Rozpowszechnienie sprężarek śrubowych w zakładach przemysłowych sprawiło, że specjaliści od budowy i ergonomii maszyn z zainteresowaniem śledzą rozwój badań nad wydajnością. Jednym z głównych parametrów branych pod lupę naukowców jest wysokość ciśnienia. Praktycy wykorzystywania sprężarek śrubowych zgodnie potwierdzają, że większą efektywność można uzyskać przy zastosowaniu niskiego ciśnienia. Czy to prawda? Należy dokładnie rozpatrzyć tę sprawę.

Najważniejsze parametry sprężarki śrubowej

Na jakość urządzeń pneumatycznych, do których można zaliczyć także i sprężarkę śrubową, składa się co najmniej kilka czynników. Właściciele zakładów w pierwszej kolejności zwracają uwagę na konkretne możliwości zastosowania i osiągi maszyny, a co za tym idzie – także na koszty eksploatacji. Prowadząc działalność na dużą skalę, oszczędności szuka się na każdym kroku. Wśród produktów dostępnych na rynku najlepiej szukać tych, które skutecznie łączą funkcjonalność z ekonomicznością.

Czynnikiem, który ma wpływ zarówno na ergonomię, efektywność i komfort pracy jest z pewnością ciśnienie, z jakim wydobywa się z urządzenia sprężone powietrze. W standardowych produktach tej kategorii, mierzone ciśnienie wynosi od 3 do 13 barów. Przy szczególnym rodzaju potrzeb, poszukiwanym rozwiązaniem jest znalezienie sprężarki śrubowej, która osiągnie większą wartość niż w podanym przedziale. Jednak używanie tak wysokiego ciśnienia wiąże się z określonymi konsekwencjami.

Wydajność sprężarki śrubowej

Okazuje się, że sprężarka śrubowa bardzo często wykorzystuje tylko połowę swoich możliwości. Winą za straty można obarczyć m.in. występujące nieszczelności czy niewłaściwą instalację poszczególnych elementów. W serwisie sprężarek przy pomocy specjalnego detektora wykrywa się miejsca, gdzie “ucieka” powietrze, co ma ogromny wpływ na większą efektywność pracy sprzętu. Dodatkowym zabiegiem jest regulacja systemu sterowania oraz właściwego zaprogramowania urządzenia. Jakie parametry przyczyniają się do oszczędnego trybu pracy?

W dużej mierze wydajność poprawia dostosowanie mocy sprężarki śrubowej do konkretnego rodzaju zadań. W zależności od potrzeb, urządzenie pracuje na zwiększonych lub zmniejszonych obrotach. To oznacza, że ciśnienie sprężonego powietrza przyjmuje różne wartości. Rekomendowanym rozwiązaniem jest dbanie o to, aby za każdym razem ciśnienie było możliwie najniższe. Jak się okazuje, są na to naukowe dowody.

Jak niskie ciśnienie wpływa na oszczędność?

W lutym 2015 roku w miesięczniku “Napędy i sterowanie” Dariusz Rzepisko i Maciej Sułowicz z Politechniki Krakowskiej opublikowali artykuł, w którym udowodnili zależność pomiędzy zmniejszaniem ciśnienia pracy sprężarki śrubowej a redukcją zużycia energii. Przeprowadzili odpowiednie pomiary silnika asynchronicznego i w określonym przedziale czasu skrupulatnie obserwowali zachodzące zmiany.

Po rozruchu silnika sprężarka śrubowa osiąga optymalne parametry. Zauważono, że w momencie pełnego obciążenia, każdy wzrost ciśnienia roboczego zwiększa pobór mocy. Dzieje się tak, ponieważ silnik potrzebuje większego momentu obrotowego, aby utrzymać ciśnienie na pożądanym przez użytkownika poziomie. Gdy maszyna nie spręża powietrza, pracuje na tzw. “wybiegu” i ciśnienie zaczyna się wyrównywać.

Aby sprawdzić zużycie energii elektrycznej, sprawdzono pracę sprężarki śrubowej w różnych zakresach ciśnienia. Przy 9 barach maszyna pobiera 33 kWh w ciągu pół godziny, natomiast jeśli zredukuje się je do 7 barów, zużycie spada o 3 kWh w tym samym okresie czasu pracy urządzenia. Jak wyliczyli krakowscy naukowcy, zaledwie taka mała zmiana może przynieść ponad 5 tysięcy złotych oszczędności w skali roku.

Długotrwałe funkcjonowanie sprężarki w trybie biegu jałowego obniża współczynnik mocy, a tym samym zaburza parametry sieci. Przy całkowicie szczelnej maszynie nie powstaje potrzeba wykorzystania wysokiego ciśnienia roboczego. Utrzymanie wydajności maszyny na optymalnym poziomie pozwala zatem skutecznie zapobiegać awariom i prowadzi do obniżenia kosztów eksploatacyjnych.