Inżynierowie zakładów spożywczych, farmaceutycznych i elektronicznych porównują sprężarki odśrodkowe z lewitacją magnetyczną ze sprężarkami śrubowymi z wtryskiem oleju w systemach powietrza do pomieszczeń czystych klasy 0

Specyfikacja sprężonego powietrza, do której inżynier zakładu stosuje się w 2026 roku, nie jest już pojedynczą wartością, którą może spełnić dowolna topologia sprężarki. Linie pakowania żywności wymagają zawartości oleju klasy 0 do operacji noża powietrznego z bezpośrednim kontaktem z produktem. Farmaceutyczne systemy wody do iniekcji wymagają zawartości oleju klasy 0 na wejściu do autoklawu. Skanery litograficzne półprzewodników wymagają punktów rosy poniżej -70°C z całkowitym zanieczyszczeniem węglowodorami poniżej ppm. Sprężarka śrubowa o stałej prędkości z wtryskiem oleju, która zdominowała specyfikację sprężonego powietrza w zakładach w latach 2005-2020, została zaprojektowana dla innej ery, w której odbiorcą o najwyższej czystości był pistolet lakierniczy, a jedynym obciążeniem energetycznym za pracę w trybie odciążenia był rachunek za prąd, a nie 22-35% spadek mocy właściwej na platformie sprężonego powietrza klasy 0. Sprężarka odśrodkowa z lewitacją magnetyczną, która stała się technologią referencyjną dla klasy 0 powietrza zakładowego ISO 8573-1 w roku 2026, nie jest zatem prostym zamiennikiem maszyny ślimakowej z wtryskiem oleju — jest to zmiana topologii, która na nowo definiuje wymagania stawiane systemowi powietrza zakładowego, a konsekwencją tego jest konieczność dokładnego porównania przez inżyniera zakładu zarówno z linią kosztów kapitałowych, jak i z linią 10-letnich kosztów operacyjnych.
Dlaczego kara za moc właściwą przy częściowym obciążeniu w przypadku śrub o stałej prędkości z wtryskiem oleju stanowi podstawę decyzji o lewitacji magnetycznej
Sprężarka śrubowa z wtryskiem oleju o stałej prędkości obrotowej, pracująca przy stałym ciśnieniu tłoczenia 7-8 barów, charakteryzuje się wąskim oknem wydajności. Sprężarka osiąga szczytową sprawność adiabatyczną przy 100% wydajności pełnego obciążenia, co odpowiada szeroko otwartemu zaworowi wlotowemu, szczytowej prędkości obrotowej wirnika i maksymalnemu przepływowi objętości przez element sprężający. Gdy zapotrzebowanie zakładu spadnie poniżej pasma modulacji — zazwyczaj 70-80% pełnego obciążenia — maszyna ma tylko dwie możliwości: może albo przejść w tryb odciążenia (nie pobierając powietrza, ale nadal wirując i zużywając około 25-30% mocy pełnego obciążenia jako straty pasożytnicze bez obciążenia), albo może modulować zawór wlotowy do pozycji częściowo zamkniętej (co zmniejsza przepustowość, ale również zmniejsza sprawność adiabatyczną, ponieważ zdławiony wlot powoduje straty ciśnienia, które rozpraszają się w postaci ciepła). Zakład spożywczy pracujący na trzy zmiany osiąga szczyt przy 90% znamionowego zapotrzebowania na sprężone powietrze podczas porannego cyklu CIP i spada do 35-50% podczas pakowania na późnej zmianie. Jednostkowe zużycie energii (kWh na metr sześcienny dostarczanego powietrza) maszyny ślimakowej z wtryskiem oleju o stałej prędkości obrotowej w tym profilu pracy jest zatem o 18–25% niższe niż jej znamionowa moc jednostkowa. Roczna kara energetyczna w wysokości 0,12 USD za kWh i 6000 godzin pracy rocznie zwiększa koszt eksploatacji pojedynczej sprężarki o 9000–15 000 USD w porównaniu z topologią o zmiennej prędkości, która może dopasować swoją moc wyjściową do krzywej zapotrzebowania bez przechodzenia w tryb odciążenia.
