Sprężarka tłokowa czy śrubowa?

Stając przed koniecznością zakupu sprężarki często nasuwa się pytanie czy ma to być tłokowa czy śrubowa. Odpowiedź nie zawsze jest jednoznaczna. Wszystko zależy od oczekiwań przyszłego użytkownika.

Jasno trzeba m.in. określić:

  • co ma zasilać sprężarka
  • jaka jest wymagana wydajność i ciśnienie pracy
  • ile będzie wykorzystywana w ciągu dnia; można określić jakie maszyny będą zasilane z jaką częstotliwością
  • gdzie ma być usytuwana

W zależności od aplikacji wybieramy sprężarki olejowe bądź bezolejowe. Te drugie zazwyczaj przydatne są w zakładach farmaceutycznych, chemicznych, elektronicznych, spożywczych itp. Czyli wszędzie tam gdzie jest wymagane sprężone powietrze pozbawione zanieczyszczeń. Dla eliminacji tych zanieczyszczeń przydadzą nam się dodatkowe urządzenia uzdatniania sprężonego powietrza takie jak osuszacz czy filtry. Dobierane w zależności od aplikacji.

Co do wydajności to są granice, gdzie zastosowanie sprężarki tłokowej jest niemożliwe ze względu na ich zbyt małą wydajność.

Jeśli sprężarka będzie miała pracować w trybie ciągłym to musi to być sprężarka śrubowa, bo tłokowa dość szybko ulegnie awarii, gdyż musi więcej odpoczywać. Podczas gdy śrubowa może pracować praktycznie non stop.

Hałas jaki generuje sprężarka tłokowa jest nieporównywalnie wyższy, gdyż zazwyczaj jest równy bądź przekracza 96dB*. Gdzie dobrze wyciszona sprężarka śrubowa wygeneruje nam 63dB*. Istotne jest to jeżeli sprężarka ma pracować blisko środowiska pracy. Cichsza od odkurzacza sprężarka śrubowa nie będzie przeszkadzać pracownikom, tłokowa już będzie powodować większy dyskomfort pracy. Jest to mało istotne jeśli sprężarka będzie stała w wyodrębnionej sprężarkowni.

Plusem sprężarki śrubowej jest też na pewno jej większa żywotność w porównaniu do tłokowej, ale minusem niestety dużo wyższa cena.

*dane zaczerpnięte ze strony www.machair.pl

Schemat podłączenia sprężarki śrubowej z urządzeniami uzdatniania powietrza

Woda w instalacji i zanieczyszczenia to problem, z który boryka się wielu przedsiębiorców. Rozwiązanie jest zazwyczaj dość proste. Nie wszystko co proste jest jednak tanie, więc trzeba liczyć się wydatkami. Tak jak w przypadku osuszaczy ziębniczych z punktem rosy na poziomie 3 stopni nie są to koszty porażające (dla niektórych) tak już osuszacze adsorpcyjne stosowane w zakładach elektronicznych, chemicznych, farmeceutyce itp. to już niejednokrotnie wydatek równy bądź większy niż zakup sprężarki.

Zajmę się tematem bliższym większej ilości użytkowników czyli podłączeniem sprężarki z zewnętrznym osuszaczem ziębniczym (chłodniczym). Aczkolwiek schemat w przypadku adsorpcyjnych jest zbliżony.

Na przedstawionym schemacie mamy sprężarkę śrubową, która dostarcza sprężone powietrze do zbiornika. W zbiorniku następuje pierwsza separacja kondensatu, wody. Dlatego też u doły zbiornika dobrze jest zamontować automatyczny spust kondensatu, gdyż wielu użytkowników zapomina o odkręcaniu kranika spustu. Przez co tracimy na pojemności zbiornika i generujemy dodatkowe koszty, bo sprężarka częściej się załącza.
Ze zbiornika powietrze leci do osuszacza uprzednio wstępnie filtrowane na zgrubnym filtrze, po to by zapewnić dłuższą żywotność osuszacza. Osuszacze nie znoszą dobrze zanieczyszczeń. Na osuszaczu sprężone powietrze jest schładzane do 3 stopniowego punktu rosy. W wyniku czego wytracana jest większość wilgoci. Następnie po osuszaczu powietrze trafia na 2 filtry: dokładny i węglowy (odolejający). Otrzymujemy bardzo dobrej jakości sprężone powietrze pozbawione wody i zanieczyszczeń w ponad 90%.

