چکیده: در این مقاله ابتدا مقدمه ای در مورد انواع کمپرسور و اصول کارکرد هریک از آنها آورده شده و در ادامه کمپرسور اسکرو و نحوه عملکرد آن شرح داده شده است. در بخش دوم نوع کمپرسور و ویژگی هریک توضیح داده شده و در پایان خلاصه ای از ویژگی ها بصورت مقایسه ای در یک جدول درج شده است. برای درک بهتر مطالب توسط خواننده، چند شکل مرتبط با موضوع نیز آورده شده است.

طدسته بندی رایج انواع کمپرسور

هوای فشرده یک منبع انرژی پاک و سازگار با محیط زیست می باشد. امروزه هوای فشرده نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ایفا می کند؛ بطوریکه کمتر صنعتی را می توان یافت که از تجهیزاتی که با هوای فشرده کار می کنند، بی بهره باشند. تولید هوای فشرده توسط کمپرسور انجام می شود. کمپرسورها انواع مختلفی دارند اما برخی از انواع آنها رایج تر بوده و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. در شکل 1 می توانید انواع رایج آن را مشاهده نمایید.

کمپرسورها بر اساس طراحی و نحوه عملکردشان به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:

• کمپرسور داینامیک
• کمپرسور جابجایی مثبت

در کمپرسور داینامیک افزایش سرعت سیال، منجر به افزایش فشار آن می شود؛ به این صورت که ابتدا انرژی جنبشی سیال افـزایش داده شده و سپس این انـرژی جنبـشی با عبور دادن سیال از مجرا، افزایش می یابد و دیفیوزر، به فشار تبدیل میشود. با تکرار این عمل در چند مرحله، می توان به نسبت فشار مناسبی دست یافت. کمپرسور داینامیک در دو نوع «جریان محوری» و «جریان شعاعی» یا «گریز از مرکز» طراحی و ساخته می شود و دارای کاربردهای زیادی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، نیروگاه ها، هوانوردی و همچنین صنایع برودتی و حرارتی می باشد.

در کمپرسور جابجایی مثبت، افزایش فشار سیال به روش کاهش حجم انجام می شود. بدین ترتیب که سیال از مجرای ورودی به درون یک محفظه مکیده شده، سپس محبوس و متراکم می گردد و در انتها سیال فشرده شده از مجرای خروجی به خارج منتقل می شود. این نوع کمپرسور نیز از نظر ساختار در دو نوع «دوار» و «رفت و آمدی» طراحی و ساخته می شود و دارای کاربردهای متنوعی در صنایع خودرو سازی، الکتریک و الکترونیک، شیمیایی، پزشکی و غیره است؛ علاوه بر آن کمپرسور جابجایی مثبت در تامین هوای مورد نیاز برای خودروهای سنگین، شناورها، کشنده های ریلی و تجهیزات صنعتی مانند ابزارهای پنوماتیکی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

در مقالات بعدی شرح کامل تری از هریک از انواع کمپرسور و نحوه کارکرد آنها و همچنین سایر تجهیزاتی که در فرآیند تولید هوای فشرده بکار برده می شوند، ارائه خواهد شد. این مقاله به « کمپرسور اسکرو» اختصاص یافته است که از رایج ترین انواع کمپرسور صنعتی بوده و دارای کاربردهای فراوانی در صنعت می باشد.

کمپرسور اسکرو و نحوه عملکرد آن

طراحی و ساختار کمپرسور اسکرو از نوع کمپرسور «دوار» بوده و در دسته بندی کمپرسور «جابجایی مثبت» قرار می گیرد. در کمپرسور اسکرو، از مکانیزم دورانی برای تولید هوای فشرده استفاده می شود. از این نوع کمپرسور معمولاً در صنایعی که نیاز به حجم زیاد و پایداری از هوای متراکم وجود داشته باشد و سایر انواع کمپرسور جوابگوی این نیاز نباشند، استفاده می‌شود. از آنجایی که عمل مکش و دهش در این نوع کمپرسور بصورت پیوسته انجام می شود، جریان هوای خروجی بصورت پایدار بوده و همین مزیت، این نوع کمپرسور را به انتخابی ایده ال در بسیاری از شاخه های صنعت تبدیل کرده است.