Sprężarka śrubowa z wtryskiem oleju o zmiennej prędkości obrotowej rozwiązuje problem obciążenia częściowego, zachowując jednocześnie charakterystykę oleju w komorze sprężania. Sprężarka odśrodkowa z lewitacją magnetyczną o zmiennej prędkości obrotowej rozwiązuje jednocześnie problem obciążenia częściowego i problem zawartości oleju, ponieważ wirnik, łożyska i komora sprężania są zaprojektowane jako jeden zespół bezolejowy. Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi o zmiennej prędkości obrotowej napędza wirnik za pośrednictwem bezpośrednio sprzężonego wału, bez przekładni, sprzęgła i łożyska mechanicznego. Wirnik jest zawieszony w kontrolowanym polu elektromagnetycznym o pięciu aktywnych stopniach swobody (dwa promieniowe, jeden osiowy i dwa pochylne). Czujniki położenia przesyłają sygnał zwrotny do sterownika łożyska z częstotliwością pętli 20 kHz, a sterownik reguluje prądy elektromagnesów, aby utrzymać wirnik w położeniu środkowym w szczelinie łożyska z tolerancją położenia około 0,05 mm. Ponieważ nie ma mechanicznego kontaktu między wirnikiem a stojanem, nie występuje zużycie, brak smarowania i brak konieczności regularnej wymiany łożysk wirnika. W rezultacie powstał kompresor, który dostarcza całkowitą zawartość oleju na wylocie maszyny zgodną z normą ISO 8573-1 klasy 0 — Deman określa sprężarkę odśrodkową z lewitacją magnetyczną serii TMC na poziomie poniżej 0,003 mg na metr sześcienny całkowitej zawartości oleju — bez filtra koalescencyjnego i absorbera z węgla aktywnego, które byłyby wymagane w instalacji śrubowej z wtryskiem oleju, aby osiągnąć tę samą specyfikację na wylocie. Samodzielny numer referencyjny produktu dla tej konfiguracji jest udokumentowany na stronie. Strona produktu sprężarki powietrza odśrodkowej z lewitacją magnetyczną Deman TMC, z odnośnikami do wyboru w odniesieniu do linii śrubowej z wtryskiem oleju, dla której wymagania nie obejmują specyfikacji Klasy 0.
ISO 8573-1 Klasa 0 Powietrze: Czego specyfikacja faktycznie wymaga od samego kompresora
Norma ISO 8573-1 dotycząca czystości sprężonego powietrza definiuje sześć klas zawartości oleju, przy czym klasa 0 to kategoria resztkowa „lepsza niż klasa 1”, którą norma pozostawia do określenia użytkownikowi. W praktyce przemysł farmaceutyczny przyjął specyfikację zawartości oleju resztkowego poniżej 0,003 mg na metr sześcienny, przemysł półprzewodników przyjął wartość poniżej 0,003 mg na metr sześcienny z dodatkowymi ograniczeniami całkowitej zawartości węglowodorów do poziomu części na miliard, a przemysł opakowań spożywczych przyjął wartość poniżej 0,01 mg na metr sześcienny w przypadku zastosowań z nożem powietrznym z bezpośrednim kontaktem z produktem. Sprężarka śrubowa z wtryskiem oleju zazwyczaj dostarcza 3-5 mg na metr sześcienny na wylocie maszyny, co oznacza, że wielostopniowy filtr koalescencyjny i układ absorbera z węglem aktywnym za maszyną odpowiadają za 99,9% procesu usuwania oleju. Zespół filtrów wylotowych jest eksploatacyjny – elementy koalescencyjne wymagają wymiany co 2000–4000 godzin, a absorbery z węglem aktywnym co 6000–12 000 godzin – a każdy element filtracyjny, który przekracza okres serwisowy, pozwala na przedostanie się oleju do przewodu wylotowego, często bez natychmiastowego pomiaru ciśnienia w przewodzie wylotowym, który pozwoliłby wykryć przekroczenie dopuszczalnego ciśnienia. Zakład farmaceutyczny, w którym zastosowano sprężarkę śrubową z wtryskiem oleju, akceptuje zatem udokumentowane ryzyko przebicia oleju za każdym razem, gdy zużywalny element filtracyjny starzeje się po upływie terminu ważności.
