Drehkolbenverdichter (Schraubenverdichter): Funktionsweise, Ölkühlung und ölfreie Varianten

Grundprinzip

Ein Drehkolbenverdichter (Rotary Compressor) verdichtet Umgebungsluft durch Drehbewegung. Die Luft am Einlass wird durch eine Schraubenkonfiguration und positive Verdrängung allmählich komprimiert. Die Einheit kann mit Öl, Luft oder Wasser gekühlt werden. Drehkolbenverdichter können einstufig oder in Reihe geschaltet für zweistufige Verdichtung ausgelegt sein.

Ölgekühlter Schraubenverdichter (Nassverdichtung)

Die Funktion eines ölgekühlten Schraubenverdichters beginnt mit der Einführung von Luft in eine zentrale Kammer, die mit Öl gefüllt ist. Meist drehen sich zwei ineinandergreifende Schrauben, an einem Ende breiter, am anderen enger, in entgegengesetzte Richtungen und pressen die Luft allmählich zum engen Ende. Während die Drehung fortgesetzt wird, entsteht am Einlass ein Vakuum, das mehr Luft ansaugt. Manche Einheiten sind mit einer einzelnen Schraube konfiguriert.

Die verdichtete Luft tritt in einen Separator aus, der das Öl abtrennt, damit es gekühlt werden kann, und leitet die gereinigte Luft in eine Auslassleitung. Die verdichtete Luft kann in angeschlossene Versorgungsleitungen für den industriellen Prozess oder in einen Druckluftbehälter für zukünftigen Bedarf strömen. Das Öl wird mit Luft oder Wasser gekühlt, bevor es in die Verdichtungskammer zurückkehrt. Diese Bauart wird auch als nasser Schraubenverdichter bezeichnet.

Ölfreie Verdichter (Trockenverdichtung)

Für Anwendungen, die echtes ölfreies Druckluft erfordern, wird ein Drehkolbenverdichter ohne Öl in der Verdichtungskammer bevorzugt. Ölfreie Druckluft ist in Branchen wie Lebensmittelverarbeitung und Pharmaherstellung üblich. Diese Einheiten können luft- oder wassergekühlt sein und werden auch als trockene Schraubenverdichter bezeichnet.

Mehrstufige Verdichtung

Wenn der erforderliche Druck relativ gering ist, kann das gewünschte Verdichtungsniveau in einem einzigen Schritt erreicht werden. Andernfalls kann die teilverdichtete Luft aus der ersten Verdichterkammer in eine zweite, in Reihe geschaltete Einheit geleitet werden. In der zweiten Stufe wird die Luft weiter verdichtet, um den gewünschten Druck zu erreichen.

Positive Verdrängung und Vorteile

Der Aspekt der positiven Verdrängung beim Drehkolbenverdichter bezieht sich auf die Erzeugung eines festen Luftvolumens bei einem bestimmten Druck. Schraubenverdichter sind für Dauerbetrieb ausgelegt. Die begrenzte Anzahl beweglicher Teile macht sie zuverlässig und wartungsfreundlich.

Antriebsvarianten und Leistungsbereiche

Der Motor eines Drehkolbenverdichters kann direkt mit der Verdichtungskammer gekoppelt oder riemengetrieben sein. Stationäre Einheiten werden meist von Elektromotoren angetrieben, tragbare Einheiten für Straßenbau oder Reparaturen können auch mit Benzin- oder Dieselmotoren betrieben werden. Schraubenverdichter sind in Größen von wenigen PS bis zu mehreren hundert PS erhältlich.