Funktionsweise von Schraubenkompressoren

Dank ihrer Effizienz, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sind Schraubenkompressoren in einer Vielzahl von Branchen äußerst beliebt geworden. Um das Geheimnis ihres Erfolgs zu verstehen, ist es wichtig, das Funktionsprinzip des Schraubenkompressors zu verstehen.

Wie der Name schon sagt, basiert ihre Konstruktion auf zwei Schrauben, die auch als „Rotoren“ bezeichnet werden. Diese Rotoren werden im Wesentlichen dazu verwendet, die Ansaugluft aufzunehmen und zu verdichten.

Schauen wir uns an, wie das funktioniert:

Das Arbeitsprinzip des Schraubenkompressors ist ebenso brillant wie einfach. In einem Gehäuse befinden sich die ineinandergreifenden Schraubenrotoren des Verdichters. In der Regel gibt es zwei davon, einen männlichen und einen weiblichen Rotor. Jede hat eine andere Form und eine andere Anzahl von Rillen oder „Zähnen“. In der gängigsten Anordnung hat einer von ihnen vier und die andere sechs Zähne.

Zusammen wird dieses Herzstück des Kompressors auch als Luftseite bezeichnet. Über ein Einlassventil wird dieses Gehäuse, also der Raum zwischen den Rotoren, mit Luft gefüllt. Wenn sich die Schrauben zu drehen beginnen, verringert sich die Luftmenge, wenn sie nach unten gedrückt wird. Dadurch steigt der Druck dieser Luft.

Obwohl dies das grundlegende Verdichtungsprinzip für alle Arten von Schraubenkompressoren ist, gibt es einen Unterschied zwischen öleingespritzten und ölfreien Kompressoren.

Es ist zu beachten, dass „ölfrei“ in diesem Zusammenhang nur bedeutet, dass kein Öl in diesen Prozess eingebracht wird. Die Druckluft dieses Kompressortyps kann noch Spuren des in der Umgebungsluft vorhandenen Öls enthalten.

Schauen wir uns zunächst das Funktionsprinzip eines ölgeschmierten Schraubenverdichters an. Hier treibt ein Motor den männlichen Rotor an, der wiederum den weiblichen Rotor antreibt. Das Öl dient dabei als Schmiermittel. Neben diesem Hauptzweck dient das Öl auch als Kühlmittel und versiegelt den Verdichtungsraum.

In diesem Fall verdichtet die Luftseite ein Gemisch aus Luft und Öl. Dieses Gemisch fließt dann in einen sogenannten Abscheidetank. Um die Druckluft sauber zu halten, wird hier der Großteil des Öls abgeschieden. Bei diesem Abscheidevorgang kommt eine Zentrifugalkraft zum Einsatz, d.h. die Luft schleudert um den Tank und die schwereren Ölpartikel fallen heraus. In Kombination mit einem Ölabscheiderelement wird so der größte Teil des Öls aus der Luft entfernt.

Das abgeschiedene Öl wird entweder wieder in die Luftseite geleitet oder durch einen Ölkühler geleitet. Dies hängt in der Regel von seiner Temperatur ab, weshalb der Verdichter auch ein Thermostatventil enthält, das das Öl auf dem richtigen Weg leitet.

Die Luft hingegen gelangt zu einem Kühler und von dort zur Anwendung.

Der Verdichter verfügt in der Regel auch über ein Mindestdruckventil. Dadurch kann die Luft das System erst verlassen, wenn ein Mindestdruck erreicht ist, der es dem Verdichter ermöglicht, sich selbst zu schmieren. Darüber hinaus verfügt er über ein paar Filter. Es gibt einen Ölfilter, der Verunreinigungen wie winzige Partikel oder Wasser aus dem Öl entfernt. Und ein Luftfilter hält die Ansaugluft sauber. Schließlich enthält der Kompressor ein Abblasventil, das den eingeschlossenen Druck im Leerlauf des Kompressors ablässt.

Bei ölfrei verdichtenden Schraubenkompressoren wird die Zeitsteuerung zwischen den beiden Rotoren durch einen Satz von Zahnrädern gesteuert. Das Fehlen von Öl sorgt zwar für sauberere Luft, bedeutet aber auch, dass die Kammer nicht abgedichtet werden kann. Dadurch kann ein einstufiger ölfreier Verdichter keinen Druck erreichen, der so hoch ist wie der eines öleingespritzten Schraubenkompressors. Deshalb sind viele ölfreie Modelle zweistufige Verdichter.

Da es kein Öl gibt, das als Kühlmittel fungieren kann, laufen diese Verdichter außerdem heißer, wodurch sie weniger effizient sind.

Obwohl beide Verdichtertypen ein ähnliches Design aufweisen, sind sie nicht identisch. Beispielsweise haben ölfreier Schraubenverdichter in der Regel zwei Luftseiten mit einem Zwischenkühler dazwischen. Darüber hinaus verfügen sie in der Regel über ein geschmiertes Getriebe, das die Zahnräder für diese Antriebsenden enthält. Um zu verhindern, dass das Öl in die Luft gelangt, gibt es in der Regel eine Öldichtung.

Andererseits sind kein Abscheidebehälter, kein Ölkühler und kein Thermoventil erforderlich. Ansonsten sind die Komponenten jedoch identisch.

Aufgrund ihrer Unterschiede kommen ölfreie und öleingespritzte Schraubenkompressoren für unterschiedliche Anwendungen zum Einsatz. Ein ölfreier Schraubenkompressor würde beispielsweise immer dann zum Einsatz kommen, wenn eine sehr hohe Luftqualität erforderlich ist. Dies gilt insbesondere für Anwendungen in der Pharma- oder Lebensmittel- und Getränkeindustrie.

Die AGRE-Experten stehen Ihnen jederzeit für alle Fragen rund um Ihren Schraubenkompressor zur Verfügung. Sind Sie unsicher in Bezug auf Verdichtungstechnologie, Verdichtergröße, Wartung oder Druckluftaufbereitung? Wir helfen Ihnen gern. Sprechen Sie uns an!