Sprężarka odśrodkowa z lewitacją magnetyczną całkowicie eliminuje ryzyko przebicia oleju, ponieważ w komorze sprężania nie ma oleju. Wirnik jest zawieszony na łożyskach magnetycznych, silnik jest synchroniczny z magnesami trwałymi i nie zawiera oleju przekładniowego, komora sprężania jest jednostopniowa, odśrodkowa i nie zawiera środka smarującego, a jedynymi filtrami eksploatacyjnymi za sprężarką są te same filtry powietrza wlotowego i separator kondensatu chłodnicy końcowej, które są wymagane w każdej sprężarce. Sterownik łożysk, przemiennik częstotliwości i siłownik łopatki wlotowej to uszczelnione zespoły elektroniczne, które same w sobie nie wymagają smarowania. Kierownik ds. zapewnienia jakości w firmie farmaceutycznej może zatem opracować protokół ciągłego monitorowania jakości powietrza, który będzie zawierał pojedynczy przyrząd na wylocie z maszyny z lewitacją magnetyczną i nie będzie wymagał monitorowania każdego elementu koalescencyjnego w zaległym układzie filtracyjnym. Koszty inwestycyjne instalacji filtracyjnej zazwyczaj spadają z 15 000–30 000 USD w przypadku instalacji ze ślimakiem z wtryskiem oleju do poniżej 5000 USD w przypadku instalacji z lewitacją magnetyczną, a koszt wymiany filtrów zużywalnych spada z 4000–7000 USD rocznie do poniżej 1500 USD rocznie. Odpowiednie odniesienie do normy ISO 8573-1 dla specyfikacji Klasy 0 znajduje się pod adresem: ISO 8573-1:2010 Zanieczyszczenia i klasy czystości sprężonego powietrza, do którego Deman odsyła w każdym cytacie dotyczącym produktów farmaceutycznych i roślin spożywczych.
Specyfikacja osuszania w dół strumienia stanowi drugi element układanki dotyczącej powietrza w zakładzie, szczególnie w zastosowaniach farmaceutycznych, gdzie sprężone powietrze o temperaturze otoczenia jest przesyłane rurociągami przez budynek i narażone na działanie ujemnych temperatur powierzchni rurociągów w okresie zimowym. Punkt rosy ciśnieniowej na poziomie -40°C jest zazwyczaj wystarczający dla ogólnego powietrza w zakładzie, -70°C jest wymagane dla zewnętrznych odcinków rurociągów i dla odbiorników powietrza pomiarowego za wrażliwym sprzętem analitycznym, a osuszacze kriogeniczne adsorpcyjne lub membranowe są wymagane dla każdego odbiornika wymagającego ciśnieniowego punktu rosy poniżej -70°C. Gorące powietrze wylotowe sprężarki śrubowej z wtryskiem oleju transportuje lotne związki organiczne ze środka smarnego do osuszacza adsorpcyjnego, co przyspiesza ładowanie osuszacza i skraca okres międzyserwisowy osuszacza. Sprężarka odśrodkowa z lewitacją magnetyczną nie transportuje oparów oleju do osuszacza adsorpcyjnego, co wydłuża okres międzyserwisowy osuszacza o 30-50% i zmniejsza koszty wymiany osuszacza. Odniesienie do technologii osuszacza jest udokumentowane w Norma ISO 7183 dotycząca suszenia sprężonego powietrza, do którego inżynierowie zakładu odnoszą się zarówno w przypadku specyfikacji punktu rosy pod ciśnieniem, jak i obliczeń szybkości ładowania osuszacza.
