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Ratgeber

Intelligente Druckluft Made in Germany

Die wirtschaftliche, energieoptimierte Druckluftversorgung ist ein wichtiger Produktions- und Ertragsfaktor für Ihr Unternehmen und steigert dessen Wettbewerbsfähigkeit.

Einstufige vs. Zweistufige Verdichtung bei Schraubenkompressoren

In einem Kompressor wird in der Regel atmosphärische Luft durch Zufuhr von mechanischer Energie auf ein höheres Druckpotential gebracht. Die eingeschlossenen Luftmoleküle werden durch Verkleinerung des Raumes enger zusammengepresst, “verdichtet”.

Bei Schraubenkompressoren wird die Umgebungsluft durch Rotoren zu Druckluft verdichtet.

Die Schraubenkompressoren gehören zur Gruppe der Rotationsverdichter, der wichtigsten Kategorie der Verdrängungsverdichter.

Schraubenkompressoren sind mit zwei spindelförmig ineinandergreifenden Rotoren ausgestattet. Der Hauptläufer setzt ca. 85 – 90% der an der Kupplung des Antriebsaggregates aufgenommenen Energie in Druck- und Wärmeenergie um. Der Nebenläufer sorgt zusammen mit dem Hauptläufer dafür, dass sich ein Verdichtungsraum zwischen Saug- und Druckseite bildet.

Beim Verdichten wird durch fortschreitende Rotation der Rotoren die Lufteinlassöffnung verschlossen und das Volumen bei steigendem Druck verkleinert. Gleichzeitig wird Öl zur Schmierung, Abdichtung und Wärmeabfuhr in das System eingespritzt.

Funktionsweise Schraubenverdichter

Funktionsweise Schraubenverdichter

1. Phase

Die Luft tritt über die Einlassöffnung in das Verdichtergehäuse ein.

2. und 3. Phase

Wenn die Rotoren sich an der Einlassöffnung vorbeigedreht haben, bilden sie zwischen den Gewindegängen und dem Gehäuse einen abgeschlossenen Verdichtungsraum. Dieser verkleinert sich durch die Drehbewegung der Rotoren, die eingeschlossene Luft wird komprimiert.

4. Phase

Die verdichtete Luft strömt aus Verdichtungsenddruck: max 15 bar (ü)

G-Drive T Verdichterstufe - Modell

Zweistufige Verdichtung

Der Hauptunterschied der zweistufigen zur einstufigen Verdichtung ist, dass der Verdichtungsprozess bei der zweistufigen Verdichtung auf zwei Stufen aufgeteilt wird. Nach der Kompression in der ersten Stufe wird die Luft zwischengekühlt. Danach wird die Luft in der zweiten Verdichterstufe auf den Enddruck verdichtet.

Der Komprimierungsprozess ist dabei nahe an der isothermen Verdichtung, das bedeutet die Austrittstemperatur ist nahezu gleich hoch wie die Eintrittstemperatur, wodurch Energieverluste vermieden werden.

Bei der zweistufigen Verdichtung sind die Druckunterschiede in den einzelnen Stufen geringer. Dadurch werden Leckageverluste reduziert.

Insgesamt verbrauchen zweistufige Kompressoren gegenüber einstufigen Kompressoren vergleichbarer Größe zwischen 11 und 15% weniger Energie.

Stromaufnahme einstufige vs. zweistufige Verdichtung

Die zweistufige Verdichtung benötigt eine bis zu 15 % geringere Stromaufnahme als die einstufige Verdichtung.

Isotherme Verdichtung

Bei der Verdichtung von Luft wird diese stark erwärmt - je nach Verdichtungsprinzip enstehen Temperaturen bis zu 200°C. Die erwärmte Druckluft muss abgekühlt werden, bevor Sie in die Druckluftleitungen geleietet werden kann.

Bei der zweistufigen Verdichtung wird die Luft weniger erwärmt, man hat also eine geringere Verdichtungstemperatur. Durch die geringere Verdichtungstemperatur muss die erwärmte Druckluft weniger stark gekühlt werden, bevor sie in die Leitungen geleitet wird.

Somit muss weniger Energie für die Kühlung aufgewendet werden.

+ Energieeinsparung bis zu 15% gegenüber 1-stufiger Verdichtung

+ nahezu isotherme Verdichtung

+ Reduzierung von Leckageverlusten

+ geringe Wärmebelastung

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