کمپرسور اسکرو

کمپرسور اسکرو

کمپرسور اسکرو چیست و در کجا استفاده می شود؟

برای آشنا شدن با کمپرسور اسکرو اول باید بدانیم کمپرسور چیست و چه استفاده هایی دارد.

 کمپرسور ماشین هایی هستند که از آن برای افزایش فشار سیالاتی که قابلیت تراکم پذیری دارند استفاده می شود مثل گازها و بخارات.

کمپرسورها در رفاه زندگی بشری وگسترش صنایع از اهمیت زیادی برخوردار هستند طوری که امروز از آن به اسب بارکش یاد می شود .

با پیشرفت و گسترش صنایع از نیمه دوم قرن نوزدهم و رشدی پر سرعت در قرن بیستم ،باید انتظار داشت که این ماشین پر ارزش نقش مهمتری را در قرن شروع شده را در رفاه و پیشرفت صنایع به عهده داشته باشد.

کمپرسور-اسکرو

کمپرسور ها در شاخه های مختلف مثل صنایع ،پزشکی ،لوازم خانگی و خیلی از وسایل و ابزارهایی که فکر آن را نمی کنیم استفاده می شود.

  • در وسایل خانگی (یخچال،فریزر،کولر گازی،جارو برقی)
  • تجهیزات پزشکی(دریل های دندان پزشکی،هوای مورد استفاده در بیمارستان ها )
  • صنایع هواپیمایی(تامین هوای فشرده برای موتور توربین)
  • صنایع (تامین هوای فشرده برای سیستم های پنوماتیکی،میعان گازها ذخیره سازی گاز و…)

شرایط بهره برداری از کمپرسور ها در صنایع از چنان دامنه وسیعی برخوردار است که امروزه انواع مختلف کمپرسورها در ظرفیت های مختلف و از فشار مکش بسیارکم (خلاء) تا فشار دهش بسیار زیاد (بیش از ۶٠٠٠ بار) بکارگرفته می شود.

کمپرسور های اسکرو همان پمپ بادهای تعمیرگاهی هستند یا به عبارت دیگر کمپرسورهای تولید هوای فشرده پیستونی می باشند .

شایان ذکر است که کمپرسوری که در مقیاس وسیع تقریبا در تمامی صنایع که با هوای فشرده پیستونی می باشد .

 اما کمپرسوری که در مقیاسی وسیع تقریبا در تمامی صنایعی که با هوای فشرده سر و کار دارند به عنوان ابزاری کلیدی بکار گرفته می شود کمپرسور اسکرو است.

روش عملکرد کمپرسور های اسکرو براساس حرکت دادن هوا یا گاز بوسیله رتورهای نصب شده در داخل یک سیلندر است. رتورهای این نوع کمپرسور ها شبیه پیچ های چند راهه هستند که بصورت نر و ماده در داخل یکدیگر می چرخند

و با چرخش خود گاز هوا را به سمت جلو حرکت می دهند که در اثر این حرکت باعث ایجاد خلا و ورود مستمر گاز به داخل کمپرسور می شود و با کم کردن فاصله بین مولکول های گاز باعث افزایش فشار آن می شوند.
معمولا دراین نوع کمپرسورها، سیستم انتقال قدرت روی یکی ازپیچ ها(رتورها) انجام می شود و رتور دیگر توسط رتور راننده به چرخش در می آید.  به زبان ساده می توان گفت که اصول کار این نوع کمپرسورها مثل چرخ گوشت های معمولی می باشد.
فاصله بین رتورها و بدنه فوق العاده کم است و برای جلوگیری از ایجاد نشتی های داخلی هرگونه افزایش لقی باعث کاهش راندمان جریان کمپرسور و افزایش درجه حرارت و… می گردد

زیرا گاز فشرده شده در قسمت جلوسیلندر مجددا به قسمت فشارپایین کمپرسور بر می گردد.
به دلیل فاصله کم بین رتور و بدنه در این نوع کمپرسورها امکان گیرکردن وتماس بین قطعات ثابت ومتحرک وجوددارد به همین دلیل تعمیر این نوع کمپرسورها بسیارمشکل و گاها غیرممکن است.

این کمپرسورها در دو نوع طراحی می شوند:

کمپرسوربدون روغن Oil Free Compressor
ب-کمپرسورهای روغنی Oil Compressor

در نوع کمپرسور های روغنی برای کاهش اصطکاک بین قطعات ثابت ومتحرک با تزریق روغن به هوای واردشده به کمپرسور)چرب نمودن هوا( باعث می گردد همواره فیلم نازکی ازروغن بین قطعات وجودداشته باشد

تا عملیات روانکاری داخلی بین رتور و بدنه انجام شود و با نصب فیلترها در خروجی کمپرسور، روغن همراه هوای خروجی مجددا جدا شده و به مخزن اصلی روغن برگردد .

