Porovnání membránových a pístových kompresorů: který z nich je pro vaši aplikaci lepší?

Kompresorové jednotky jsou speciální zařízení široce používaná v různých technologických procesech v chemickém, hutním, plynárenském, stavebním a dalším průmyslu.

Dnes se téměř žádná oblast výroby neobejde bez použití takového zařízení, které lze klasifikovat podle oblasti použití:

• obecný účel;
• energie;
• petrochemický a další.

Dnes je toto zařízení prezentováno v široké škále modelů, konstrukčních možností a účelů. Každý typ kompresoru má své konstrukční vlastnosti, individuální technické a provozní vlastnosti, na základě kterých je nutné zvolit ten či onen typ kompresoru. K tomu potřebujete vědět, co jsou kompresory a jejich hlavní charakteristiky.

Klasifikace kompresorů – hlavní typy zařízení

Moderní kompresory mají několik různých klasifikací, z nichž nejvýznamnější je rozdělení zařízení do typů v závislosti na konstrukčních vlastnostech a principu činnosti kompresorů. Nejprve je třeba poznamenat dva hlavní typy kompresorů:

• objemný;
• instalace čepelí.

Lopatkový kompresor – Jedná se o zařízení, jehož provoz je založen na dynamickém provozním principu. U tohoto typu instalace se tlak zvyšuje v důsledku interakce proudu vzduchu s lopatkovými řadami, z nichž jedna je rotující a druhá je stacionární. Zařízení lopatkového typu se zase dělí na následující typy kompresorů:

• odstředivý;
• radiálně-axiální;
• axiální.

Nejoblíbenější jsou však objemové kompresory. Stlačování vzduchu v zařízeních tohoto typu probíhá ve speciálních pracovních komorách. Střídavá komunikace komor se vstupem a výstupem kompresoru a také periodické změny jejich objemu vedou ke změně tlaku vzduchu. Klasifikace objemových jednotek je rozdělena podle tvaru a typu pracovních částí kompresorových jednotek a principu jejich činnosti. Objemové kompresory tedy mohou být následujících typů:

Jednotky pístového typu se staly obzvláště oblíbené díky kombinaci výhod, jako je snadné použití, vysoký výkon, dlouhá životnost, malé rozměry a mnoho dalších. Navíc je tento typ kompresoru vynikající pro jakýkoli typ práce s širokým rozsahem požadovaných hodnot tlaku.

Hlavními ovládacími prvky pístových kompresorů jsou elektrický pohon, víko válce, regulátor tlaku a přijímač. K vytvoření potřebného tlaku vzduchu u tohoto typu zařízení dochází v důsledku translačních pohybů pístu. Pístové kompresory mají svou vlastní klasifikaci a dělí se na:

• dvojitá nebo jednočinná;
• olej a bez oleje;
• úhlové, horizontální, vertikální;
• s různým počtem válců.

Dalším typem objemových kompresorů jsou rotační jednotky, jejichž hlavním znakem je přítomnost rotujících kompresních prvků. Tyto typy kompresorů mohou být průmyslové, poloprůmyslové nebo domácí. Svými provozními parametry, podmínkami a provozními vlastnostmi jsou vhodné pro provádění technologických procesů v jakémkoli podniku a v různých oborech činnosti.

Vysokotlaké kompresory jsou zařízení navržená tak, aby produkovala výrazně vyšší tlak než standardní kompresory. Používají se ve specifických průmyslových odvětvích, jako je metalurgie, testování zařízení a vyžadují speciální přístup k bezpečnosti. Takový kompresor lze vyrobit i v pístovém nebo rotačním provedení, ale se zesíleným provedením, aby vydržel extrémní zatížení.

Další variantou jsou dieselové kompresory, které poskytují autonomní provoz, protože jsou poháněny motorovou naftou. Takové instalace jsou zvláště žádané na staveništích a v podmínkách, kde je omezený přístup k elektřině. Dieselové kompresory mohou být buď pístové nebo šroubové a vyznačují se vysokým výkonem, odolností vůči venkovním podmínkám a mobilitou, díky čemuž jsou optimální volbou pro stavební a silniční práce.

