Wprowadzenie do zagadnienia sprężonego powietrza

Sprężone powietrze wykorzystywane jest na co dzień wszędzie dookoła nas. Może być używane w formie dmuchanego powietrza lub jako źródło energii i służy do zasilania oraz produkcji wielu rzeczy, z których korzystamy. Od otwarcia butelki napoju gazowanego przez jazdę kolejką górską lub autobusem czy wizytę u dentysty aż po elektryczność, której codziennie używamy — w każdej z tych sytuacji sprężone powietrze odgrywa pewną rolę.


systemy sprężonego powietrza dla przemysłu

Czym jest sprężone powietrze ?

Sprężone powietrze to powietrze pod ciśnieniem większym niż atmosferyczne. To dokładnie to samo powietrze, którym oddychamy, lecz wtłoczone do mniejszej objętości i utrzymywane pod ciśnieniem. Powietrze składa się z 78% azotu, 20–21% tlenu i około 1–2% innych gazów, a także pary wodnej. Po sprężeniu powietrze nadal składa się z tej samej mieszanki gazów, ale zajmuje mniejszą przestrzeń, w której cząsteczki są bardziej skoncentrowane.

Sprężone powietrze można magazynować pod wysokim ciśnieniem i stanowi znakomity czynnik roboczy do przekazywania energii. Sprężone powietrze jest popularnym źródłem energii, ponieważ jest bezpieczniejsze i łatwiejsze w obsłudze niż pozostałe rozwiązania, takie jak para czy akumulatory. Para wodna może stanowić zagrożenie z uwagi na wysoką temperaturę, a akumulatory mogą się wyczerpać, przez co obie te opcje są niekorzystne.

Sprężone powietrze jest bezpieczne w użyciu, łatwe do przechowywania i ma wiele wszechstronnych zastosowań.


sprężanie rotacyjne śrubowe
W wyróżnionej sekcji widać sprężanie powietrza

W jaki sposób sprężane jest powietrze?

Powietrze sprężane jest za pomocą sprężarek. Sprężarki zasysają powietrze przez zawór wlotowy, a następnie sprężają je do wymaganej objętości i uwalniają przez zawór wylotowy do zbiornika magazynującego. Typowym napędem używanym w procesie sprężania jest silnik elektryczny.

Istnieją dwa rodzaje przenoszenia powietrza, na których może się opierać system sprężarek:

Sprężanie wyporowe — najpopularniejsza metoda sprężania; sprężarki wyporowe wymuszają przepływ powietrza do przestrzeni zamkniętej, zazwyczaj wskutek ruchu urządzenia mechanicznego.

Sprężanie przepływowe — w odróżnieniu od sprężarek wyporowych, które fizycznie zmniejszają objętość pobieranego powietrza, sprężarki przepływowe znacznie zwiększają prędkość powietrza. Wytworzona w ten sposób energia powoduje wzrost ciśnienia powietrza.



Technologie wyporowe

Sprężarki wyporowe wykorzystują różne technologie do sprężania powietrza, które można podzielić na dwie główne kategorie: rotacyjne i tłokowe. W sprężarkach rotacyjnych do sprężania gazów służy element obrotowy, natomiast w tłokowych cylinder spręża powietrze poruszające się w górę i w dół w ruchu tłokowym.

Główne rodzaje sprężarek rotacyjnych

Systemy śrubowe
Rotacyjne sprężarki śrubowe zawierają dwa siatkowe wirniki, które obracają się wspólnie i wtłaczają powietrze wgłąb wirników, sprężając je do większej objętości. Obejrzyj symulację rotacyjnej sprężarki śrubowej serii CompAir L pokazującą działanie głównych elementów sprężarki.




Systemy spiralne
Rotacyjne sprężarki spiralne wykorzystują dwie przeplatające się spirale do pompowania i zwiększania ciśnienia powietrza. Często jedna ze spirali jest nieruchoma, natomiast druga krąży wokół, co powoduje uwięzienie i ściśnięcie kieszeni powietrza.

Systemy łopatkowe
W rotacyjnych sprężarkach łopatkowych stosuje się wirnik z kilkoma łopatkami o wypukłym profilu, umieszczonymi w promieniowych szczelinach wirnika. Ruch odśrodkowy spręża powietrze w miarę obracania.

Główne rodzaje sprężarek tłokowych

compair v compact piston compressor

Systemy tłokowe
Podobnie jak w przypadku silników spalinowych w sprężarkach tłokowych wykorzystuje się wał korbowy z korbowodem i tłokiem. Tłok napędzany jest przez wał korbowy, który porusza się wewnątrz cylindra i dostarcza gazy pod wysokim ciśnieniem.

Po lewej stronie pokazano przykładowy typowy schemat, w którym powietrze sprężane jest etapami; na pierwszym etapie po prawej stronie powietrze sprężane jest do określonego ciśnienia, a następnie wtłaczane do drugiej części po lewej stronie o mniejszej średnicy tłoka w celu dalszego sprężania do jeszcze wyższego ciśnienia. Metodę tę wykorzystuje się do napełniania zbiorników powietrza dla płetwonurków oraz służb przeciwpożarowych i ratowniczych, które potrzebują źródła tlenu do oddychania.


Usługi w zakresie sprężonego powietrza

Jakość sprężonego powietrza

Gdzie jest używane?

pl-PL