Problemy jakie możemy napotkać to różnica temperatur na instalacji. Dlatego ważna jest dobra wentylacja sprężarkowni, aby nie było sytuacji gdzie w sprężarkowni mamy 35 stopni na plusie a na hali 18. Wówczas na 100% pojawi nam się woda w instalacji. Co jest też istotne to starajmy się unikać wbudowanych osuszaczy. Będzie on działać co prawda, ale nie tak dobrze jak zewnętrzny. To tak jakby wsadzić lodówkę do piekarnika i denerwować się, że nie potrafi nam dobrze schłodzić piwa. Nie będzie to gorące piwo, ale zimne też nie, a wiadomo jakie smakuje najlepiej 🙂

Bezpieczeństwo

Często spotykam się z próbami ominięcia zakupu sprężarki polegającymi na adaptacji różnych silników, agregatów do skonstruowania własnej konstrukcji. Mowa o sprężarkach tłokowych, bo z konstruowaniem śrubowej już sobie majsterkowicze nie radzą.  Dziwi mnie ludzka ignorancja, gdyż mamy do czynienia z ciśnieniem i powinniśmy zachować ostrożność. Nie wiem gdzie tu jest oszczędność. Trzeba kupić silnik, przerobić go, zbiornik, zawory itp. i poświęcić mnóstwo czasu, a w finale otrzymujemy produkt nie spełniający żadnych norm bezpieczeństwa, nie mający dopuszczenia do użytkowania.  Wyobraźmy sobie, że coś nam się stanie bądź pracownikowi, osobie postronnej? Żadne ubezpieczenie nas nie chroni w tym wypadku, a przy uszkodzeniu ciała innej osoby mamy na głowie prokuratora. Przesadzam? No to jaką mamy pewność co do zbiornika ze złomu czy od znajomego bez żadnego paszportu, danych, nic. Może weźniemy zbiornik od gazu albo gaśnicy co? Poraża mnie ludzka ignorancja.

Mówi się, że Polak potrafi. Czy sprężarki tłokowe są faktycznie takie drogie? Czy naprawdę warto?

Już zdarzyło mi się regenerować starą sprężarkę tłokową znajomego sprowadzoną z jakiegoś zadupia w Niemczech. Pozornie prosta sprawa. Wystarczy wymienić pompę, bo stara się praktycznie rozleciała. Wybór wówczas padł na ABAC’a. Dość dobra relacja ceny do jakości. Dopasowanie rur i po robocie. Teoretycznie, bo jak się okazało ktoś kiedyś wywalić zawór bezpieczeństwa i odpowietrzający. Po nabiciu zbiornika powietrze znajdywało ujście przez płytę zaworową, bo tam miało najłatwiej i po kilkunastudniach było po uszczelce i płycie. Pozostało szukać zaworów. Oryginalnych? Jasne 🙂 Jeżdzenie po szrotach, allegro itp bo nic nie pasowało, ot wynalazek. Wkońcu udało się przerobić i dopasować odpowiedni zawór, ale licząc przestoje w pracy, nerwy, dodatkowe wydatki to bardziej opłacałoby się kupić nową sprężarkę na gwarancji. M.in. dlatego nie bawię się za dużo sprężarkami tłokowymi, tylko koncentruję się na śrubowych. Lepiej mi rozmawiać o nich niż przekrzykiwać się ze znawcami konstrukcji maszyn sprężarkopodobnych, bo i tak jeśli trafią oni na moje wypociny to będą starać mi się udowodnić jak mało umiem.

Sprężarka tłokowa do lakierowania i nie tylko

Bardzo często na forach internetowych pojawiają się tematy dotyczące wyboru sprężarki tłokowej. Dlaczego akurat tłokowej? Ze względu na cenę oczywiście, gdyż jest kilkukrotnie tańsze od śrubowej. Gorzej jak cena przesłania wszystko i zamiast wybrać porządną sprężarkę tłokową wybieramy chińskie badziewia, bo inaczej tego określić nie można. Sprzedawane pospolicie na allegro czy hipermarketach. Są to tak zwane jednorazówki, bo o dostępie do części zamiennych możemy zapomnieć. Pozostaje jedynie dobieranie coś od czegoś innego. Ale macgyver’ów jak się okazuje w naszym kraju jest pod dostatkiem. Doradzą jak zrobić sprężarkę z agregatu od lodówki i butli od gazu. Po prostu porażające są takie pomysły. Może od razu zaczniemy produkcję tłumików samochodowych z puszek po piwie. Żadnych papierów, żadnych norm bezpieczeństwa, żadnej gwarancji działania.

