Elektrischer horizontaler Schraubenluftkompressor mit zweistufiger Verdichtung

Apr 18, 2025

Wie arbeiten die Kernkomponenten eines horizontalen zweistufigen elektrischen Schraubenkompressors zusammen, um eine Gasverdichtung zu erreichen?

Die elektrischer Schraubenluftkompressor mit horizontaler zweistufiger Kompression besteht aus zwei horizontal angeordneten, ineinandergreifenden männlichen und weiblichen Rotoren, die als Kernkomponenten fungieren. Die Rotoren der ersten Stufe komprimieren zunächst die Luft und erhöhen ihren Druck auf ein bestimmtes Niveau. Die komprimierte Luft tritt dann in einen Zwischenkühler ein, wo ihre Temperatur durch Wärmeaustausch sinkt, wodurch die für die anschließende Verdichtung erforderliche Energie verringert wird. Anschließend gelangt die Luft in die Rotoren der zweiten Stufe zur weiteren Verdichtung. Synchrongetriebe sorgen für die koordinierte Drehung der einzelnen Rotorsätze. Das Schmieröl zirkuliert kontinuierlich, schmiert die Rotoren, dichtet die Zwischenräume zwischen den Komponenten ab und leitet die Wärme ab, so dass alle Komponenten harmonisch arbeiten und den zweistufigen Gasverdichtungsprozess effizient abschließen können.

Wie wandelt der Elektromotor die elektrische Energie in mechanische Energie um, um den Verdichtungsprozess in dieser Art von Luftkompressor anzutreiben?

Der Elektromotor ist das Herzstück des Luftkompressors. Sobald er an das Stromnetz angeschlossen ist, fließt ein elektrischer Strom durch die Statorwicklung und erzeugt ein starkes rotierendes Magnetfeld. Basierend auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion induziert dieses Magnetfeld einen elektrischen Strom in der Rotorwicklung, der den Rotor unter dem Einfluss der elektromagnetischen Kraft in Drehung versetzt und so elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Die Abtriebswelle des Motors ist über Kupplungen oder Riemen mit der Hauptantriebswelle des Kompressors verbunden. Diese Antriebswelle wiederum überträgt die Drehkraft über ein Getriebesystem auf die Rotoren der ersten und zweiten Stufe. Durch die genaue Kalibrierung der Motordrehzahl und des Drehmoments sowie die Optimierung des Übertragungsmechanismus können die Rotoren einen stabilen Betrieb mit der entsprechenden Drehzahl und Leistung aufrechterhalten und den zweistufigen Gasverdichtungsprozess kontinuierlich antreiben.

Welches sind die wichtigsten Verdichtungsstufen und Zustandsänderungen, die das Gas im Arbeitsprinzip dieses Luftkompressors erfährt?

Das Gas durchläuft in dem horizontalen zweistufigen elektrischen Schraubenkompressor eine Reihe von verschiedenen Stufen. In der Ansaugphase der ersten Stufe öffnen sich die Zahnnuten der Rotoren der ersten Stufe zum Lufteinlass, und die Luft tritt in die von den Rotoren und dem Gehäuse gebildeten geschlossenen Räume unter atmosphärischem Druck ein. Während sich die Rotoren drehen, verringert sich das Volumen dieser Räume, wodurch die Luft komprimiert wird, was zu einem erheblichen Druck- und Temperaturanstieg führt. Nach der ersten Verdichtungsstufe strömt die heiße, unter hohem Druck stehende Luft in den Zwischenkühler. Hier wird die Wärme an die Umgebung abgegeben, wodurch die Temperatur der Luft sinkt, während der erhöhte Druck erhalten bleibt. In der zweiten Verdichtungsstufe gelangt die gekühlte Luft dann in die Rotoren der zweiten Stufe. Während sich die Rotoren weiter drehen, wird die Luft erneut komprimiert, wodurch sich ihr Druck weiter erhöht. In der Absaugstufe schließlich wird die hochkomprimierte Luft aus dem Auslass in den Luftspeicher oder das Gasverwendungssystem abgeleitet. Während des Entlüftungsvorgangs kommt es aufgrund der Wärmeübertragung in den Rohrleitungen und Geräten zu einem leichten Druck- und Temperaturabfall der Luft.

Welche einzigartigen Vorteile hat das Funktionsprinzip dieses Luftkompressors im Vergleich zu anderen Arten von Luftkompressoren in Bezug auf die Verbesserung der Effizienz?

Im Vergleich zu einstufigen Luftkompressoren und anderen traditionellen Typen hat der horizontale elektrische Schraubenkompressor mit zweistufiger Verdichtung bemerkenswerte Effizienzvorteile. Seine zweistufige Verdichtung mit Zwischenkühlung reduziert die Gesamtverdichtungsarbeit erheblich. Durch die Kühlung der Luft zwischen den Stufen werden die Auswirkungen des Temperaturanstiegs während der Verdichtung minimiert und ein isothermischer Verdichtungsprozess erreicht, der energieeffizienter ist als die adiabatische Verdichtung. Darüber hinaus reduziert der kontinuierliche und gleichmäßige Betrieb der Schraubenrotoren die mechanische Reibung und die Trägheitsverluste im Vergleich zu Kolbenkompressoren. Die optimierten Zahnprofile der Rotoren sorgen für einen stabileren und effizienteren Gasverdichtungsprozess. Darüber hinaus können fortschrittliche Steuersysteme die Motordrehzahl an den tatsächlichen Luftbedarf anpassen, wodurch eine variable Luftverdrängung erreicht und Energieverschwendung in Zeiten geringen Bedarfs vermieden wird.

Schlussfolgerung

Der horizontale zweistufige elektrische Schraubenkompressor ist auf zwei horizontal angeordnete Rotoren und die Kraftübertragung des Elektromotors angewiesen, um den zweistufigen Gasverdichtungsprozess durchzuführen. Mit Hilfe eines Zwischenkühlers und Schmieröls arbeiten alle Komponenten eng zusammen, um den stabilen Betrieb des Kompressors zu gewährleisten. Sein einzigartiges zweistufiges Verdichtungsprinzip in Verbindung mit fortschrittlichen Kühl- und Steuerungstechnologien bietet im Vergleich zu anderen Luftkompressoren erhebliche Vorteile hinsichtlich Energieeffizienz und Verdichtungsleistung. Dadurch eignet er sich hervorragend für verschiedene industrielle Szenarien, in denen hohe Drücke, stabile und effiziente Luftquellen benötigt werden, die in der modernen industriellen Produktion eine immer wichtigere Rolle spielen.