البته امکان خارج شدن مقدار جزئی روغن همراه هوا وجود دارد و در صورتی که از لحاظ عملیاتی روغن روی دستگاه های مصرف کننده بخصوص تجهیزات ابزازدقیق اثرسوئی نداشته باشد.

نسبت به کمپرسورهای بدون روغن دارای طول عمر و کارائی بالاتری خواهد بود

که البته ازلحاظ هزینه های اولیه و نیاز به سیستم های تزریق وجداکردن روغن نیز هزینه های آن نسبت به کمپرسورهای قبلی بالاتر است.

مزایای کمپرسور بدون روغن به با روغن

فرایند گاز کاملا عاری از روغن است ، آلودگی وجود ندارد ، و بنابراین هر گاز می تواند استفاده شود. در کمپرسور اسکرو  بدون روغن ، با توجه به فشرده سازی جابجایی مثبت ، حتی پلیمر گاز و یا گاز کثیف را می توان فشرده کرد.

سرعت روتور بالاتر در مقایسه با مدل با روغن ، آب گرفتگی به دلیل نداشتن آشفتگی روغن در محفظه روتور ،

اما از هیچ سرعت بحرانی تجاوز نمی کند از شفت روتور که  محکم باقی می ماند. سرعت روتور به طور معمول بالاتر از اسکرو با روغن ، آب گرفتگی اندازه کمپرسور می تواند کوچکتر از نوع آب روغن باشد.

دمای تخلیه به طور معمول به دلیل گرمای فشرده سازی بالا است.

 برای جلوگیری از تغییر شکل گرمای بیش از حد ، خنک کننده مورد نیاز است.  برخی از کاربردهای استفاده از یک سیال سازگار با پروسه مانند آب یا حلال برای خنک کردن گاز بوسیله تزریق به ورودی محفظه روتور است.

به علت طول دهانه زیاد روتور برای محیط آب بندی ، و محدودیت در درجه حرارت تخلیه، نسبت فشار برای کمپرسور اسکرو بدون روغن محدود است.

به دلیل سرعت دورانی بالا ، ایجاد سر و صدا می کند و در نتیجه صدا خفه کن هایی در نازل مکش و تخلیه معمولا مورد نیاز است.

گسترش و جذب صدا خفه کن ها معمولا در حالت ترکیب و یا به طور جداگانه استفاده می شود.

فرکانس ناشی از سر و صدا زیاد است، زیرا فرکانس های اصلی آن عبارتند از قسمت عبور فرکانس (سرعت چرخشی * تعداد لوب) یا هارمونیکهای آن است. سر و صدا بالاتر در لوله های خروجی اندازه گیری می شود.

 

کمپرسور اسکرو

کمپرسور-اسکرو

 

معایب و مزایای کمپرسورها اسکرو (مارپیچی ) نسبت به کمپرسورهای پیستونی (رفت و برگشتی )

قبل از هر چیز میپردازیم به معایب و مزایای کمپرسورها اسکرو (مارپیچی ) نسبت به کمپرسورهای پیستونی (رفت و برگشتی ) : 

 مزایا کمپرسور های اسکرو نسبت به کمپرسور های پیستونی :

  1. کمپرسورهای اسکرو در مصرف انرژی نسبت به کمپرسورهای پیستونی 25 الی 30 درصد از بازدهی بالاتری برخوردارند . 

  2. کمپرسورهای اسکرو نسبت به کمپرسورهای پیستونی از لرزش و صدای بسیار کمتری برخورداند . 

  3. کمپرسورهای اسکرو نسبت به کمپرسورهای پیستونی فضای کمتری را اشغال میکند .

  4. در کمپرسورهای اسکرو از قطعات متحرک کمی استفاده شده است و بیشتر قطعات بصورت استاتیک بوده و روغن نقش حامل هوا را دارد بنابراین در دستگاههای اسکرو استهلاک بسیار پایین است.

  5. بلعکس در کمپرسورهای پیستونی به جهت تعدد  قطعات متحرک از جمله رینگها  میل لنگ  شاتون  پیستون  سوپاپ – پروانه و غیره  و همچنین اینرسی حرکتی که در کمپرسورهای رفت و برگشتی  وجود دارد

  6. علاوه بر لرزش و ایجاد صدا  دارای اتلاف بالای انرژی و استهلاک شدید و سایش در قطعات خواهد بود .