Ale miało być o wyborze sprężarki. Więc skupmy się na sprężarce tłokowej w rozsądnej cenie. Jeśli chcemy np. malować większe powierzchnie to potrzebujemy odpowiedni bufor powietrza oraz dobrze dobraną wydajność sprężarki. Do lakierowania samochodu wystarczyć nam może 200 – 250 l/min przy ciśnieniu 8 bar i zbiornik 200 litrów. Zależy to oczywiście też od używanego pistoletu, ale przy takim buforze to nawet pistolet z zapotrzebowaniem 500 l/min da radę, bo nie jest on używany w trybie ciągłym, więc nie grożą nam spadki ciśnienia. Patrzmy jednak na wydajność podawaną na wydmuchu a nie na ssaniu. Wielu producentów polskich i chińskich zwłaszcza podaje tą drugą wydajność jako właściwą co jest jawnym oszustwem klientów. Pewnie ktoś się ze mną nie zgodzi i powie mi, że fiata punto pomalował sprężarką 1,5kW na zbiorniku 50 litrowym. Pewnie dał radę, ale jak mawiają lakiernicy można auto pomalować, a można polakierować. Ja mówie o sprzęcie do lakierowania. U siebie na warsztacie używam małej sprężarki z silnikiem 1,5kW na zbiorniku 100 litrowym o wydajności 85 l/min, ale nie służy do lakierowania (chyba krzesło mógłbym nią polakierować) tylko do przedmuchiwania, pompowania kół i już. A to ją już tak obciąża, że mogę spokojnie zaparzyć kawę zanim zbiornik zostanie napełniony. Pamiętajmy, że sprężarka tłokowa nie może pracować non stop, musi mieć przerwy w pracy, bo mocno wysilona szybko odmówi nam posłuszeństwa. Są też sprężarki przeznaczone do cięższej pracy, ale kosztują dużo więcej i często zrównują się cenowo ze sprężarkami śrubowymi, więc nie w tym rzecz.

Co wybrać? Osobiście nie lubię wydawać pieniędzy dwa razy, więc zawsze płacę więcej, ale wybieram sprzęt na lata. Co ze swojej strony mogę polecić to: Ingersoll Rand, Atlas Copco (chociaż w zasadzie to sprężarki Abac z seri Profi line), Fini no i właśnie Abac. Nie chce widzieć na oczy chińskiego badziewia, które nie dość, że wykonane z najgorszych materiałów to jeszcze nie trzyma katalogowej wydajności. Polski Airpress przekłamuje względem wydajności, a Walter jakości. Nie wskazuję miejsca, w którym można zakupić sprężarki, bo nie to jest intencją dzielenia się swoimi spostrzeżeniami.

Jeśli wybieramy sprężarkę to zacznijmy od określenia jaka wydajność jest nam potrzebna. Wielu ludzi dobiera sprężarkę zaczynając od zbiornika. Jaki w tym sens? Samochód nie wybieramy zależnie od pojemności baku. Policzmy wszystki urządzenia jakie ma zasilać sprężarka i zapotrzebowanie każdego z urządzeń. Policzmy, które będą pracowały jednocześnie i czy zapotrzebowanie jest ciągłe czy chwilowe. Raczej nigdy nie spotyka się, żeby urządzenia pobierały sprężone powietrze cały czas, więc możemy szacunkowo przyjąć pracę na poziomie 30%. Jest to bardzo uproszczone przeze mnie, gdyż sa wzory na obliczanie tego. Załóżmy pracę szlifierki i pistoletu lakierniczego. Przy pełnym obciążeniu mamy ok. 400 l/min na każde narzędzie. Faktycznie jak zużyjemy 250-300 l/min to będzie szał. Dopiero teraz decydujemy się na zapewnienie buforu powietrza. Wydajność informuje nas o czasie w jakim sprężarka jest w stanie nabić zbiornik, dlatego jeśli nie chcemy, a nie chcemy aby non stop chodziła to dobrze zapewnić jest dość duży zbiornik. W tym przypadku dobrze mieć zbiornik, który pokryje nam wydajność sprężarki czyli powiedzmy 200-270 litrów. Np. takie coś Sprężarka tłokowaPodczas lakierowania ciśnienie na pewno nie spadnie nam poniżej wymaganej wartości 3 lub 6 bar w zależności od używanego pistoletu.

Powiedzmy, że poradziliśmy sobie z wyborem sprężarki. Czy mamy komplet dla lakiernika? Nie! A czemu? Bo brakujemy nam osuszacza, który wytrąci wodę ze sprężonego powietrza. I nie mylić tego z popularnym plastikowymi filtrami tzw. wykraplaczami. To już temat do późniejszych rozważań.

 

Instalacje sprężonego powietrza z plastiku

Najpopularniej stosowane szczególnie w małych zakładach produkcyjnych są instalacje wykonane z profili plastikowych. Dobrze zmontowane i odpowiednio zamocowane sprawdzają się. Wszystko jest dobrze dopóki dopóty nie trzeba rozbudować instalacji o nowe punkty odbioru sprężonego powietrza. Cięcie i zgrzewanie rur plastikowych pracujących już dłużej jest mocno utrudnione. Często pękają i ciężko poddają się na zgrzanie, rozszczelniając się na łączeniach. Główną wadą tego rozwiązania jest właśnie czasochłonne zgrzewanie rur, kolan itp. i utrudniona rozbudowa, a także rozszczelnianie sie instalacji na łączeniach. A jak wiadomo każda nieszczelność to strata pieniędzy. Gdzie są wady, są i zalety, a w tym przypadku jedna – CENA. Bardzo tanie w zakupie lecz drogie w montażu, chyba, że nie zlecamy tego wyspecjalizowanej firmie, a robimy samemu. Jedynie co musimy mieć przy montażu to w miarę dobrą zgrzewarkę (odradzam chińskie), którą dostaniemy już od 200zł w zwyż. Przygotować trzeba się na mozolne grzanie i zaopatrzyć w rękawiczki, bo na początki poparzone palce są standardem 🙂

Lepsze z pewnością instalacje plastikowe niż zwisające wszędzie wężyki łączone na wtyki, złączki itd. Pamiętajmy, aby kupować kształtki i rury z dopuszczeniem do wyższego ciśnienia. Wystarczy wytrzymałość do 16 bar. Zapłacimy odrobinę więcej, ale czy koszt 6 a 8zł za kolano robi faktycznie tak dużą różnicę? Lepiej dopłacić niewiele, a zrobić to z dobrych materiałów, aby zwiększyć wytrzymałość i tak kiepskiego produktu. W plastiku instalacje możemy wykonać na systemie John Quest’a, ale jest to również tandetne rozwiązanie jak typowe złączki hydrualiczne, z tą różnicą, że wyglądają bardziej profesjonalnie i kosztuje dwukrotnie więcej. Wymieniałem prosty odcinek takiej rury z mikroskopijnymi dziurami jakby ktoś igłami ją nakuwał, więc nie polecam tego systemu. Zapomnijmy o plastiku przy większych wydajnościach sprężarek. Nie wyobrażam sobie robić instalacji fi 50mm. Kompletny przerost formy nad treścią. Nie ma szans utrzymania szczelności o montażu nie wspominając. W takich wypadkach jedynie profile aluminiowe czy rur miedziane bądź ocynkowane. Na typowo przemysłowych instalacjach stosuje się niejednokrotnie rury stalowe, ale tu pojawia się problem korozji i zanieczyszczenia sprężonego powietrza przez co jest to beznadziejne rozwiązanie. Są oczywiście sposoby radzenia z tym problemem, ale ten temat może jeszcze rozwinę w przyszłości.

Co ja bym wybrał? W zależności do jakiej wydajności i jakiej długości instalacji. Jeśli mieszczę się w średnicy 110mm to  mam swój ulubiony system, który mogę rozbudować w każdej chwili, zajmujący mi mało czasu, ale niestety kosztujący dużo więcej niż zwykły plastik. To jego jedyna wada, a o zaletach rozpiszę się innym razem. Rzucę hasło: infinity… nie to nie samochód 🙂 chociaż napędza nie jedną produkcję.

