Mikä on ilmakompressori

Selitämme, miten ilmakompressorit toimivat ja millaisia kompressorityyppejä niissä on ovat

Ota meihin yhteyttä tänään

11. kesäkuuta 2021

Paineilmakompressorit: Unohdetut maailmanvalloittajat

Mitäilmakompressorit ovat? Teknisestipaineilmakompressorit ovat koneita, jotka muuntavat yhden energiamuodon toiseen muotoon, jota voidaan myöhemmin varastoida ja käyttää. Tämä keksintö - ja sen syvällinen vaikutus elämäämme - ei kuitenkaan tee tätä lyhyttä selitystä eikä yksityiskohtaisempaa kuvausta jäljempänä.

Tämän vuoksi vastaus edellä esitettyyn kysymykseen on "koneet, jotka ovat muuttaneet maailmaamme enemmän kuin mikään muu keksintö".

Se, mikä kuulostaa hyperbolelta, on itse asiassa erittäin tarkka kuvaus ilmakompressorien vaikutuksesta yhteiskuntaamme – ja erityisesti teollisuusalaan. Alle 150 vuoden kuluttua siitä, kun itävaltalainen insinööri Viktor Popp rakensi ensimmäisenkompressoritehtaan,paineilma on tullut niin korvaamattomaksi, että sitä kutsutaan nyt "neljänneksi hyödykkeeksi" yhdessä sähkön, veden ja kaasun kanssa.

Numerot varmistavaa tämän lausunnon. Arvioiden mukaan 10 prosenttia kaikesta tehdasteollisuuden kuluttamasta sähköstä käytetään paineilmaan. 

Aiheet

Miten ja miksi ilma puristetaan

Seuraavaksi tutustutaan tarkemmin paineilman ja sitä tuottavien kompressorien merkitykseen. Paineilma on yksinkertaisesti tavallista ilmaa, joka pakotetaan paljon pienempään tilaan. Kun näin tapahtuu, molekyylit nopeutuvat ja niin sanottu kineettinen energia syntyy. Kineettistä energiaa voidaan käyttää heti tai se voidaan varastoida ja vapauttaa myöhemmin.

Yksi syy siihen, miksi paineilma on muuttunut niin korvaamattomaksi, on sen monipuolisuus. Lähes kaikki teollisuudenalat ovat riippuvaisia paineilmasta jossain muodossa – tehtaista autoihin, aluksiin ja juniin, rakennustyömaille sairaaloihin, paineilmaa käytetään kaikkialla sen ympärillä.

On myös järkevää, että paineilmakompressoreita on useita eri käyttökohteisiin. Pieni ja hiljainen kompressori, joka käyttää hammaslääkärin porakonetta, ei saa olla sama kuin teollisuuskompressori, joka pitää koko tuotantolaitoksen käynnissä. 

Oikean ilmakompressorin löytäminen

Monien vaihtoehtojen vuoksi maallikon on kuitenkin vaikea löytää heille sopivaa kompressoria. Tässä on katsaus eri kompressorityyppeihin ja -tekniikoihin, jotta asiat sujuvat helpommin.

Tarkastellaan ensin, miten kompressorit toimivat. Puristusteknologioita on kaksi:

- syrjäytyskompressoreissa on tila, joka on täytetty säännöllisellä ilmalla (tai toisella kaasulla ilmanpaineella). Tämä ontelo pienenee, mikä tarkoittaa, että saman määrän ilmaa on mahtuva pienempään tilaan ja sen paine ja liike-energia kasvavat.

- dynaamiset kompressorit saavuttavat vaaditun paineen nousun kiihdyttämällä ilman (tai kaasun) juoksupyörällä ja hidastamalla sitä diffuusorilla.

Syrjäytyskompressorit ovat paljon useammin käytettyjä ja niissä on erilaisia tekniikoita ilman poiskytkemiseksi. Mäntäkompressorit käyttävät edestkasista liikettä ruuvikompressoreja , joissa on kaksi roottoria, ja harvinaisempia kierukka-kompressoreja , joissa on kaksi roottoria.

Jokaisella niistä on omat hyötynsä ja käyttönsä.

Esimerkiksi mäntäkompressoritovat melko yksinkertaisia koneita, jotka ovat edullisia ostaa. Ne ovat usein oikea ratkaisu vähän paineilmaa vaativaan käyttöön.

Ruuvikompressorit ovat edistyneempiä ja kokonaiskäyttökustannukset alhaiset. Ne ovat energiatehokkaampia ja voivat tuottaa paljon enemmän paineilmaa.

Dynaamisia kompressoreita käytetään sen sijaan pääasiassa erittäin suuria ilmamääriä vaativiin toimintoihin ja sovelluksiin. 

Teknologioiden eriyttäminen

Toimintaperiaatteen lisäksikompressorin vahvuudet ja käyttötavat määräytyvät muiden ominaisuuksien mukaan. 

Öljytiivistetyt ja öljyttömät: kaikki käyttösovellukset eivät vaadi huippulaadukasta ilmaa. Esimerkiksi lähes kaikki paineilma täyttää renkaan, mutta lääkkeiden tai elintarvikkeiden kanssa kosketuksiin joutuvan paineilman on oltava hyvin puhdasta ja täytettävä tiukat määräykset. Ensin mainittua kutsutaan ”energiailmaksi” ja jälkimmäistä ”aktiiviseksi ilmaksi”. Yleensä energiailman on oltava vähemmän puhdasta, ja öljytiivistetty kompressori voi tehdä työn. Ne ovat edullisempia ostaa ja käyttää, mutta niiden tuottamassa ilmassa on öljyjäämiä.

Tämä tekee niistä sopimattomia aktiiviseen ilmakäyttöön, joka vaatii puhtaampaa ilmaa. Tällöin öljytön kompressori on paljon parempi vaihtoehto, koska se tuottaa täysin puhdasta ilmaa.

1- tai 2-vaiheiset mäntäkompressorit: Mäntäkompressorit ovat saatavana kahdessa eri mallissa joko 1- tai 2-vaiheisina. Pienemmille töille, joissa ei tarvita jatkuvaa ilmansyöttöä, edullisempi 1-vaiheinen versio. Kaksivaiheinen mäntä on kuitenkin todennäköisesti parempi ratkaisu, jotta voidaan käyttää suuritehoisia työkaluja ja taata jatkuva paineilman saanti.

Hihnakäyttö verrattuna suoraan voimankäyttöön: Hihnakäyttöiset kompressorit ovat parempi valinta luotettavuuteen, helppokäyttöisyyteen, kustannustehokkuuteen ja tehoon nähden. Jos sovellukset vaativat kompressorin nopeuden ja tehon säätämistä, on kuitenkin suositeltavaa käyttää suoraa voimankäyttöä.

Kiinteänopeuksiset ja vaihtuvanopeuksiset:Vaikka sen monet sovellukset ja laaja käyttö ovat merkittävä syy siihen, miksi paineilma (ja sen tuotanto) muodostaa näin suuren osan kaikesta teollisuuden kuluttamasta energiasta, on olemassa toinenkin tekijä: Ilman puristamiseen tarvitaan paljon energiaa. Itse asiassa energiakustannukset muodostavat kompressorin käyttöiän aikana suurimman osan kompressorin kokonaiskäyttökustannuksista.

Tästä pääsenkin kiinteän ja säädettävänopeuksisen kompressorin eroon. Kuten niiden nimi osoittaa, kiinteänopeuksisilla malleilla on vain yksi nopeus. Se toimii hyvin sovelluksissa tai toiminnoissa, joissa tarvitaan tasaista ilmavirtaa (kompressorin tuotto on tietenkin vielä sovitettava kysyntään, jotta energiaa ei tuhlattaisi).

On kuitenkin erittäin tehotonta, jos tuotantopaikalla on vaihteleva ilmankysyntä. Tällöin säädettävänopeuksiset kompressorit ovat paljon parempi vaihtoehto. Niiden alkuperäinen hinta on korkeampi, mutta koska ne kuluttavat paljon vähemmän energiaa sovittamalla kompressorin nopeuden ilmantarpeeseen, ne ovat paljon tehokkaampia ja tarjoavat huomattavasti alhaisemmat käyttökustannukset. 

Vieritä ylös ↰

Evoluto 55 range variable speed drive compressors

Toivottavasti tämä opas on tarjonnut hyödyllisen lähtökohdan erityyppisten kompressorien, niiden ominaisuuksien ja etujen ymmärtämiselle sekä niille parhaiten sopiville sovelluksille.  

Katso myös

Lue lisää paineilmablogistamme ja ryhdy paineilmaasiantuntijaksi jo tänään!