Sprężarki powietrza – Co warto wiedzieć przed doborem

1. Jakie informacje są potrzebne, aby właściwie dobrać kompresor powietrza? 

Aby zainstalowany kompresor pracował z maksymalną wydajnością, czyli w sposób generujący najniższe koszty eksploatacji – potrzebna jest informacja o zapotrzebowaniu zakładu na sprężone powietrze.

Zapotrzebowanie to wyraża się w l/s, l/min, m³/min lub m³/h. Wartość zapotrzebowania łączy się z wartością ciśnienia (bar), przy którym ono występuje.

Mówiąc najprościej: żeby prawidłowo dobrać sprężarkę musimy znać zapotrzebowanie i ciśnienie pracy. Na przykład 2,2 m³/min przy ciśnieniu 7,5 bar. Niestety, podanie jednego z tych parametrów jest niedostateczną informacją dla nas.

Żeby obliczyć zapotrzebowanie swojego zakładu na sprężone powietrze dowiedz się ile zużywa go każdy odbiornik. Zsumuj zużycie powietrza maszyn produkcyjnych, narzędzi pneumatycznych i pistoletów. Jako Użytkownik, masz prawo zażądać od dostawcy kart katalogowych posiadanego sprzętu, gdzie informacja o zużyciu powietrza powinna być zamieszczona.

W razie trudności z określeniem zapotrzebowania możesz zwrócić się też do nas. Wspólnie z pewnością zdołamy ustalić wymagane dane.

2. Jak obliczyć zapotrzebowanie zakładu na sprężone powietrze? 

Maksymalne zapotrzebowanie na sprężone powietrze w Twoim zakładzie to suma sprężonego powietrza, jaką pobierają wszystkie urządzenia.

Żeby poznać tę wartość wykonaj następujące kroki:

I. Spisz każde posiadane urządzenie: skomplikowaną obrabiarkę, precyzyjnego robota, klucz pneumatyczny, śrutownicę i pistolet do obdmuchu detali. Wszystko.

II. Z kart katalogowych wyciągnij informacje ile powietrza zużywa nominalnie to urządzenie. PAMIĘTAJ:
6 bar to ciśnienie, a nie zapotrzebowanie. Nic nam nie daje, jeśli nie łączy się liczbą poprzedzającą l/s, l/min, m³/min lub m³/h.

III. Dodaj zapotrzebowania.

IV. Jako maksymalne ciśnienie przyjmij najwyższą wartość jakiej wymaga pojedynczy odbiornik. Przykładowo: jeśli odbiornik 1 pracuje na 6,5 bar, odbiornik 2 na 7,5 a odbiornik 3 na 7, to ciśnienie układu wyniesie 7,5 bar.

V. Twój wynik powinien wyglądać podobnie do tego: 2,2 m³/min przy ciśnieniu 7,5 bar

VI. Moża powiedzieć, że jeśli Twój kompresor będzie miał wydajność większą lub równą
2,2 m³/min przy ciśnieniu 7,5 bar, to nie zabraknie Ci powietrza. Ale…

VII. Zastanów się, czy zawsze wszystkie urządzenia potrzebują sprężonego powietrza? A może praca jednych wyklucza pracę innych?

Dlaczego to ważne? Mniejszy kompresor to nie tylko mniejsze koszty zakupu, ale też mniejsze koszty energii i serwisu.  W skali kilku lat mogą to być naprawdę „fajne pieniądze”.

Pamiętaj: w COMEST zajmujemy się sprężarkami od 2003 roku i możemy pomóc Ci przy stworzeniu bilansu zapotrzebowania. Nie znaczy to, że nie będziemy potrzebować informacji z kroku I oraz II, ale potem już możemy Cię wyręczyć lub wspomóc.

3. Czy warto kupić kompresor powietrza o większej wydajności niż potrzeby produkcji?

Dobierając sprężarki zawsze kierujemy się Zasadą Maksymalnej Wydajności. Mówi ona o tym, że im bardziej wydajność kompresora odpowiada zapotrzebowaniu produkcji, tym lepiej. Dzięki właściwemu doborowi kompresora przemysłowego, koszty 1 m³ powietrza są najniższe, bo:

● wyeliminowana jest droga praca biegu jałowego kompresora,
● ograniczone są nakłady na zakup większego urządzenia,
● nie ma kosztów serwisu większej sprężarki.

