Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Zielona technologia przemysłowa dzięki nowatorskiej metodzie wytwarzania ciśnienia

Powietrze pod ciśnieniem zapewnia energię dla urządzeń i narzędzi pneumatycznych. Sprężarki powietrza są również integralną częścią systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Nowy projekt dla tych powszechnie używanych, wysoce nieefektywnych konsumentów energii może znacznie zwiększyć zrównoważony rozwój globalnych procesów przemysłowych.

Technologie przemysłowe
Energia

Sprężanie gazu do mniejszej objętości zwiększa jego ciśnienie. W europejskim i amerykańskim przemyśle wytwórczym układy sprężonego powietrza odpowiadają za około 10 % przemysłowego zużycia energii elektrycznej, a wydajność energetyczna wielu z nich jest niska. Uczestnicy współfinansowanego ze środków UE projektu CRC postanowili rozwiązać ten poważny problem i przyczynić się do realizacji europejskich celów zrównoważonego rozwoju. Udało im się to dzięki wykorzystaniu opatentowanej pionierskiej technologii opartej na ruchu posuwisto-zwrotnym.

Nowe spojrzenie na stary projekt przynosi wiele korzyści

Podobnie jak zwykła sprężarka wyporowa, sprężarka tłokowa jest urządzeniem wyporowym. Koordynator projektu, Tor Arne Hauge, z firmy OTECHOS AS, która koordynuje projekt, zaznacza jednak, że „zamiast tłoka procesor sprężarki tłokowej posiada dwa współosiowo obracające się koncentryczne wirniki, każdy wyposażony w dwie łopatki”. Pomiędzy sąsiadującymi ze sobą łopatkami powstają cztery komory. Każda z nich rozszerza się i kurczy (analogicznie do ruchu postępowo-zwrotnego) dwa razy na obrót, wykonując 8 czynności na obrót, co odpowiada 8 cylindrom tłokowym. Tor Arne Hauge dodaje: „Eliptyczne biegi umożliwiają unikalną zmienną prędkość kątową wirników, które obracają się w tym samym kierunku, 90 stopni poza fazą. Bezzaworowe wloty i wyloty oraz tylko nieznacznie ruchome części wywołują proces kompresji, który nie wymaga smarowania”. Dzięki unikalnej i innowacyjnej konstrukcji sprężarka tłokowa umożliwia zmniejszenie zużycia energii o 15–20 % w porównaniu z konwencjonalnymi urządzeniami wykorzystującymi śruby i tłoki. Tor Arne Hauge i jego zespół byli mile zaskoczeni, mogąc zaoferować dodatkową korzyść stosowania sprężarki tłokowej. Odkryli bowiem, że działa ona równie dobrze z gazem mokrym, co jest dużym wyzwaniem dla innych typów sprężarek wyporowych.

Opatentowana technologia do wielu zastosowań

Tor Arne Hauge i jego zespół szukają obecnie partnerów, którzy gotowi byliby wykorzystać sprężarkę tłokową na rynku procesów przemysłowych. Jednocześnie projektują specjalistyczną sprężarkę tłokową dla zaawansowanych rozwiązań. Technologia oparta na ruchu posuwisto-zwrotnym znalazła również trzy dodatkowe zastosowania: w innowacyjnym silniku spalinowym, regeneratorze tłokowym i pompie tłokowej. Tłokowy silnik spalinowy ma wszystkie zalety technologii opartej na ruchu posuwisto-zwrotnym i zużywa około 20 % mniej paliwa niż nowoczesny silnik samochodowy. Tor Arne Hauge dodaje: „Regenerator tłokowy jest maszyną rozszerzającą, która obsługuje wysokie temperatury (powyżej 400°C), głównie w produkcji energii elektrycznej z odzysku ciepła odpadowego, produkcji energii geotermalnej, bioenergii i odnawialnych źródeł energii. Pompa tłokowa to natomiast obrotowa pompa wyporowa przystosowana do przepływu wielofazowego. Do jej zalet należy wysokie natężenie przepływu i osiągalne w stosunku do wielkości ciśnienie”.

Holistyczna linia produktów wspiera zrównoważony rozwój

Opatentowana technologia sprężania tłokowego stanowi obecnie trzon czterech ważnych z punktu widzenia przemysłu urządzeń: kompresora, silnika, pompy i regeneratora. Konstrukcja z kilkoma ruchomymi częściami wymagającymi minimalnego lub zerowego smarowania umożliwia potencjalny wzrost efektywności energetycznej w stosunku do istniejących rozwiązań nawet o 30 %, czyli więcej niż unijny cel na 2020 rok, który wynosi 20 %. Do 2023 roku globalny rynek samych sprężarek powietrza ma osiągnąć wartość prawie 27 mld dolarów, a sprężarka tłokowa zapewniła firmie OTECHOS pozycję lidera w zakresie ekologicznych rozwiązań przemysłowych.

Słowa kluczowe

Sprężarka tłokowa, energia, powietrze, przemysłowy, przesunięcie, sprężarka, tłok, pompa, ciśnienie, silnik tłokowy, silnik, wirnik, patent, centryczne tłoczenie, regenerator tłokowy

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania