassventil. Das bedeutet, dass das Öl im Tank bleibt, bis eine bestimmte Temperatur erreicht ist. Wenn die Temperatur erreicht ist, öffnet sich das Ventil, und der Luftdruck drückt das Öl aus dem Luftbehälter/Ölabscheider durch den Ölfilter und das Ölabsperrventil in das Kompressorelement. Wenn das Öl ca. 15˚C über dem Sollwert liegt, strömt es auch durch einen Ölkühler. Das Ölabsperrventil schützt das Kompressorelement vor Ölschwemmung, wenn der Kompressor stoppt. 

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Siehe auch

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