Kategorie rotačních jednotek zahrnuje následující typy kompresorů:

• Šroubové zařízení – taková zařízení jsou vybavena hnacími a poháněnými rotory, které se otáčejí směrem k sobě. Tento princip otáčení vede ke zmenšení prostoru mezi skříní a rotory, což zajišťuje zvýšení tlaku. Hlavní výhodou šroubových kompresorů je možnost jejich použití v náročných provozních podmínkách.
• Scroll kompresory – mají přesazené pevné a pohyblivé spirály. Jsou instalovány zvláštním způsobem a vytvářejí dutiny s neustále se měnícím objemem v nich.
• Rotační lopatkové rostliny – hlavním prvkem takových instalací je rotor s deskami instalovanými ve skříni odsazené od středu. Pohyb desek může nastat v radiálním směru.
• Tekutý kroužek – ve skříni, která je částečně naplněna kapalinou, je rotor s pevnými lopatkami.

Klasifikace kompresorů na základě jejich konstrukčních vlastností a principu činnosti není jediná. Takže podle způsobu chlazení jsou kompresory chlazené vzduchem nebo kapalinou. Existuje také klasifikace na základě hnacího motoru – od plynové turbíny, spalovacího motoru a elektromotoru.

Kromě toho se klasifikace kompresorů může také lišit v závislosti na konečné úrovni tlaku:

• nízkotlaká zařízení;
• průměrná hladina tlaku;
• ultravysokotlaké zařízení.

Výběr potřebného kompresorového zařízení závisí na požadavcích na instalace, provozních podmínkách a vlastnostech, druhu prováděné práce a dalších charakteristikách.

Kompresory jsou komplexní zařízení, jejichž správná činnost určuje výrobní proces podniku. Abyste si vybrali kompresorovou jednotku moudře, musíte porozumět modelům a technickým vlastnostem.

V tomto článku budeme hovořit o dvou nejoblíbenějších typech kompresorů: šroubovém a pístovém, abyste si mohli vybrat tu nejlepší volbu pro své podnikání.

Rozdíly mezi pístovými a šroubovými kompresory

Dříve ruské průmyslové podniky nejčastěji instalovaly pístové kompresory, ale v poslední době je začaly nahrazovat výkonnějšími a modernějšími šroubovými jednotkami.

Abyste pochopili, jak se jeden model liší od druhého, musíte porovnat jejich parametry.

Технические характеристики
Pístový kompresor
Šroubový kompresor
Maximální výkon, kW
Maximální výkon, kW
Maximální produktivita, l/min.
Maximální produktivita, l/min.
Maximální provozní tlak, bar
Maximální provozní tlak, bar
Maximální teplota výstupního vzduchu, °C
Maximální teplota výstupního vzduchu, °C
10–15 více než okolí
Zdroj motoru, hodina
Zdroj motoru, hodina
3 000-6 000
30 000-40 000
Hladina hluku, dB
Hladina hluku, dB
Cyklus práce/odpočinek, %
Cyklus práce/odpočinek, %
60/40 (za 6–15 minut)
80/20 na několik hodin

Další rozdíly:

• Šroubové kompresory mají mechanismus, který ochlazuje vzduch na výstupu, díky čemuž jsou lépe zachovány komponenty, potrubí a výrobní zařízení, která tento vzduch přijímají;
• některé modely šroubových kompresorů mohou pracovat bez odpočinku po dobu 24 hodin;
• na rozdíl od šroubových pístových kompresorů mohou pracovat v náročných teplotních podmínkách a jsou také méně citlivé na prach ve vzduchu v místnosti;
• šroubové instalace jsou zvukově izolované a lze je instalovat i v průmyslových prostorách;
• šroubovací stanice jsou energeticky účinnější. Například modely s frekvenčním regulátorem dokážou snížit spotřebu elektrické energie v průměru o 30 %, a to díky tomu, že v určitém okamžiku vyrobí požadovaný objem stlačeného vzduchu bez nadměrné spotřeby.