Paradoksalnie, jeśli kompresor jest zbyt duży dla potrzeb zakładu, może to powodować skrócenie jego żywotności i częstsze awarie. Jest związane z tym, że częste uruchomienia i zatrzymania kompresora, wpływają na zużywanie niektórych jego elementów.

Z kompresorem, jak z butami – najdalej dojdzie się w dopasowanych. Oczywiście, bierzemy pod uwagę takie czynniki jak rozwój firmy, ale odradzamy zakup sprężarki powietrza o wydajności dwukrotnie wyższej niż potrzeby. To strata pieniędzy. Lepiej kupić dziś mniejszy kompresor, a za dwa czy trzy lata dołożyć kolejny. Tak będzie najtaniej.

Szczegółowo rozpatrujemy każdy przypadek doboru kompresora. Dlatego najlepiej jest omówić z nami swoją sytuację i plany rozwojowe, abyśmy wspólnie poszukali rozwiązania.

4. Czy oprócz sprężarki będę potrzebować osuszacza sprężonego powietrza?

Produktem ubocznym procesu sprężania powietrza jest kondensat wodny. To nieodzowny składnik, którego powstawaniu nie można zapobiec. W większości procesów przemysłowych wilgoć zawarta w sprężonym powietrzu jest szkodliwa dla maszyn wytwórczych. Wilgotne sprężone powietrze przyśpiesza korozję siłowników i zaworów. W skrajnych przypadkach ciecz gromadzi się w zbiorniku sprężonego powietrza pogarszając działanie całego układu.

Zatem odpowiadając na pytanie najkrócej jak się da: osuszacz jest potrzebny. Stosuje go większość użytkowników, bo oprócz wymienionych wcześniej niepożądanych zjawisk, wilgotne powietrze może psuć jakość wytwarzanych produktów. Tak się dzieje, gdy do malowania używa się wilgotnego powietrza. Podobnie przy obróbce strumieniowo – ściernej.

Oczywiście, że są procesy, gdzie wilgoć w sprężonym powietrzu nie jest problemem lub też stosowanie osuszacza jest droższe niż okresowa wymiana sprzętu.

Jeszcze jedna ważna rzecz. Często w firmach osuszacz sprężonego powietrza jest mylony z odwadniaczem cyklonowym, który stanowi element zespołu przygotowania powietrza. Skuteczność odwadniacza jest wielokrotnie niższa i nie jest możliwe aby zastąpił on osuszacz ziębniczy.

5. Czy potrzebuję zbiornika sprężonego powietrza?

Zbiornik sprężonego powietrza jest nieodzownym elementem każdej instalacji pneumatycznej. Jego zadaniem jest zapewnienie niezakłóconych dostaw sprężonego powietrza do odbiorników. Prawidłowo dobrany zbiornik wpływa dodatnio również na żywotność kompresora.

Nie każda instalacja wymaga zbiornika wolnostojącego. W mniejszych urządzeniach łączymy zbiornik bezpośrednio ze sprężarką powietrza i takie rozwiązanie jest wystarczające dla prawidłowej pracy instalacji sprężonego powietrza. Zdarza się też tak, że specyfika pracy zakładu wymaga zastosowania kilku zbiorników, rozmieszczonych w różnych punktach systemu. Zajmujemy się ich doborem.

Jedną z najbardziej dyskutowanych kwestii jest uznawanie rurociągów za zbiornik sprężonego powietrza. Nasza praktyka, oraz proste wyliczenia pokazują, że nie jest to korzystne i skuteczne rozwiązanie.

6. Kiedy zaleca się stosowanie sprężarki śrubowej z falownikiem?

Falownik w sprężarce powietrza sprawia, że kompresor będzie wytwarzał taką ilość powietrza, jakiej w danej chwili wymaga zakład. Jest to korzystne zjawisko, bo ogranicza zużycie energii elektrycznej, a niejednokrotnie wpływa też na żywotność elementów mechanicznych sprężarki.

