Zračni kompresori (skraćeno "zračni kompresori") su uređaji koji pretvaraju mehaničku energiju u energiju tlaka plina. Naširoko se koriste u industrijskoj proizvodnji, građevinarstvu, zdravstvu, preradi hrane i drugim područjima. Postoje različiti načini njihove klasifikacije, a različite vrste zračnih kompresora značajno se razlikuju u principima rada, primjenjivim scenarijima i performansama. Sljedeći detalji temeljne klasifikacije i ključnih prednosti zračnih kompresora.
1. Temeljna klasifikacija zračnih kompresora
Zračni kompresori općenito se klasificiraju prema principu rada. Mogu se podijeliti u dvije glavne kategorije: zračni kompresori s pozitivnim pomakom i dinamički zračni kompresori, od kojih svaka sadrži nekoliko podkategorija. Dodatno, pomoćne klasifikacije mogu se napraviti na temelju čimbenika kao što su razina tlaka, pomak i metoda podmazivanja, kako slijedi:
1. Klasifikacija prema principu rada (temeljna klasifikacija)
Ovo je najčešće korištena metoda klasifikacije. Ključna razlika leži u načinu na koji je zrak komprimiran: zračni kompresori s pozitivnim pomakom povećavaju tlak smanjujući volumen plina, dok dinamički zračni kompresori povećavaju tlak primjenom rada na plin kroz-brzinski rotirajući impeler.
| Glavne kategorije|Pod-vrste|Princip rada|Primjenjivi scenariji |
|---------------|----------------------|----------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------|
| **Zračni kompresor s pozitivnim pomakom** (najčešće korišten)|Klipni zračni kompresor|Zračni kompresor s klipnim klipom oslanja se na klipno gibanje klipa unutar cilindra, povremeno smanjujući volumen cilindra kako bi komprimirao i izbacio zrak.|Prikladno za male do srednje zapremnine, aplikacije srednjeg do visokog tlaka (kao što je pumpanje zraka u automehaničarskim radionicama i pneumatski alati u malim tvornicama), nudeći visoku troškovno{1}}učinkovitost. |
||Vijčani zračni kompresor (dvo-vijčani)|Par muških i ženskih vijaka koji se isprepliću vrti se velikom brzinom, tvoreći zapečaćenu komoru unutar kućišta, koja postupno smanjuje volumen kako bi se postigla kompresija.|Prikladno za srednje do velike zapremnine, aplikacije kontinuiranog rada (kao što su proizvodne linije i centralizirana opskrba zrakom u velikim tvornicama), nudeći visoku stabilnost. |
||Zračni kompresor s lopaticama|Rotor je ekscentrično postavljen unutar cilindra. Lopatice na rotoru se šire i uvlače dok se rotira, stvarajući komoru promjenjivog-volumena za komprimiranje zraka. Prikladno za male i srednje-zapremine, niske-buke (kao što su laboratoriji, medicinska oprema i obrada hrane), uz jednostavno održavanje. |
||Klizni zračni kompresor|Statički svitak je fiksiran, dok se orbitirajući svitak okreće oko središta statičkog svitka, formirajući kompresijsku komoru koja se postupno skuplja i kontinuirano komprimira zrak.|Prikladno za male zapremnine, visoko{1}}precizne primjene (kao što su stomatološka oprema i pneumatske komponente u tvornicama elektronike),-uštedu energije i iznimno nisku razinu buke. |
| **Power Air Compressor** (također poznat kao "Velocity Air Compressor")|Centrifugalni zračni kompresor|Rotirajući-propeler velike brzine djeluje centrifugalnom silom na zrak, uzrokujući dobivanje kinetičke energije, koja se zatim pretvara u energiju pritiska kroz difuzor.|Prikladno za ultra-primjene s niskim-tlakom (kao što su velike elektrane, kemijska postrojenja i postrojenja za odvajanje zraka), prikladno za-opskrbu zrakom velikih razmjera. |
||Zračni kompresor s aksijalnim protokom|Zrak teče duž osi impelera, a tlak plina se postupno povećava kroz koordinaciju više rotora i vodećih lopatica.|Prikladno za aplikacije s ultra-velikim zapremninama, niskim{2}}tlakom (kao što su kompresori motora zrakoplova i velika oprema za aerotunele), s iznimno visokim brzinama protoka. |
2. Pomoćna klasifikacija po drugim dimenzijama
- Prema metodi podmazivanja:
- Uljni-kompresori zraka: zahtijevaju ulje za podmazivanje za hlađenje i brtvljenje tijekom procesa kompresije (npr. klipni i vijčani). Ispuh sadrži malu količinu ulja i zahtijeva naknadnu-tretman.
- Zračni kompresori-bez ulja: Postignite kompresiju-bez ulja suhim trenjem, podmazivanjem vodom ili zatvorenom strukturom (npr. spiralni i suhi vijčani tipovi). Prikladno za aplikacije-osjetljive na ulje kao što su medicina i obrada hrane.
- Prema razini tlaka:
- Nisko{1}}zračni kompresori (0,7-1,0 MPa): većina industrijske pneumatske opreme (npr. cilindri i pneumatski alati).