Tyto kompresory se také liší svým principem činnosti.

Pístový kompresor

Zařízení přeměňuje rotační energii elektromotoru na vratné pohyby pístů. Vzduch je stlačen a pod tlakem převeden do speciální nádrže – přijímače. Když se píst roztáhne, nová část vzduchu vstupuje přes sací ventil. Pístové kompresory mají kvůli neustálým vibracím a rázovému zatížení mnohem kratší dobu provozu bez přerušení a také vysokou hladinu hluku – práce ve stejné místnosti s takovým zařízením se nedoporučuje.

Pístový kompresor musí být udržován podle následujícího plánu:

• denní: zkontrolujte viditelné poškození, vypusťte kondenzát ze sběrače, zkontrolujte hadice a spoje, odstraňte prach a nečistoty.
• každých 100 hodin: Vyměňte olej, vyčistěte a zkontrolujte vzduchový filtr.
• každých 300 hodin: zkontrolujte celistvost a napnutí hnacích řemenů, zkontrolujte upevnění plošiny, motoru, bloku válců.
• každých 600 hodin: Vyměňte vložky filtru přívodu vzduchu.
• každých 1200 hodin: Vyčistěte zpětný ventil.
• každých 2000 hodin: Zkontrolujte ovládací prvky, zkontrolujte, zda nejsou poškozeny nebo nejeví známky koroze.
• každých 8000–20000 hodin: opravte nebo vyměňte ložiska, těsnění, zkontrolujte, zda je zachován provozní tlak. V případě potřeby vyměňte opotřebované písty a válce.

Pístový kompresor ACO

Šroubový kompresor

Na rozdíl od pístového kompresoru se nestlačuje samotný vzduch, ale speciální směs vzduchu a oleje. Touto směsí je naplněn šroubový blok, skládající se z lopatek, které jsou připevněny k hřídeli elektromotoru, stlačovány a přiváděny do odlučovače oleje – zde dochází k oddělení vzduchu od oleje, čištění a přivádění do průmyslového zařízení. Vzhledem k tomu, že během provozu nedochází k rázovému nebo vibračnímu zatížení, jsou šroubové kompresory mnohem tišší a mohou pracovat nepřetržitě déle než pístové kompresory.

Šroubový kompresor obsluhuje:

• denní: kontroluje se hladina oleje a způsob jeho cirkulace, hledá se možné netěsnosti a sleduje se správný provoz ve všech režimech.
• týdně: zkontrolovány vzduchové filtry, kvalita šroubových spojů a napnutí hnacího řemene, vyčištěn vzduchový olejový chladič.
• za 500 hodin: výměna olejového filtru, kontrola napnutí řemene.
• za 2500–3000 hodin (alespoň jednou ročně): vyměňte olejový filtr a filtr odlučovače a také olej.
• podle potřeby: Vzduchový filtr je vyčištěn.
• podle předpisů z návodu: Řemen a vložka vzduchového filtru jsou vyměněny.

Pístové kompresory mají své výhody, ale nyní průmyslová výroba nejčastěji volí šroubové zařízení, protože má vyšší produktivitu (99 %, zatímco pístové kompresory mají ≈70 %), je mnohem tišší a vyplatí se za několik let používání díky většímu energetická účinnost

Pavel Nazimov Inženýr s více než 8 letou praxí, vedoucí servisního oddělení společnosti Skif Service

Výhody šroubových a pístových kompresorů

Šroubové i pístové kompresory mají své výhody i nevýhody.

Pístové kompresory

Výhody:

• relativně nízká cena (ve srovnání se šroubovými kompresory);
• jednoduchá konstrukce;
• snadná obsluha, údržba a oprava;
• můžete provádět krátkodobé starty;
• může pracovat téměř za jakýchkoli podmínek a při nízkých teplotách;
• nevyžadují předběžnou instalaci ani žádné přípravné práce.

