Anwendungsbereiche von Schraubenkompressoren

Schraubenkompressoren sind Verdrängerkompressoren, die zwei ineinander greifende Schraubenrotoren verwenden, um Gas zu komprimieren. Sie werden aufgrund ihrer hohen Effizienz, ihres gleichmäßigen Betriebs, ihrer kompakten Bauweise und ihrer Fähigkeit, sich an eine breite Palette von Betriebsbedingungen anzupassen, in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Ihre Anwendungen können nach Industriezweig oder Funktion wie folgt kategorisiert werden:

1. Allgemeine industrielle Anwendungen mit Druckluft

Druckluft dient in der Industrie als ‚zweite Energiequelle‘, und Schraubenkompressoren sind die Kernkomponenten für mittelgroße bis große industrielle Luftversorgungssysteme. Sie werden hauptsächlich eingesetzt für:

Fertigung: Antrieb von pneumatischen Werkzeugen (wie Schraubenschlüsseln und Bohrmaschinen), Zylindern/Ventilen auf automatisierten Produktionslinien sowie Luftversorgung für Beschichtungsanlagen u. a. in Branchen wie Automobilfertigung, Maschinenbau und Elektronikmontage.

Bergbau und Infrastruktur: Bereitstellung von Hochdruckluftquellen für Tunnelbohrmaschinen, Bergbau-Luftbohrgeräte usw., geeignet für raue Umgebungen wie im Freien und staubige Bedingungen (erfordert ein Filtersystem).

Textilien und Papier: Wird für die pneumatische Steuerung bei der Stoffformgebung und Vakuumsaugung beim Papiertransport verwendet, wobei ölfreie Schraubenkompressoren erforderlich sind, um die Materialien nicht zu verunreinigen.

2. Kälte- und Klimatechnik

Schraubenkompressoren sind die etablierten Schlüsselkomponenten von mittelgroßen bis großen Kälte-/Klimaanlagen, insbesondere geeignet für Anwendungen mit mittlerem bis hohem Kühlleistungsbedarf:

Große zentrale Klimaanlagen: Kältemaschinen in Gebäuden wie Einkaufszentren, Bürogebäuden und Hotels, die durch Kompression von Kältemitteln (z. B. R134a, R22) Wärmeübertragung erreichen, wobei die Kühllast einer einzelnen Anlage mehrere tausend kW erreichen kann.

- Industrielle Kälteanlagen: Lebensmittel-Kühlung, Kühlung von Chemiereaktoren, Kühlung von Kunststoffformen usw., können in Kombination mit einem Sekundärkühlmittel (z. B. Ethylenglykol) verwendet werden, um eine Niedrigtemperatursteuerung (-20°C bis 10°C) zu erreichen.

- Wärmepumpensysteme: Eingesetzt für industrielle Heizung, Fernwärme oder Warmwasserversorgung (z. B. Hotels, Krankenhäuser), können Schrauben-Wärmepumpen mit mittlerer bis hoher Temperatur Ablaufwassertemperaturen von 60°C bis 80°C erreichen, bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad (COP).

3. Petrochemische und Energiewirtschaft

Bei der Kompression von Prozessgasen oder Energiegewinnung bieten Schraubenkompressoren hinsichtlich Schmutztoleranz und Anpassungsfähigkeit an wechselnde Betriebsbedingungen deutliche Vorteile:

Öl- und Gasförderung und -transport: Komprimiertes Erdgas (CNG) für den Pipelinetransport oder Einspritzung von Hochdruckgasen (z. B. CO₂) in Ölbohrungen zur Steigerung der Rohölgewinnung; bei der Schiefergasförderung wird Begleitgas komprimiert und zurückgewonnen.

Behandlung von Prozessgasen: Das Verdichten von verflüssigten Erdgasen (LPG) wie Propan und Butan oder das Handling von Inertgasen (z. B. Stickstoff) bei chemischen Reaktionen erfordert ölfreie Schraubenkompressoren, um eine Gasverunreinigung zu vermeiden.

-Neue Energiesektor: Verdichtetes Biogas (Stroh/Deponiegas) wird zur Stromerzeugung genutzt, oder in der Wasserstoff-Energieversorgungskette wird verdichtetes Wasserstoffgas (für das extrem hochdruckfeste ölfreie Modelle erforderlich sind) zur Speicherung und zum Transport verwendet.

4. Lebensmittel- und Pharmazieindustrie

Die Anforderungen an die Qualität der Druckluft sind äußerst hoch (ölfrei, steril), und ölfreie Schraubenkompressoren (wie trockenlaufende Schraubenkompressoren oder wassergeschmierte Schraubenkompressoren) sind Kernanlagen:

Lebensmittelverarbeitung: Pneumatische Steuerung beim Brotgehenlassen, sterile Gasquellen für Getränkeabfüllung sowie Gasverdichtung für Vakuumverpackungen (z. B. CO₂-Konservierung).

Pharmazeutische Produktion: saubere Gasquellen für pharmazeutische Produktionsanlagen (zum Ansteuern steriler Ventile), Kältekompression für Gefriertrocknungsanlagen (Temperaturregelung bei der Arzneimittelkristallisation), welche die Anforderungen der GMP-Zertifizierung erfüllen müssen.

5. Transport- und Schifffahrtssektor

Anpassung an die Anforderungen mobiler Geräte hinsichtlich „Kompaktheit und Schwingungsfestigkeit“:

Schienenverkehr: Klimaanlagen für Hochgeschwindigkeitszüge und U-Bahnen, bei denen Schraubenkompressoren eingesetzt werden, um Kältemittel zur Steuerung der Kabinentemperatur zu komprimieren.

Marine Technik: Zentrale Klimaanlagen für große Frachtschiffe, Kühlung von Kühlräumen (Transport von frischen Lebensmitteln) oder zusätzliche Luftquellen für Antriebssysteme (z. B. pneumatische Motoren für den Motoreinstart).

Zusammenfassung

Die Kernanwendung von Schraubenkompressoren besteht darin, den Bedarf an Gasverdichtung mit mittleren bis hohen Volumenströmen und einem breiten Druckbereich (0,3–4,0 MPa) zu decken, sowie Designs wie 'mit Öl-Injektion/öl-frei' und 'einstufig/zweistufig' zu unterscheiden, um sie an spezifische Szenarien anzupassen – Modelle mit Öl-Injektion konzentrieren sich auf allgemeine Industrieanwendungen (geringer Kostenaufwand, hohe Effizienz), während öl-freie Modelle in Reinraumanwendungen in der Lebensmittel-, Pharmazeutischen- und Chemischen Industrie dominieren.