قلب کمپرسورهای اسکرو از دو قطعه حلزونی شکل تشکیل شده است که در حالت درگیر در یک محفظه قرار دارند. یکی از این دو قطعه به موتور الکتریکی متصل بوده و قطعه دوم از طریق یک چرخدنده (در کمپرسورهای بدون روغن) به مارپیچ اول متصل و درگیر می باشد و چرخش مارپیچ اول منجر به چرخش مارپیچ دوم در خلاف جهت می گردد. بر اثر گردش همزمان و خلاف جهت این دو قطعه، هوا از مجرای ورودی به داخل محفظه مکش گردیده و بین تیغه های دو مارپیچ محبوس شده و همراه با گردش تیغه ها به سمت جلو رانده می شود. کاهش فضای بین تیغه مارپیچ ها در مسیر حرکت هوا، باعث فشرده شدن هوای محبوس می شود و هوای متراکم در انتها از مجرای خروجی خارج می گردد. در شکل 2 «کمپرسور اسکرو» و جزئیات ساختار داخلی آن بطور شماتیک نشان داده شده است.

حیکی از دلایل اصلی انتخاب کمپرسور اسکرو، بهره وری بالا و کارآیی مناسب آن است. این کمپرسور در طول شبانه روز به طور مداوم کار می کند و جریان مداوم هوای فشرده را فراهم می نماید و بر خلاف کمپرسور پیستونی که مرتب روشن و خاموش می شود، کمپرسور اسکرو هوای فشرده شده را بصورت پایدار تولید می کند و بدین ترتیب باعث کاهش مصرف انرژی و استهلاک در دستگاه می شود. راندمان بالا در دراز مدت به صرفه جویی در هزینه ها منجر می شود؛ لذا خرید کمپرسورهای هوای اسکرو یک سرمایه گذاری عاقلانه می باشد. با مزیت های دیگری که این کمپرسور دارد مانند درایوهای سرعت متغیر که میزان هوای خروجی کمپرسور را برای مطابقت با میزان تقاضا تنظیم می کند، می توان مصرف انرژی را کاهش داد و هدر رفتن آن را به حداقل رسانید.

کمپرسور اسکرو همچنین به دلیل دوام و قابلیت اطمینان مشهور است. این نوع کمپرسور برای مقاومت در برابر عملکرد مداوم در دمای محیطی بالا (بطور معمول تا 46 درجه سانتیگراد) ساخته شده است که آن را به انتخابی ایده آل در محیط های صنعتی تبدیل می کند. طراحی پیشرفته و در عین حال ساده کمپرسور اسکرو خطر خرابی آن را به حداقل می رساند و عملکرد ماندگار آن را تضمین می کند.

این نوع کمپرسور فوق العاده و همه کاره است و می تواند با طیف گسترده ای از نیازها سازگار شود. اگر شما به منظور رنگ آمیزی با اسپری یا حتی برای تأمین نیرو در تولید به هوای فشرده شده نیاز دارید، کمپرسور اسکرو می تواند انتخاب مناسبی برای شما باشند. کمپرسور اسکرو در اندازه ها و ظرفیت های مختلفی تولید می شود و به شما این امکان می دهد که متناسب با نیازهای خود مدل مناسب راانتخاب کنید.

مشخصات کمپرسور اسکرو در مقایسه با انواع دیگر، سطح نویز پایین و سر و صدای کم تری دارد. در محیط هایی که آلودگی صوتی باعث کاهش عملکرد کارکنان و راندمان کلی مجموعه می باشد، استفاده از این نوع کمپرسور توصیه شده است.

کمپرسور اسکرو نسبت به سایر انواع کمپرسور نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارد. طراحی این کمپرسور تعداد قطعات متحرک را به حداقل می رساند و احتمال خرابی های مکانیکی را کاهش می دهد. هوای خروجی از این کمپرسورها حامل کمی روغن به اندازه 3 ppm (در کمپرسور اسکرو نوع روغنی) است. تعمیر و نگهداری این کمپرسورها به طور معمول شامل اقدامات ساده ای مانند تعویض فیلتر روغن و هوا است و انجام آن را مقرون به صرفه و بدون دردسر می کند.

اگر پروژه شما به هوای فشرده شده با کیفیت بالا نیاز دارد، کمپرسور اسکرو انتخاب مناسبی برای شما است.این کمپرسور عموما مجهز به سیستم تصفیه هوا می باشد که آلودگی ها و رطوبت های هوای فشرده را از بین می برد و شما می توانید اطمینان حاصل کنید که هوای فشرده تمیز و مناسب برای کاربردهای حساس مانند فرآوری مواد غذایی و دارویی در دسترس شماست.