Całkowity koszt posiadania: 10-letnie kalkulacje kapitalizowanej energii i kosztów konserwacji
Porównanie całkowitego kosztu posiadania (TCO) sprężarki odśrodkowej z lewitacją magnetyczną i sprężarki śrubowej z wtryskiem oleju jest zdominowane przez linię energetyczną, z linią konserwacji jako drugą co do wielkości, a linią kosztów kapitałowych jako najmniejszą. Sprężarka o mocy znamionowej 75 kW, pracująca 6000 godzin rocznie przy koszcie 0,12 USD za kWh, ma skumulowany 10-letni koszt energii w wysokości 486 000 USD przy 100% wykorzystaniu obciążenia. Ta sama maszyna pracująca przy średnim wykorzystaniu obciążenia na poziomie 60% w 24-godzinnym profilu pracy w pakowaniu żywności ma skumulowany 10-letni koszt energii niższy o 22-30% w topologii lewitacji magnetycznej (dzięki zachowaniu sprawności przy częściowym obciążeniu) i niższy o 8-15% w topologii sprężarki śrubowej z wtryskiem oleju o zmiennej prędkości obrotowej. Koszty kapitałowe dla sprężarki odśrodkowej z lewitacją magnetyczną o mocy znamionowej 75 kW wynoszą zazwyczaj 85 000–120 000 USD w 2026 r. — znacznie więcej niż koszt kapitałowy porównywalnej sprężarki śrubowej z wtryskiem oleju o stałej prędkości obrotowej wynoszący 35 000–55 000 USD i nieco więcej niż koszt kapitałowy porównywalnej sprężarki śrubowej z wtryskiem oleju o zmiennej prędkości obrotowej wynoszący 60 000–85 000 USD. Roczne koszty konserwacji maszyny z lewitacją magnetyczną wynoszą zazwyczaj 1800–3500 USD (głównie na wymianę filtra wlotowego, przegląd falownika i modernizację układu sterowania). Roczne koszty konserwacji maszyny śrubowej z wtryskiem oleju wynoszą zazwyczaj 4000–7000 USD (głównie na wymianę oleju, wymianę filtra oleju, wymianę separatora oleju i amortyzację regeneracji łożysk wirnika). Firma Deman dokumentuje dziesięcioletnią gwarancję na ramę, silnik i zespół łożysk magnetycznych sprężarek powietrza odśrodkowych z lewitacją magnetyczną serii TMC. Odpowiednia metodologia referencyjna TCO jest udokumentowana w Metodologia całkowitego kosztu posiadania w ramach wyzwania sprężonego powietrza, który od początku XXI wieku jest branżowym standardem w zakresie obliczania całkowitego kosztu posiadania.
| Parametr | Śruba o stałej prędkości z wtryskiem oleju | Śruba o zmiennej prędkości z wtryskiem oleju | Odśrodkowa lewitacja magnetyczna o zmiennej prędkości |
|---|---|---|---|
| Przybliżony koszt kapitałowy (klasa 75 kW) | 35 000–55 000 dolarów | 60 000–85 000 dolarów | 85 000–120 000 dolarów |
| Moc właściwa przy pełnym obciążeniu (kWh/m3) | 0,10-0,12 | 0,09-0,11 | 0,07-0,085 |
| Sprawność przy obciążeniu częściowym (50% obciążenia) | 60-70% pełnego obciążenia | 92-95% pełnego obciążenia | 96-98% pełnego obciążenia |
| Zawartość oleju na wylocie (mg/m3) | 3-5 | 3-5 | |
| Klasa osiągalna ISO 8573-1 | Klasa 1 (z pociągiem filtrującym) | Klasa 1 (z pociągiem filtrującym) | Klasa 0 (na wylocie) |
| Planowana regeneracja łożysk wirnika | 24 000–40 000 godzin | 24 000–40 000 godzin | Brak (łożyska bezdotykowe) |
| Roczny koszt materiałów eksploatacyjnych | 4000–7000 dolarów | 4000–7000 dolarów | 1500–2800 dolarów |
| Gwarancja na element kompresyjny | 1-2 lata | 1-2 lata | 10 lat (rama, silnik, łożyska) |
| 10-letnia wartość bieżąca kosztów energii i konserwacji | 580 000–680 000 dolarów | 510 000–590 000 dolarów | 430 000–510 000 dolarów |
Zastosowania roślinne: gdzie lewitacja magnetyczna jest obecnie standardem
