Der Schraubenkompressor

Was ist ein Schraubenkompressor?

Ein Schraubenkompressor gehört zur Gruppe der Rotationsverdichter und ist ein zweiweilliger Verdrängungsverdichter, der einfach aufgebaut ist. Er hat eine geringe Masse, kleine Abmessungen, eine gleichmäßige Förderung und einen ruhigen Lauf. Es ergibt sich nur sehr wenig Resonanzschwingung, da durch die rotierenden Teile keine hohen mechanischen Kräfte beschleunigt oder abgebremst werden.

Beim Kolbenkompressor hingegen gibt es hohe Resonanzschwingungen und die Triebwerksbelastung ist sehr hoch. Außerdem verlieren Kolbenkompressoren ca. 10 % der angesaugten Luft über die Kolbenringe (Blow by Effekt). Dadurch entsteht bei ihm eine hohe Differenz zwischen Volumenstrom und Ansaugleistung.

Bei einem Schraubenkompressor hingegen beträgt der Druckverlust maximal 0,2 %. Das sind die Gründe, wieso der Schraubenkompressor dem Kolbenkompressor weit überlegen ist und daher der mittlerweile meist verwendete Kompressor ist.

Die Funktionsweise eines Schraubenkompressors

Ein Schraubenkompressor besteht aus mindestens zwei gegenläufigen Rotoren und einem Gehäuse, welches die Rotoren umschließt. Die Rotoren greifen zahnradartig ineinander und sind mit einer regelmäßigen, gewindeförmigen Profilierung ausgebildet.

Die Hohlräume bilden die Förderräume für das Fördermedium. Sie wandern bei der Rotordrehung in eine Maschinenrichtung aus und fördern das Medium von der Saugseite, dem Einlass, zur Druckseite, dem Auslass.

Während der Rotordrehung wird die Ausprägung des Hohlraumes nicht verändert. Durch kontinuierliche Veränderung der Gewindesteigung des Rotorprofiles kann eine Verdichtung erreicht werden. Die geförderte Menge des Mediums ist drehzahlabhängig. Das Medium füllt auf der Saugseite einen Zahngang je Welle aus, der sich beim Weiterdrehen am Abwälzpunkt verschließt. Nun wird ein Luftschlauch spiralförmig um die Welle gebildet. Dieser wird bei weiterer Drehung Richtung Druckseite befördert und dort öffnet die Mechanik den Schlauch wieder und die Luft wird aus der Maschine gefördert.

Die Länge und Form des Auslassfensters bestimmt das Druckverhältnis.

Der Schraubenkompressor erreicht bis zu 30 bar Überdruck.

Er hat einen so ruhigen Lauf, weil ihm oszillierende Massen und Steuerorgane fehlen.Um die Leistung eines bestimmten Schraubenkompressors einschätzen zu können, kommt es vorwiegend auf folgende Attribute an:

• zulässiger Betriebsdruck
• Liefermenge
• Nennleistung
• Gewicht
• die vorhandenen und möglichen Anschlüsse

Die Liefermenge gibt an, wie viel Luftvolumen pro Zeiteinheit abgegeben wird. Sie wird bei kleinen Anlagen in l/min, sonst in m3/min angegeben.

Durch einen Schraubenkompressor können schätzungsweise rund 15 % der Primärenergie an Strom für die Drucklufterzeugung eingespart werden.

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Wer hat den Schraubenkompressor erfunden?

Dem schwedischen Ingenieur Alfred Lysholm gelang es 1955 erstmals einen Schraubenkompressor herzustellen. Damals konnte dieser jedoch noch nicht mit den Kolbenkompressoren konkurrieren, da die internen Energieverluste an den Schrauben noch zu groß waren. Schraubenkompressoren waren anfänglich noch nicht effektiv genug. Erst 1995 konnte eine Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht werden und mittlerweile sind mehr als die Hälfte aller eingesetzten Kompressoren Schraubenkompressoren.