Nevýhody:

• vytvářejí vysokou hladinu hluku, proto je nelze instalovat v průmyslových prostorách;
• produkovat vzduch obsahující ropné nečistoty;
• nemůže pracovat po dlouhou dobu kvůli silnému přehřátí;
• Části kompresoru se mohou rychle opotřebovat v důsledku stálého tření během provozu.

Šroubové kompresory

Výhody:

• může pracovat po dlouhou dobu bez přestávek;
• mít větší výkon, produktivitu a účinnost;
• mají zvukovou izolaci, takže je lze instalovat v těsné blízkosti pracovišť;
• vyrábět vzduch vyšší třídy čištění od oleje a nečistot;
• nevyžaduje speciální základ;
• se díky energetické účinnosti mohou rychleji zaplatit.

Nevýhody:

• dražší než pístové kompresory;
• náročné na údržbu, vyžadující odborný zásah pro údržbu a opravy;
• Horký vzduch musí být odstraněn, takže musí být vybaven dobrý ventilační systém;
• neustále vyžadovat kontrolu systému separace oleje;
• nelze instalovat ve všech průmyslových odvětvích, protože šroubové kompresory pracují při určité teplotě a bez přítomnosti prachu a jiných znečišťujících částic ve vzduchu.

Šroubový kompresor Atlas Copco

V jakých případech je lepší použít šroubový kompresor?

Vzhledem k jejich vysokému výkonu a schopnosti pracovat po dlouhou dobu bez přerušení si šroubové kompresory vybírají velké podniky, kde je potřeba stlačeného vzduchu neustále. A vzhledem k vysokému stupni čištění vzduchu je takové zařízení vhodné pro průmyslová odvětví, která mají požadavky na třídu čistoty.

Například šroubový kompresor by si měla vybrat taková průmyslová odvětví, jako jsou:

• farmaceutický,
• jídlo,
• chemikálie,
• textilní.

Kdy je vhodné použít pístové kompresory?

Pístové kompresory se nejčastěji volí pro malé a střední podniky, kde není potřeba velký objem stlačeného vzduchu nebo kde není potřeba neustále během pracovního procesu.

Taková zařízení lze také použít v průmyslových odvětvích, kde není vyžadována vysoká třída čištění vzduchu (například v metalurgických podnicích nebo podnicích vyrábějících ropu).

Závěr: co je lepší, šroubový nebo pístový kompresor?

Nelze jednoznačně odpovědět, který kompresor je lepší. Oba typy zařízení mají své výhody a nevýhody. Pro některá odvětví, která vyžadují konstantní objem stlačeného vzduchu s vysokou třídou čistoty, je lepší zvolit šroubový kompresor. Tam, kde nejsou požadavky na čistotu stlačeného vzduchu a není potřeba vysoký výkon, můžete zvolit pístový kompresor.

Při výběru je hlavní věcí určit, jaké technické vlastnosti potřebujete, aniž byste se zaměřovali na cenu zařízení. Navzdory tomu, že šroubová zařízení jsou dražší, z dlouhodobého hlediska může být jejich údržba a provoz výrazně levnější než u pístového kompresoru.

Pokud se nemůžete rozhodnout, který kompresor je pro váš provoz nejvhodnější, obraťte se na odborníky. Například Skif Service působí na trhu kompresorových zařízení již více než 12 let, naši inženýři se neustále školí a zdokonalují své dovednosti, takže vědí vše o údržbě a opravách kompresorů různých typů a značek.

Zjistíme požadovaný výkon kompresoru, objem stlačeného vzduchu a provozní režim. A na základě těchto údajů vybereme nejlepší možnost pro kompresorové zařízení, nainstalujeme a provedeme uvedení do provozu v souladu se všemi pravidly.

Technici Skif Service vyberou vhodný model pro jakoukoli výrobu, provedou servis a nezbytné opravy

Pro pomoc s výběrem kontaktujte odborníky

Vybereme kompresor, který bude ideálně vyhovovat vašim úkolům. Pomůžeme vám vybrat tu nejlepší variantu pro váš rozpočet a v případě potřeby zajistíme splátkový kalendář na nákup vybavení.