Zastosowania w zakładach, w których wirówki z lewitacją magnetyczną stały się domyślną technologią w 2026 roku, to zastosowania, w których połączenie powietrza klasy 0 zgodnie z normą ISO 8573-1, punktu rosy poniżej zera i 24-godzinnej pracy ciągłej uzasadnia wyższe koszty kapitałowe. Cztery kategorie zastosowań o wysokim poziomie bezpieczeństwa to systemy powietrza do bezpośredniego kontaktu z produktem w przemyśle spożywczym i napojach (gdzie norma sanitarna 3-A wymaga powietrza klasy 0 do zastosowań z bezpośrednim kontaktem z produktem), produkcja wody do iniekcji w przemyśle farmaceutycznym (gdzie zasilanie autoklawu musi być olejem klasy 0), litografia i metrologia półprzewodników (gdzie całkowita zawartość węglowodorów jest określana w częściach na miliard) oraz systemy rurociągów do gazów medycznych w szpitalach i ośrodkach badań klinicznych (gdzie norma powietrza medycznego wymaga oleju klasy 0 do rurociągów powietrza do oddychania pacjenta). Deman odwołuje się do każdej z tych kategorii zastosowań w Strona produktu: Kompresor powietrza odśrodkowy z lewitacją magnetyczną TMC z odpowiednimi odniesieniami do norm sektorowych i instalacjami referencyjnymi w każdej kategorii. Norma referencyjna dla produkcji farmaceutycznej jest udokumentowana w Dokument FDA z wytycznymi dotyczącymi aseptycznego przetwarzania, który określa minimalny wymóg dotyczący czystego powietrza w przemyśle farmaceutycznym; odniesienie do branży elektronicznej jest udokumentowane w Międzynarodowe normy SEMI dla urządzeń do produkcji półprzewodników, która ustala specyfikację całkowitej zawartości węglowodorów w częściach na miliard do zastosowań litograficznych i metrologicznych.
Zastosowania w zakładach, w których sprężarki śrubowe z wtryskiem oleju pozostają właściwym wyborem w 2026 roku, to te, w których specyfikacja Klasy 0 nie jest wymagana, a niższy koszt inwestycyjny topologii sprężarek śrubowych z wtryskiem oleju jest ważniejszy niż redukcja kosztów operacyjnych. Dwie kategorie zastosowań sprężarek śrubowych z wtryskiem oleju o wysokiej niezawodności w 2026 roku to ogólne przemysłowe systemy sprężonego powietrza (gdzie odbiorcą powietrza jest narzędzie pneumatyczne, cylinder pneumatyczny lub dysza sprężonego powietrza niemająca kontaktu z produktem) oraz sekcje o niższej czystości w zakładach farmaceutycznych lub spożywczych, w których odbiorca znajduje się w obszarze niemającym kontaktu z produktem. Portfolio sprężarek śrubowych z wtryskiem oleju w ofercie Deman obejmuje zintegrowaną sprężarkę jednostopniową PM VSD serii ZVE oraz konwencjonalną maszynę o stałej prędkości obrotowej i zmiennym odciążeniu, które są udokumentowane w linii produktów Deman na stronie głównej. Inżynierowie często wdrażają hybrydową topologię w instalacjach wielosprężarkowych: pojedyncza maszyna wirówkowa z lewitacją magnetyczną zasilająca odbiorców klasy 0 oraz jedna lub dwie maszyny śrubowe o zmiennej prędkości z wtryskiem oleju, zasilające odbiorców sprężonego powietrza w całym zakładzie. Ramy odniesienia zarządzania energią dla tego hybrydowego rozwiązania są udokumentowane w dokumencie Raport Międzynarodowej Agencji Energii dotyczący efektywności energetycznej w przemysłowych systemach sprężonego powietrza, do których zespół inżynierów Deman odwołuje się podczas projektowania strategii zarządzania sprężarkami po stronie zakładu.
