Ulike kompressortyper og deres fordeler og ulemper

Hva slags kompressortyper finnes? Hvilke fordeler og ulemper er det med de ulike typene? Her får du råd og veiledning om hvordan du velger riktig kompressor til din bedrift.

De forskjellige kompressortypene har sine fordeler og ulemper. Og i enkelte tilfeller kan valget av teknisk løsning være utfordrende.

Denne artikkelen vil i hovedsak ta for seg de vanligste elektrisk drevne industrikompressorene; stempelkompressorer, lamellkompressorer og skruekompressorer.

For å finne riktig kompressor med riktig trykk og kapasitet til en gitt installasjon er det mange faktorer som må vurderes. For eksempel:

Maksimumsforbruk, minimumsforbruk og hovedforbruk av trykkluft:

Dersom det er store variasjoner i trykkluftforbruket, hvordan kan man best ivareta styring for en økonomisk drift? Bør man velge én stor kompressor, flere kompressorer med forskjellig størrelse med styring som velger den mest økonomiske, eller frekvensstyrt kompressor?

Omgivelsesforholdene: temperatur, fuktighet og omgivelsestrykk:

• Høy inntakstemperatur vil redusere kompressorens effektivitet. Det samme vil gjelde lavt omgivelsestrykk. Dette er avhengig av høyde over havet, eller undertrykk i omgivelsene
• Høy omgivelsestemperatur kan redusere utnyttelsen av elektromotoren.
• Hvilke kjølemetoder er tilgjengelige? Vann eller luft? Er det mulighet for gjenbruk av varmen?
• Miljøfaktorer som støy og vibrasjon. Trengs det ekstra fundamentering?
• Hva med servicetilgjengelighet? Ønsker man å benytte eget personell eller leverandørens serviceteknikere? Hvilken sikkerhet ønsker man? Hvor lang stans kan tåles?

Med disse aspektene i mente, kan vi se på hvilke hovedkategorier av kompressorer som finnes:

Dynamiske kompressorer: er roterende maskiner som akselererer luften gjennom elementet. Bevegelsesenergien omformes til trykk. Det vi kjenner best innen denne kategorien er turbokompressorer, som i dag oftest blir benyttet som basismaskin ved stort forbruk og der det er flere kompressorer som jobber sammen.

Fortrengningskompressorer: er kompressorer hvor et volum av luft presses sammen i et kammer til mindre volum og derved høyere trykk. Med andre ord omfatter denne kategorien de fleste kompressorer som benyttes i industrien i dag.

Stempelkompressorer: er en type fortrengerkompressor som nesten er en saga blott i industrien i dag, samtidig som flere og flere har en hjemme i garasjen til småreparasjoner. Som industrikompressor blir stempelkompressoren benyttet hvis det er behov for trykk høyere enn 13 -15 bar (for eksempel påfylling av pusteluftflasker på 200-300 bar), noe prosessindustri på 20 -40 bar, tester og laboratorier med forskjellig trykkbehov.

Fordeler med stempelkompressorer er at de ofte er rimelig i innkjøp, spesielt de til hobbybruk, samt at de benyttes ved høyere trykk. Ulemper med stempelkompressorer er at de har ganske høyt støynivå, egner seg ikke for kontinuerlig drift, har høy lufttemperatur på avgitt luft, samt ofte har høyere vibrasjon og forurensning i form av olje og partikler sammenliknet med skrue- og lamellkompressorer.

Lamellkompressorer: har en enkel mekanisk design hvor rotor og lameller er de bevegelige delene. Rotoren er montert eksentrisk i huset, og luften suges inn der det er stort volum og presses ut der det er liten klaring. Lamellkompressorene leveres både som oljesmurte modeller og tørtløpende modeller. I en oljesmurt modell kjøler, smører og tetter oljen. Kompressoren trenger derfor et separatorelement for å skille olje og luft igjen før "ren" luft slippes ut på nettet. I tørtløpende modeller er lamellene laget i et selvsmørende materiale som for eksempel karbon.

Skruekompressorer: har en lang historie og har vært i bruk siden 1878. Den mest vanlige skruekompressoren brukt i industrien, har en oljesmurt skrue som består av et hus med en han-rotor og en hun-rotor. Dette er den desidert mest utbredte løsningen for de fleste industribedrifter.

Komprimeringen skjer ved at luft suges inn mellom to rotorer eller skruer, samtidig som det sprøytes olje inn der skruene roterer rundt hverandre i et flettemønster. Ved rotasjon blir kammeret mellom rotorene mindre, og trykket øker samtidig som volumet reduseres. Oljen tetter mellom rotorene selv om ingen flater berører hverandre. Oljefilmens tetningseffekt fører til høyere virkningsgrad også ved lavere hastigheter. Oljen i en oljesmurt skruekompressor vil også kjøle skrueenheten ved komprimering, og virkningsgraden vil derfor være bedre også ved lavere temperatur.

I tillegg til oljekjølte/-smurte skruekompressorer finnes det vannkjølte kompressorer hvor vann sprøytes inn i rotorene for å kjøle, og tørtløpende skruekompressorer hvor en mellomkjøler benyttes for å kjøle ned luften mellom trinnene hvis det ønskes et arbeidstrykk på mer enn 4 -5 bar.

Men, som nevnt, er det oljekjølte ett-trinns skruekompressorer som blir desidert mest benyttet. Det er mange årsaker til dette, men de viktigste er at skruekompressorer tåler kontinuerlig drift, har høyere virkningsgrad, har færre bevegelige deler (som betyr mindre service- og vedlikeholdskostnader), samt at den gir mer luft til lavere energikostnader. Totalt sett betyr dette at skruekompressoren har lengre levetid og at man sparer mer penger over tid med denne kompressortypen.