Nasze doświadczenia wskazują jednak, że najlepiej to rozwiązanie sprawdza się gdy w firmie występują zmiany zużycia powietrza sięgające kilkunastu czy nawet kilkudziesięciu procent. Może mieć to miejsce w czasie jednej zmiany albo w dobowym lub tygodniowym odcinku czasu.

Nowoczesne kompresory powietrza współpracujące z przetwornicami częstotliwości (falownikami) regulują swoją wydajność od 20 – 30% chwilowo nawet do ponad 100%. To bardzo korzystne rozwiązanie dla wielu firm, ale nie dla wszystkich. Czasem koszty inwestycyjne droższej sprężarki z falownikiem mogą nie pokryć generowanych przez nią oszczędności.

Dlatego przed zakupem tego typu kompresora zalecamy przeanalizowanie sposobu pracy zakładu. Możemy w tym pomóc i wykazać jak konkretnego rodzaju sprężarki z falownikiem wpłynie na koszty firmy.

7. Czy sprężarka powietrza musi być przytwierdzona do podłoża?

Nowoczesne sprężarki powietrza są wynikiem przemyślanej i precyzyjnej pracy inżynierów mechaników. Jednym z aspektów poruszanych w procesie projektowania i budowy sprężarki jest eliminacja wibracji. Realizuje się ją na wiele sposobów. Warto tylko wiedzieć, że robi się to na tyle skutecznie, że przytwierdzanie kompresora śrubowego do podłoża raczej nie jest już konieczne.

W przypadku sprężarek tłokowych taka potrzeba może się pojawić. Jednak w obu przypadkach polecamy najpierw obserwację pracy, a dopiero potem decyzję czy należy kotwić urządzenie.

8. Co jest potrzebne do podłączenia sprężarki przemysłowej?

Aby sprężarka powietrza mogła działać, potrzebuje zasilania elektrycznego. W Polsce, nie licząc najmniejszych jednostek (zazwyczaj do 4 kW), kompresory pracują na zasilaniu prądem zmiennym, trójfazowym o napięciu 400 V. W zależności od rodzaju wyposażenia kompresora przemysłowego, może to być sieć L1-L2-L3-PE (3 fazy i przewód ochronny) lub L1-L2-L3-N-PE (3 fazy, przewód ochronny i przewód neutralny).

Sprężone powietrze, które wytwarza urządzenie musi być „przetransportowane” do odbiorników. Do tego potrzebna jest instalacja sprężonego powietrza. Potocznie nazywamy ją przyłączem pneumatycznym.

Parametry tego przyłącza (średnicę) oraz przyłącza elektrycznego (wielkość bezpieczników i przekrój przewodu) są wartościami specyficznymi dla danego kompresora. Określa je producent. Powinna być w dokumentacji sprężarki.

W przypadku kompresorów z osuszaczami, potrzebna jest też instalacja odprowadzenia kondensatu.
Ponieważ sprężarki generują duże ilości ciepła, nie mniej ważna dla ich prawidłowego działania może okazać się wentylacja.

9. Jaka jest żywotność sprężarki śrubowej i co na nią wpływa?

Żywotność sprężarki śrubowej rozumiemy jako czas, w którym bezawaryjnie może pracować jej najważniejszy element, czyli blok śrubowy. Każdy producent określa tę żywotność na swój sposób, ale w większości przypadków mieści się ona w zakresie od 24 000 do 30 000 godzin. Oczywiście, nie oznacza to, że w godzinę po przekroczeniu podanej liczby nastąpi awaria. Jednak wspomniany przebieg zwiększa prawdopodobieństwo pojawienia się jej.

Na żywotność sprężarki wpływ ma wiele czynników. Podstawowe to otoczenie w jakim pracuje sprężarka. Równie ważny jest charakter tej pracy – doświadczenie pokazuje, że kompresory, które pracują praktycznie bez przerwy są w lepszym stanie niż takie, które często się załączają, ale pracują krótko.

Nie można też pominąć wpływu obsługi serwisowej na żywotność sprężarki. Regularność wykonywanych konserwacji, jakość materiałów eksploatacyjnych, a przede wszystkim wiedza serwisanta są tu kluczowe.