- Srednje{1}}kompresori zraka (1,0-10 MPa): visokotlačno čišćenje i napuhavanje guma (za velika vozila).
- Visok{1}}kompresori zraka (10-100 MPa): ronjenje i punjenje visokotlačnih cilindara. **Prema obujmu (volumenu ispuha):**
- Mikro zračni kompresori (<1 m³/min): For home use and small appliances;
- Mali zračni kompresori (1-10 m³/min): Za male i srednje tvornice;
- Large air compressors (>10 m³/min): Za velika industrijska poduzeća i elektrane.
2. Glavne prednosti zračnih kompresora
Kao "univerzalni izvor energije" za industriju, zračni kompresori crpe svoje prednosti iz svoje visoke učinkovitosti, fleksibilnosti i sigurnosti. Ove prednosti mogu se kategorizirati kao **univerzalne prednosti** i **specifične prednosti** za različite vrste zračnih kompresora:
1. Univerzalne prednosti (zajedničke svim vrstama zračnih kompresora)
- **Učinkovit i siguran prijenos energije**: komprimirani zrak, kao "pneumatski izvor energije", manje je sklon električnim rizicima i rizicima curenja ulja nego električna energija i hidraulika, što ga čini sigurnijim u vlažnim, zapaljivim i eksplozivnim okruženjima (kao što su rudarstvo i kemijska industrija). Nadalje, pneumatske komponente (cilindri i ventili) nude brzo vrijeme odziva i minimalne gubitke prijenosa energije. Široko primjenjiv: Prikladan za širok raspon zahtjeva za tlakom i pomakom, od pumpanja zraka u kućanstvu (mikro zračni kompresori) do velikih tvorničkih dovoda zraka (centrifugalni zračni kompresori), od sterilnih medicinskih okruženja (-scroll kompresori bez ulja) do vanjskih konstrukcija (mobilni klipni kompresori), pokrivajući gotovo svaku industriju.
Relativno nisko održavanje: većina zračnih kompresora ima zrele strukture (kao što su klipni i vijčani kompresori) i malo potrošnih dijelova. Rutinsko održavanje zahtijeva samo redovitu zamjenu filtara i ulja za podmazivanje (za modele-koji sadrže ulje), što tekuće održavanje čini manjim izazovom od hidrauličkih sustava.
Centralizirano upravljanje i ušteda energije: Velike tvornice mogu koristiti "centralnu kompresorsku stanicu" za objedinjenu opskrbu zrakom, zamjenjujući decentraliziranu opremu male snage. To olakšava praćenje tlaka i protoka. U kombinaciji s tehnologijom varijabilne frekvencije (kao što su vijčani kompresori varijabilne frekvencije), potrošnja energije može se prilagoditi na temelju opterećenja, što rezultira uštedom energije od 20%-30%.
2. Jedinstvene prednosti različitih tipova zračnih kompresora
| Tip zračnog kompresora|Jedinstvene prednosti |
| Klipni klip|Jednostavna struktura, niska cijena, otpornost na visok-tlak (može doseći preko 10 MPa), pogodan za povremeni rad i lako dostupni dijelovi za popravak. |
| Dvostruki vijak|Stabilan rad (bez recipročnog gibanja, niske vibracije), kontinuirani ispuh (bez impulsa), dug život (životni vijek vijka do 100 000 sati), pogodan za 24/7 kontinuiranu proizvodnju. |
| Pomicanje|Izuzetno niska buka (obično<60 dB, similar to everyday conversation), oil-free compression (easy to achieve), small size (easy to install in confined spaces), suitable for applications with high environmental requirements. |
| Centrifugalni|Velika zapremina (pojedinačna jedinica može doseći preko 1000 m³/min), nema potrošnih dijelova (nisko trošenje rotora), visoka radna učinkovitost (osobito pod punim opterećenjem), pogodno za-centraliziranu opskrbu zrakom velikih razmjera. |
| Klizna lopatica|Jednostavno održavanje (nije potrebno podešavanje zazora vijaka), niska startna struja (minimizira utjecaj na mrežu) i snažna prilagodljivost fluktuacijama opterećenja, što ga čini prikladnim za male i srednje-povremene/kontinuirane mješovite operacije. |
III. Sažetak
Prilikom kategorizacije zračnih kompresora, princip rada (pozitivni pomak/dinamika) treba dati prioritet, nakon čega slijedi razmatranje metode podmazivanja, tlaka, pomaka i drugih zahtjeva koji odgovaraju primjeni. Njihove prednosti leže u njihovoj sigurnosti i svestranosti, s različitim tipovima koji ispunjavaju različite zahtjeve kroz strukturnu optimizaciju (npr. stabilnost vijčanih kompresora, tihost spiralnih kompresora i veliki protok centrifugalnih kompresora). Prilikom odabira zračnog kompresora, uzmite u obzir stvarne radne uvjete (npr. je li potreban kontinuirani rad, je li potreban-bez ulja i zahtjevi za tlakom/pomakom) kako biste maksimizirali njegove prednosti u radu.
