Eine vollständige Einführung in den Scrollkompressor - Atlas Copco (2024)

• Was sind Scrollkompressoren?
• Funktionsprinzip eines Scrollkompressors
• Modulare und digitale Scrollkompressoren im Vergleich
• Warum einen Scrollkompressor wählen?

Ein Scrollkompressor, auch als Spiralkompressor oder Scrollpumpe bezeichnet, ist ein Verdrängerkompressor, der durch interne Verdichtung von Luft oder Gas funktioniert. Scrollkompressoren können ölgeschmiert oder ölfrei verdichtend sein. Letztere eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen eine saubere, trockene Luftqualität ohne Verunreinigung durch Öl in der Verdichtungskammer erforderlich ist.

Wie funktionieren Scrollkompressoren?

Scrollkompressoren verwenden zwei spiralförmige Schnecken, um die Luft zu verdichten. Eine der Schnecken bleibt fixiert, während die andere sich in einer Umlaufbewegung um die Mitte der unbeweglichen Schnecke bewegt. Während sich die Schnecke dreht, zieht sie Luft durch den Einlass ein, komprimiert sie und drückt sie in Richtung der Mitte. Schließlich wird die Druckluft durch den Auslass abgelassen.

Diese Maschinen bestehen aus zwei spiralförmigen Schnecken, die miteinander verschraubt sind: eine unbewegliche Schnecke und eine rotierende Schnecke, die von einem Motor angetrieben wird. Die Schnecken oszillieren in einer kontinuierlichen Bewegung, ohne dass sich die Metallteile berühren, während die Luft in halbmondförmigen Lufteinschlüssen in immer kleinere Volumina verdichtet wird.

Wir gehen nun etwas weiter ins Detail, um den Mechanismus der Verdrängungsverdichtung bei Scrollkompressoren zu verstehen. Die rotierende Schnecke wird von einer Kurbelwelle mit kurzem Hub angetrieben und verläuft exzentrisch um die Mitte der unbeweglichen Schnecke. Durch die Bewegung der rotierenden Schnecke wird die Luft durch die Einlassöffnung gesaugt. Diese befindet sich oben am Gehäuse des Elements.

Die Luft oder das Gas in den Lufteinschlüssen zwischen den beiden Schnecken wird allmählich verdichtet und bewegt sich dabei in Richtung der Mitte des Gehäuses. Dort befinden sich der Auslassanschluss und das Rückschlagventil. Verdichtetes und unter Druck stehendes Gas wird über den Auslassanschluss in der Mitte der Baugruppe abgelassen. Das Rückschlagventil verhindert den Rückfluss von Gas oder Kältemittel.

Die 180°-Rotation bzw. die Phasenverschiebung sorgt für die radiale Stabilität der Schnecke. Da die Verdichtungskammer zunehmend kleiner wird, während die Luft oder das Gas verdichtet wird, wird dies üblicherweise als interne Verdichtung bezeichnet. Dabei werden Leckagen minimiert. Dies liegt daran, dass die Druckdifferenz in den Lufteinschlüssen geringer ist als die Druckdifferenz zwischen Einlass und Auslass.

Ähnlich wie bei einer internen Verdichtung in einem Schraubenkompressor wird die interne Verdichtung durch den Auslassanschluss bestimmt. Aufgrund der einzigartigen Konstruktion des Auslassanschlusses kann der Scrollkompressor bei minimalem Energieverbrauch mehr Luft oder Gas verdichten.

Im Vergleich zu anderen Kompressoren erreichen diese Maschinen den höchsten Wirkungsgrad im Verhältnis zu ihrem Volumen. Das liegt daran, dass keine Kolben benötigt werden, um das Gas zu verdichten.

Die Geräuschemissionen eines Scrollkompressors sind deutlich geringer als bei anderen Kompressoren. Der komplette Kompressionszyklus dauert 2,5 Umdrehungen, einschließlich der Umdrehungsphasen für Ansaugen, Verdichten und Auslass. Diese erfolgen simultan, so dass ein konstanter Strom pulsationsfreier Druckluft bereitgestellt wird.

Der Scrollkompressor bietet dank seines Scrollelements einen reibungslosen und vibrationsfreien Betrieb. Im Vergleich zu Kolbenkompressoren treten kaum Variationen beim Drehmoment auf. Die einfache Bauweise des Scrollkompressors umfasst nur ein bewegliches Teil. Dadurch ist er sehr zuverlässig und leiser als gleichwertige Kolben- und Schraubenkompressoren.

Bei der Auswahl eines Scrollkompressors sind letztlich die Größen-, Luftstrom- und Qualitätsanforderungen Ihrer Anwendung ausschlaggebend. Vor der Auswahl eines Kompressortyps ist es wichtig, die passende Größe und Technologie für Ihre speziellen Anforderungen zu ermitteln. Außerdem sollten Sie eruieren, ob Sie einen ölfrei verdichtenden oder einen ölgeschmierten Kompressor benötigen. Dies richtet sich nach Ihren Qualitätsanforderungen an die Druckluft.

Für eine höhere Kapazität und einen höheren Luftstrom können Einheiten mit zwei oder vier Scrollkompressorelementen in einem Gehäuse ausgewählt werden. Es kann kostengünstiger sein, einen einzelnen großen Kompressor zu verwenden als mehrere Maschinen.

Wie in diesem Artikel ausgeführt, bietet der Scrollkompressor viele Vorteile. Dies liegt an seiner vereinfachten und effizienten Bauweise.

✔ Diese Kompressoren enthalten weniger Komponenten als Kolbenkompressoren und gewährleisten dadurch ein hohes Maß an Betriebssicherheit.

✔ Darüber hinaus erfordern diese Maschinen nur einen minimalen Wartungsaufwand.

Viele führende industrielle Anwendungen können Scrollkompressoren verwenden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sie die grundlegenden Anforderungen eines Universalkompressors erfüllen. Wie bereits erwähnt werden Scrollkompressoren gerne in der Lebensmittel-, Kühl-, Klima- und Transportindustrie eingesetzt. Dennoch können öleingespritzte Schraubenkompressoren in großen industriellen Anwendungen mit größeren Volumenanforderungen unter Umständen effizienter sein.

Weitere Informationen zu Scrollkompressoren

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