  7. در کمپرسورهای اسکرو به جهت نصب سیستم خلاص و زیربار  (load / unload)  ، کمپرسور در زمانی که هوای مخزن به فشار مورد نظر میرسد 

کاملاً توقف نکرده و به حالت بی باری میرود و با پایین آمدن فشار اتوماتیک از حالت بی باری خارج و هوا تولید مینماید  لذا میتوان از مخزنی باظرفیت پایین تر استفاده نمود.

  1. در صورتی که در کمپرسورهای پیستونی که قالبا سیسیتم خاموش و روشن ( on / off ) را دارند

  2. به جهت جلو گیری از تعداد خاموش و روشن شدن کمپرسور که موجب با لارفتن  هزینه برق و استهلاک است میبایست از ظرفیت بالایی از مخازن استفاده شود که متعاقباً مستلزم هزینه بالایی میباشد . 

  3. کمپرسورهای اسکرو در سایزهای بالای 2000 لیتر در دقیقه هزینه نگهداری کمتری را نسبت به کمپرسورهای پیستونی دارند .

  4. چند دستگاه کمپرسورهای اسکرو را میتوان با تابلو سکوئنس بصورت شبکه به هم متصل کرده و سیاست بهینه سازی مصرف و انرژی را اعمال نمود . 

  5. در کمپرسورهای اسکرو کنترل فرایند تولید هوا  – نصب اینورتر و همچنین آگاهی از  وضعیت دستگاه بسیار کامل و ساده میباشد .

  6. در کمپرسورهای اسکرو به علت وجود فن و رادیاتور خنک کننده روغن و هوا ، کمپرسور میتواند بدون توقف ساعتها به کار خود ادامه دهد .

  7. در کمپرسورهای اسکرو به علت وجود فن خنک کننده مستقل  و سیستم افتر کولر  ، هوای خروجی به مراتب خنک تر از کمپرسورهای پیستونی بوده و مستعد رطوبت گیری خواهد بود .

  8. کیفیت هوای تولید شده توسط کمپرسور اسکرو به مراتب بالاتر از کمپرسورهای پیستونی میباشد این کیفیت بیشنر مربوط به دما  هوای خروجی و مقدار روغن معلق در هوای خروجی میباشد .

  9. که با تعویض فیلترها در ساعات مناسب کیفیت هوای خروجی همچنان ثابت خواهد ماند .

  10. در کمپرسورهای اسکرو به علت عدم وجود سوپاپ مکش و سوپاپ فرستنده ،  مشکلاتی همچون  رسوب گیری مجاری سوپاپها  و خرابی فنر و پولکهای صفحه سوپاپ  که متعاقباً  موجب پایین آمدن  عملکرد کمپرسور میگرند  بوجود نخواهد آمد .

  11. در کمپرسورهای اسکرو به علت عدم وجود سیلندر ، پیستون و رینگ  مشکلات گشاد شدن سیلند  به جهت ساییدگی و استهلاک و متعاقبا بالا رفتن مقدار روغن در هوای خروجی وجود ندارد .

  12. در کمپرسورهای اسکرو پدیده ضربه قوچی  کاملا از بین رفته است .

  13. در کمپرسورهای اسکرو فضای مرده بین پیستون و صفحه سوپاپ  که موجب پایین آمده بهروری دستگاه میگردد وجود ندارد .

  14. سیستم تابلو و کنترل در کمپرسورهای اسکرو بسیار پیشرفته و عواملی همچون فشار هوای خروجی  دمای دستگاه – کنترل جریان موتور اصلی  کنترل جریان فن  کنترل برق ورودی  ساعت کارکرد – ساعت خلاص  و بساری از عوامل  را زیر نظر دارد .

 

معایب کمپرسور های اسکرو نسبت به پیستونی :

کمپرسور-اسکرو

  1. کمپرسورهای اسکرو نسبت به کمپرسورهای پیستونی از قیمت بالا تری برخوردار هستند . 

  2. کمپرسورهای اسکرو در ظرفیتهای  پایینتر از   2000 لیتر در دقیقه هزینه نگهداری بیشتری  را نسبت به کمپرسورهای پیستونی دارند . 

  3. در ظرفیتهای  پایینتر از  500 لیتر در دقیقه هنوز کمپرسورهای پیستونی از مزیتهای رقابتی بالایی برخوردارند که میتوان به قیمت اولیه  هزینه نگهداری پایین – ساده بودن سیستم  اشاره نمود .

  4. در صورت عدم  رعایت تعمیر و نگهداری –  استفاده از روغن نامناسب  و  قطعات مصرفی غیر استاندارد دستگاه آسیب پذیر خواهد بود .

  5. قالبا نیاز به اپراتور کار آزموده تری برای نگهداری دستگاه لازم است .

 

آریا کمپرسور

کمپرسور اسکرو

کمپرسور اسکرو