Instalacja, powierzchnia akustyczna i rozważania dotyczące modernizacji zakładu
Charakterystyka akustyczna i zajmowana powierzchnia przez sprężarkę odśrodkową z lewitacją magnetyczną nie są takie same, jak w przypadku maszyny śrubowej z wtryskiem oleju, a inżynier modernizacji instalacji musi uwzględnić te cechy przy doborze zamiennika. Sprężarka odśrodkowa z lewitacją magnetyczną jest standardowo wyposażona w całkowicie zamkniętą osłonę akustyczną, o udokumentowanym poziomie ciśnienia akustycznego 68-72 dBA w odległości 1 metra (co jest porównywalne z poziomem 70-78 dBA w przypadku maszyny śrubowej z wtryskiem oleju w obudowie akustycznej, ale osiąga się to przy znacznie mniejszym poziomie hałasu, ponieważ wirnik wysokoobrotowy nie generuje hałasu uderzeniowego w zazębienie i łożyska wirnika, jak w przypadku maszyny śrubowej). Powierzchnia maszyny z lewitacją magnetyczną o mocy 75 kW jest zazwyczaj o 15-25% mniejsza niż powierzchnia maszyny śrubowej z wtryskiem oleju o podobnej mocy w obudowie akustycznej. Charakterystyka odprowadzania ciepła jest również inna: maszyna wirówkowa z lewitacją magnetyczną odprowadza około 75% pochłoniętej energii elektrycznej w postaci ciepła do powietrza chłodzącego (w porównaniu z 80–85% w przypadku maszyny śrubowej z wtryskiem oleju), a przepływ powietrza przez chłodnicę oleju jest również niższy, ponieważ maszyna z lewitacją magnetyczną nie posiada chłodnicy oleju, która wymagałaby własnego wentylatora. Referencyjne dane dotyczące emisji akustycznej dla instalacji sprężarek przemysłowych są udokumentowane w Norma ISO 2151 dotycząca badania hałasu sprężarek i układów wydechowych, które Deman odsyła do specyfikacji każdej instalacji. Odniesienie do emisji czynnika chłodniczego, które ma zastosowanie do obwodu smarowania maszyny ślimakowej z wtryskiem oleju, jest udokumentowane w dyrektywie Unii Europejskiej. Rozporządzenie UE 2024/573 w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych, który jest jednym z czynników regulacyjnych stojących za odejściem przemysłu farmaceutycznego od maszyn ślimakowych z wtryskiem oleju w zastosowaniach w pomieszczeniach czystych.
Modernizacja istniejącej instalacji ślimakowej z wtryskiem oleju do instalacji lewitacji magnetycznej zazwyczaj wymaga ponownej oceny systemu filtracji, suszenia i zarządzania kondensatem. Układ filtracji można uprościć, ponieważ maszyna lewitacji magnetycznej dostarcza klasę 0 na wylocie. Specyfikację suszenia można ponownie ocenić, ponieważ temperatura powietrza wlotowego do osuszacza adsorpcyjnego jest niższa (chłodnica końcowa maszyny lewitacji magnetycznej jest dostosowana do mniejszego przepływu powietrza niż chłodnica końcowa maszyny ślimakowej z wtryskiem oleju, ponieważ w komorze sprężania nie występuje obciążenie cieplne chłodziwa olejowego). System zarządzania kondensatem można uprościć, ponieważ obciążenie kondensatem jest niższe (sprężanie z lewitacją magnetyczną wytwarza mniej kondensatu na metr sześcienny dostarczanego powietrza swobodnego niż sprężanie z wtryskiem oleju, szczególnie w okresie zimowym, gdy temperatura otoczenia na wlocie jest niższa od punktu rosy sprężania). Inżynier zakładu zazwyczaj osiąga 12-18 miesięczny prosty zwrot inwestycji w modernizację lewitacji magnetycznej, gdy istniejąca maszyna ślimakowa z wtryskiem oleju ma ponad 8-10 lat, roczna liczba godzin pracy przekracza 5500, koszt energii elektrycznej przekracza 0,10 USD za kWh, a specyfikacja powietrza w zakładzie wymaga klasy 0. Konsensus analityków branży sprężonego powietrza udokumentowano w Kompendium najlepszych praktyk w ramach wyzwania Compressed Air Challenge, który ma opublikowany model zwrotu kosztów, do którego odwołuje się większość inżynierów zakładów, opracowując biznesplan modernizacji.