بطور کلی کمپرسور اسکرو یک انتخاب هوشمندانه برای صنایعی است که تا حد زیادی به هوای فشرده متکی هستند. کارآیی بالا، قابلیت اطمینان مناسب، تطبیق پذیری با نیازهای شما و نگهداری ارزان و راحت، آنها را در دراز مدت به یک سرمایه گذاری مقرون به صرفه تبدیل می کند. علاوه بر این، سطح سر و صدای کم و راندمان انرژی به ایجاد یک محیط کار مناسب و سازگار با محیط زیست نیز کمک می کند.

انواع کمپرسور اسکرو و ویژگی هریک: کمپرسور اسکرو در دو نوع «روغنی» و «بدون روغن» طراحی و ساخته می شود. در نوع روغنی این محصول برای روانکاری یاطاقان ها و ممانعت از برگشت فشار و همچنین خنک کردن هوا از روغن استفاده می‌شود. موارد ذیل برخی از ویژگی های کمپرسور اسکرو روغنی می باشد:

•  امکان روغن‌کاری آسان یاطاقان ها و افزایش عمرکاری و کاهش استهلاک آنها.
•  کارکرد روان کمپرسور، کاهش اصطکاک بین قطعات و ایجاد سرو صدای کمتر.
•  آب بندی فضای بین روتورها و پوسته توسط روغن و جلوگیری از بازگشت هوای فشرده.
•  جذب گرمای هوای فشرده توسط روغن و خنک شدن نسبی هوای خروجی.
•  وجود روغن در هوای خروجی و نیاز به فیلتر فعال شده کربنی و جداکننده روغن برای دستیابی به هوا با ذرات روغن زیر 01/0 میکرون (استاندارد هوای ایزو کلاس یک) و لزوم تعویض بموقع فیلترها برای جلوگیری از ایجاد صدمه به دستگاه ها و ابزارها.
•  لزوم خنک کاری روغن با استفاده از اویل کولر و نگهداشت دمای روغن در محدوده کاری مناسب.

نوع بدون روغن کمپرسور اسکرو، کارکردی مشابه کمپرسورهای اسکرو روغنی دارد با این تفاوت که در این نوع کمپرسور، از مواد پیشرفته و پوشش های مهندسی برای به حداقل رساندن اصطکاک بین قطعات استفاده می‌شود. در بعضی از انواع این محصول، آب به محفظه تراکم تزریق می‌شود. عدم وجود روغن برای خنک‌سازی بخش‌های مختلف در این نوع کمپرسور، باعث می‌شود که دمای هوای فشرده خروجی، بالا باشد و لذا درصورت نیاز به فشارهای بالا، لازم است افزایش فشار در چند مرحله انجام و با استفاده از خنک کننده میانی، دمای هوا بین هر دو مرحله کاهش داده شود. برخی از ویژگی های کمپرسور اسکرو بدون روغن عبارت است از:

•  کیفیت خوب هوای خروجی مناسب برای کاربردهایی که به هوای فشرده تمیز و بدون آلودگی نیاز دارند؛ مانند پزشکی، داروسازی، صنایع الکترونیک و نیمه هادی ها، صنایع شیمیایی، صنایع هوافضایی و .... .
•  عملکرد ساکت و سطح نویز ایجاد شده کم نسبت به سایر انواع کمپرسور.
•  بالا بودن نسبی دمای هوای فشرده شده خروجی و نیاز به خنک کننده بین هر دو مرحله.
•  امکان فشرده سازی طیف وسیعی از گازها با توجه به عدم وجود روغن در محفظه تراکم.
•  بالاتر بودن نسبی قیمت در مقایسه با نوع روغنی کمپرسور اسکرو.
•  با توجه به تعداد قطعات متحرک کمتر و عدم نیاز به روغنکاری، این محصول دارای تعمیر و نگهداری آسان تر و هزینه کمتر است.

مقایسه ویژگی ها در کمپرسور اسکرو

: یک مقایسه سریع و آسان برای انتخاب کمپرسورهای اسکرو در «جدول 1 » ارائه شده است. این کمپرسورها مانند هر تجهیز صنعتی دیگر، دارای ویژگی هایی هستند که در هنگام انتخاب آنها بایستی مورد توجه قرار گیرد:

اگر برای انتخاب کمپرسور مورد نیاز خود دچار تردید هستید و مطمئن نیستید که کدام نوع کمپرسور اسکرو برای مصارف مورد نظر شما مناسب تر است، پیشنهاد می کنیم در اسرع وقت با ما تماس بگیرید. متخصصان شرکت رول ایر آماده ارائه مشاوره به شما در تمامی زمینه های مربوط به صنعت هوای فشرده از جمله انتخاب نوع کمپرسور اسکرو، می باشند.