Šroubové kompresory jsou v současné době jedním z nejpoužívanějších zařízení pro výrobu stlačeného vzduchu. Společnost ATMOS Chrást, s.r.o. se výrobě šroubových kompresorů věnuje již od roku 1987 (zpočátku pod značkou ŠKODA). Zvláště v poslední době roste poptávka po energeticky úsporném a spolehlivém systému pro výrobu stlačeného vzduchu.
Zároveň je kladen čím dál větší důraz i na kvalitu pracovního média. ATMOS Chrást se proto ve spolupráci se Západočeskou univerzitou věnuje vývoji nové řady tzv. Integrovaných kompresorových stanic (IKS) ve výkonovém rozsahu 37 až 110 kW. Cílem projektu realizovaného v rámci programu TIP Ministerstva průmyslu a obchodu ČR je vyvinout kompaktní kompresorovou jednotku s integrovaným adsorpčním sušičem, vybavenou moderním řídicím systémem, který umožní nejen flexibilní řízení dodávky stlačeného vzduchu podle jeho aktuální potřeby, ale i optimalizace pracovního režimu sušiče tak, aby bylo dosaženo maximálních úspor energie. Součástí projektu je vývoj moderního systému technické diagnostiky.
Základním kamenem nové řady je šroubový blok vlastní konstrukce uváděný pod značkou ATMOS A150 s termodynamickou účinností dosahující téměř 90 procent. Integrovaná převodovka bloku umožňuje pokrytí širokého výkonového rozsahu při zachování vysoké účinnosti pohonu. Kompresorová stanice je dále vybavena frekvenčním měničem, což umožňuje plynulé škálování výkonu dle aktuálních potřeb zákazníka.
Zcela revolučním je pak princip integrace adsorpčního sušiče přímo do kompresorové stanice. Adsorpční sušiče mají oproti standardně užívaným kondenzačním sušičům řadu výhod: umožňují dosáhnout podstatně nižší teploty rosného bodu (až –40 °C), čímž spolehlivě zabrání kondenzaci vody v potrubí i při teplotách pod bodem mrazu, nevyžadují uzavřený okruh chladicí směsi a v neposlední řadě je jejich konstrukce podstatně jednodušší. Vyžadují tedy méně údržby a jsou méně náchylné k poruchám. Za nevýhodu adsorpčních sušičů se pak obvykle považuje nezanedbatelná spotřeba stlačeného vzduchu pro regeneraci adsorbentu. Nové integrované řešení však přináší v tomto ohledu řadu inovací. Vlhkost, teplota i tlak v systému je stále monitorován. Řídicí systém kompresoru řídí adsorpční sušič tak, aby byl průtok sušičem optimální v každém provozním stavu. Zákazník si tedy může sám zvolit požadovaný rosný bod nebo zadat požadavek na kvalitu stlačeného vzduchu a systém sám nastaví potřebné parametry při zachování minimální spotřeby energie. Další úspory je dosaženo předehřevem adsorbentu odpadním teplem kompresoru. Při zachování požadovaných parametrů sušiče se tak podařilo snížit ztráty vzniklé regenerací adsorbentu až o 75 procent. Integrovaná kompresorová stanice tak dosahuje vyšších výkonností než diskrétní řešení kompresor-sušič a dodává přitom již ošetřený tlakový vzduch.
V neposlední řadě je projekt Integrované kompresorové stanice zaměřen na vývoj diagnostické jednotky sledující její provozní stav. V každém okamžiku jsou měřeny a vyhodnocovány vibrace motoru, šroubového bloku, teplota a kvalita oleje a tlakové ztráty jednotlivých komponent stanice tak, aby systém dokázal včas detekovat blížící se selhání a uvědomil obsluhu stroje. Diagnostická jednotka přitom nepodává jen informace o aktuálním stavu, ale zaznamenává rovněž historii vývoje stavu kompresoru, čímž umožňuje další optimalizaci jeho chodu i servisních intervalů. Informace z diagnostické jednotky lze předávat přes průmyslové sběrnice nadřazenému řídicímu systému, přičemž specifikace použitých protokolů je již v základní verzi volně dostupná. Provozní stav a historii měřených hodnot lze rovněž prohlížet přes webové rozhraní, stavové zprávy a varování pak poslat e-mailem nebo prostřednictvím SMS. Řadu parametrů je také možné vzdáleně nastavovat a diagnostikovat, což umožňuje podstatným způsobem snížit servisní náklady. Veškerá zařízení uvnitř kompresorové stanice komunikují prostřednictvím vnitřní datové sběrnice a systém je tak možné velmi variabilně rozšiřovat.
Integrovaná kompresorová stanice s adsorpčním sušičem a inteligentním systémem řízení a diagnostikou tak představuje zcela nový standard výroby stlačeného vzduchu. Projekt je v současné době dokončován, prototyp 45kW varianty bude uveden na letošní výstavě v Hannoveru.
Poděkování: Tento článek vznikl v rámci projektu Ministerstva průmyslu a obchodu ČR FR–TI1/159 „Integrovaný systém pro výrobu a úpravu stlačeného vzduchu“.