Zakup sprężarki śrubowej

Gdy firma stoi przed koniecznością zakupu sprężarki zazwyczaj wszystko obraca się wokół pieniędzy jakie trzeba na nią wydać. Na co patrzą klienci? W 80% przypadków na cenę zakupu. Niby logicznie, ale czy aby na pewno? Samochodu nie kupujemy za wszystkie pieniądze jakie mamy, bo musi nas być stać na jego utrzymanie prawda? Identycznie jest z maszynami. Zakup taniej sprężarki musi być czymś rekompensowany przez jej producenta. Nie twierdzę, że zawsze tak jest, ale testowałem już krajowych producentów typu Airpol czy Airpress, których części eksploatacyjne i nie mam tu na myśli części typu zawory, ale najprostsze filtry, były kilkukrotnie droższe niż u konkurencji! Kupujemy tanio ciesząc się z zaoszczędzonych pieniędzy a potem jesteśmy zobowiązani do autoryzowanego serwisu, bo mało która firma robi serwisy tychże sprężarek. Jedni twierdzą, że to z powodu braku dostępu do części zamiennych, a drudzy nie chcą się brać za przestarzałe konstrukcje. Oczywiście ta bolączka nie dotyka tylko krajowych maszyn, ale również liderów, do których m.in. należy Kaeser. Piekielnie drogie części i częste serwisy. Ja dziękuję. Dotychczas najlepiej pracowało mi się ze sprężarkami Atlas Copco i Ingersoll Rand. Cenowo może nie zachęcają, ale w perspektywie dłuższego użytkowania mamy tańszą sprężarkę śrubową i mniej problemów.

Czy ktoś miał już podobne spostrzeżenia?

Kiedy serwis jest konieczny a kiedy możemy sobie go odpuścić?

Z mojego doświadczenia wynoszę, że często firmy zajmujące się pneumatyką starają się na siłę namawiać klientów na serwis. O ile w przypadku okresu gwarancyjnego jest to konieczne, ze względu na warunki gwarancji, o tyle w okresie pogwarancyjnych jest to już temat bardziej złożony.

Jeśli sprężarka, mam na myśli śrubową, pracuje nam w roku po 100 godzin to każdy zastanawia się czy jest sens jej serwisowania, bo koszty jej utrzymania robią się niewspółmierne do wykorzystania. Większość użytkowników daruje sobie serwis. Czy słusznie? W wielu wypadkach pewnie tak, ale w przypadku gdy sprężarka pracuje tak rzadko to w oleju wytwarza nam się kondensat, który negatywnie wpływa na serce sprężarki (moduł śrubowy), a także filtry i separator oleju. Bardzo często może prowadzić do problemów. Moja rada to odpalać sprężarkę minimum raz w tygodniu na około 30 minut. Niech sobie popracuje, olej się zagrzeje, a wówczas kondensat nie powinien nam zagrażać. Oszczędny powie, że szkoda prądu, ale niech sobie najpierw odpowie na pytanie czy lepiej wydać pieniądze na remont. To o czym wspomniałem to nie sposób na unikanie serwisu, bo powinien być robiony chociażby ze względu na żywotność filtrów i oleju. Zawsze taniej serwisować niż naprawiać. Jeśli jednak sprężarki używamy bardzo mało, bo np zmienił się cykl produkcji to chociaż zadbajmy, aby czasem popracowała puszczając sprężone powietrze w powietrze. To jest tak jak z samochodem. Jak go zostawimy na dworze przez rok czasu nie jeżdząc nim to przed kolejnym uruchomieniem czeka nas spore wyzwanie, a to akumulator padl, a to tarcze zardzewiały i samochód stoi jak zaspawany itp. itd.

Pamiętajmy, że jeśli nasze kompresory chodzą dużo to serwisujmy je minimum raz do roku, wspominam minimum, bo wskazany jest serwis co 2000 roboczogodzin w przypadku sprężarek śrubowych i 500h w przewoźnych, ale o tym może napiszę innym razem. Oczywiście każdy producent ma inne zalecenia w zależności od ilości przepracowanych godzin.

Czy odpowiedziałem kiedy możemy sobie odpuścić serwis? W zasadzie między wierszami każdy sobie odpowie – wtedy gdy nas na niego nie stać 🙂 Pytanie tylko czy stać nasz na kosztowne naprawy, bo to już jest osobny temat.

Czwarte medium w przemyśle

Czwartym medium w przemyśle od dawna określane jest sprężone powietrze. Dlaczego? Bardzo prosta odpowiedź. Gdyż współcześnie większość maszyn ma w sobie urządzenia pneumatyczne sterowane sprężonym powietrzem stąd konieczność posiadania sprężarki bądź sprężarek na zakładzie. Czasem również z elementami oczyszczania sprężonego powietrza z zanieczyszczeń i wody. Tematyka ta jest mi doskonale znana właśnie od strony serwisu i utrzymania.

Będę dzielił się swoimi spostrzeżeniami i mam nadzieję, że pokryją się one z opiniami innych osób.