Często zadawane pytania
Jaka jest praktyczna zaleta sprężarki odśrodkowej z lewitacją magnetyczną w porównaniu ze sprężarką śrubową z wtryskiem oleju w warunkach obciążenia częściowego?
Sprężarka odśrodkowa z lewitacją magnetyczną o zmiennej prędkości obrotowej utrzymuje sprawność izentropową na poziomie 96-98% w zakresie obciążenia 40-100%, ponieważ wirnik z łożyskiem magnetycznym, łopatka kierująca o zmiennej prędkości wlotowej oraz silnik synchroniczny z magnesami trwałymi pracują razem bez strat mechanicznych, które występują w maszynach śrubowych z wtryskiem oleju o stałej prędkości obrotowej poniżej 70% obciążenia. W praktyce, systemy sprężonego powietrza w zakładach spożywczych, pracujące przy średnim obciążeniu od 50% do 80%, charakteryzują się o 22-35% niższym zużyciem energii (kWh na metr sześcienny dostarczonego powietrza) w maszynie odśrodkowej z lewitacją magnetyczną w porównaniu ze sprężarką śrubową z wtryskiem oleju o stałej prędkości obrotowej pracującą w cyklach bez obciążenia.
W jaki sposób sprężarka odśrodkowa wykorzystująca lewitację magnetyczną osiąga zawartość oleju klasy 0 zgodnie z normą ISO 8573-1 bez konieczności dalszej filtracji?
Ponieważ wewnątrz elementu sprężającego nie ma oleju smarującego (wirnik jest zawieszony na aktywnych łożyskach magnetycznych, silnik jest synchroniczny z magnesami trwałymi, a komora sprężania jest z założenia bezolejowa), sprężone powietrze nigdy nie styka się z węglowodorem. Deman precyzuje, że Kompresor powietrza odśrodkowy z lewitacją magnetyczną serii TMC dostarcza całkowitą zawartość oleju klasy 0 według normy ISO 8573-1 (mniej niż 0,003 mg na metr sześcienny) na wylocie maszyny, a opcjonalny, umieszczony dalej absorber z węgla aktywnego zapewnia margines polerowania dla zastosowań farmaceutycznych i półprzewodnikowych, które wymagają powietrza o jakości wymaganej w urządzeniach analitycznych.
Jakie korzyści pod względem konserwacji zapewnia konstrukcja bezdotykowego łożyska magnetycznego w porównaniu z wymianą łożyska śrubowego z wtryskiem oleju?
Sprężarki odśrodkowe z lewitacją magnetyczną całkowicie eliminują awarię łożysk, ponieważ wirnik jest zawieszony w kontrolowanym polu elektromagnetycznym bez kontaktu mechanicznego. Firma Deman dokumentuje, że sprężarka odśrodkowa z lewitacją magnetyczną serii TMC ma projektowaną żywotność łożysk przekraczającą 80 000 godzin pracy bez planowej wymiany łożysk, w porównaniu z 24 000–40 000 godzinami pracy między regeneracją łożysk wirnika, typowymi dla sprężarek śrubowych z wtryskiem oleju. Planowany okres serwisowy w sprężarce z lewitacją magnetyczną, wynoszący 5 lat, koncentruje się na wymianie filtrów i przeglądzie falownika, a nie na wymianie części mechanicznych ulegających zużyciu.
W jaki sposób 10-letnie zobowiązanie gwarancyjne firmy Deman zmienia obliczenie całkowitego kosztu posiadania?
Firma Deman dokumentuje dziesięcioletnią gwarancję na ramę, silnik i zespół łożysk magnetycznych sprężarek powietrza serii TMC, ponieważ wyeliminowanie mechanicznych części ulegających zużyciu w elemencie sprężającym przenosi dominujące przyczyny awarii z samej sprężarki na obwodowe układy filtracji, osuszania i sterowania. Dlatego inżynier zakładu opracowuje model TCO, w którym wirnik i stojan z łożyskami magnetycznymi przedstawiają 10-letni koszt kapitalizacji, a nie 5-letni, co zazwyczaj zmniejsza 10-letni koszt energii sprężonego powietrza wraz z konserwacją o 18-28% w porównaniu z instalacją śrubową z wtryskiem oleju.










