چکیده: در این مقاله به بررسی اجزای کمپرسور اسکرو پرداخته شده است. آشنایی با قطعات و اجزای داخلی کمپرسور اسکرو، بیان نحوه عملکرد و کاربردهای اجزای کمپرسور اسکرو از مواردی است که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. عوامل موثر بر قیمت کمپرسور اسکرو و اجزای آن نیز از جمله مواردی است که در مقاله آورده شده است.

اجزای کمپرسور اسکرو چیست؟

کمپرسور اسکرو یکی از پرکاربردترین انواع کمپرسور هوا در صنعت است که به دلیل بازدهی بالا و عملکرد مداوم، مورد توجه قرار گرفته است. این نوع کمپرسور برای کاربردهای مختلف صنعتی، پزشکی، نفت و گاز و بسیاری از صنایع دیگر که در آنها نیاز به کمپرسور هوا می باشد، مناسب است. به عنوان یک خریدار، آگاهی از اجزای داخلی کمپرسور اسکرو برای شناخت عملکرد مناسب این کمپرسور بسیار مهم است برای درک بهتر از کارکرد کمپرسور اسکرو، در این مقاله به بررسی اجزای داخلی کمپرسور اسکرو پرداخته و نقش هر یک شرح داده شده است.

آشنایی با قطعات کمپرسور اسکرو: اجزای داخلی کمپرسور اسکرو شامل قطعات متنوعی است که هرکدام نقش خاصی در عملکرد آن دارند. برای آشنایی بیشتر، در زیر اجزای کمپرسور اسکرو به تفکیک با ذکر نقش آنها در فرآیند معرفی شده‌اند:

o واحد هواساز: به مهمترین بخش یک کمپرسور اسکرو واحد هواساز یا ایر-اند (Air-End) گفته می شود که خود شامل اجزای زیر است:

     - پوسته: قطعه ای است که وظیفه نگهداری روتور ها و بیرینگ ها را برعهده داشته و دریچه های ورود و خروج هوا بر روی آن تعبیه شده است. 

     - روتورها: از قطعات اصلی کمپرسور اسکرو هستند و وظیفه فشرده‌سازی هوا و انتقال انرژی به سیال و هدایت آن به سمت خروج از پوسته را برعهده دارند. روتورها بصورت نر و ماده هستند که فاصله آنها نسبت به هم توسط بیرینگ ها فیکس و ثابت شده است. حرکت دورانی روتورها باعث تولید هوای فشرده می گردد.

     - یاطاقان یا بیرینگ: نقش اصلی بیرینگ، نگهداری وزن روتورها، حفظ فاصله آنها بصورت دقیق و همچنین کاهش اصطکاک بین اجزای متحرک و بمنظور طول عمر قطعات داخلی کمپسور می باشد. بیرینگ ها معمولا از نوع بلبیرینگ و یا رولربیرینگ هستند.

o موتور الکتریکی: از موتور الکتریکی برای تامین انرژی مورد نیاز واحد هواساز و انجام فرآیند فشرده‌سازی هوا استفاده می شود.

o مجموعه شیرها: در یک مجموعه کمپرسور اسکرو، از تعدادی شیر استفاده می شود که در زیر شرح داده شده اند:

     - شیر هوای ورودی (ایر اینلت ولو): این قطعه بعد از فیلتر هوای ورودی قرار می گیرد و بمنظور کنترل و تنظیم مقدار هوای ورودی به واحد هواساز مورد استفاده قرار می گیرد.  

     - شیر فشار حداقل (مینیمم پرشر ولو): - این شیر فشار معمولاً در خروجی مخزن سپراتور قرار داشته و به عنوان یک شیر حفاظتی از جریان برگشت هوای فشرده به داخل واحد هواساز جلوگیری نموده و حداقل فشار را در سیستم کمپرسور برای روانکاری حفظ می کند.

     - بلو دان ولو: معمولاً در خروجی مخزن سپراتور قرار داشته و هوای فشرده موجود در مخزن سپراتور را هر بار که کمپرسور بدون بار کار می‌کند و یا زمانی که کمپرسور خاموش می‌شود، تخلیه می‌کند تا زمانی که کمپرسور مجددا شروع به کار می کند، فشار برگشتی وجود نداشته باشد.

     - شیر اطمینان (سیفتی ولو): این شیر معمولاً مستقیماً روی مخزن سپراتور نصب، و هوای فشرده در مخزن سپراتور را در زمانی که فشار آن از فشار تنظیم شده شیر اطمینان بیشتر شود تخلیه می کند و در نتیجه از ترک خوردن و خرابی این مخزن در اثر فشارهای بالا جلوگیری می کند.

o فیلتر هوا: قطعه ای است که برای حذف گرد و غبار و ذرات معلق از هوای ورودی و جلوگیری از آسیب به روتورها و قطعات داخلی استفاده می شود.

o مخزن سپراتور: وسیله ای است که برای جداسازی روغن از هوای فشرده بکار برده می شود و معمولا شامل یک مخزن و تعدادی فیلتر است. روغن پس از عبور از فیلتر در مخزن ذخیره می شود تا مجددا برای مصرف استفاده شود. مخزن سپراتور معمولا در دو نوع ساخته می شود:

     - مدل اسپین: در این مدل که دو یا سه فیلتر بصورت کارتریجی در بالای قسمت بیرونی مخرن قرار دارد. 

     - مدل مستغرق: در این مدل که فیلتر داخل مخزن قرار می گیرد.

o مبدل حرارتی: امروزه مبدل حرارتی بصورت ترکیبی و دو منظوره برای خنک کردن و کاهش دمای هوای فشرده شده توسط واحد هواساز و همچنین برای خنک کردن روغن در گردش در واحد هواساز بکار برده می شود و خود شامل اجزای زیر می باشد:

     - افترکولر: یک مبدل حرارتی است که برای خنک کردن و کاهش دمای هوای فشرده شده در واحد هواساز استفاده می شود. کاهش بار ایردرایر و شکل گرفتن میعانات برای جداسازی راحت تر آنها در واتر سپراتور از مزایای استفاده از افتر کولر می باشد.

     - اویل کولر: اویل کولر یک مبدل حرارتی است که وظیفه آن خنک کردن روغن در گردش در داخل واحد هواساز می باشد.

     - فن خنک کننده: برای بحرکت درآوردن هوا بعنوان سیال خنک کننده و عبور دادن آن از میان مبدل حرارتی از یک فن استفاده می شود که با یک موتور الکتریکی به گردش در می آید. در مواقعی که از آب بعنوان سیال خنک کننده استفاده شود، بجای فن باید از پمپ برای بحرکت درآوردن آن استفاده نمود.

     - ترموستاتیک ولو: شیری است که کنترل دمای روغن را برعهده دارد و اگر دمای روغن پس از عبور از اویل کولر از حد مشخصی پایین تر بیاید این شیر روغن گرم را بای پاس کرده و باعث جلوگیری از خنک شدن بیش از حد آن می شود و بدین ترتیب ویسکوزیته، روغن در گردش را کنترل می کند.

o جداکننده آب یا واتر سپراتور: جداکننده آب پس از مبدل حرارتی نصب می شود و رطوبت مایع را از هوای فشرده جدا می کند. با استفاده از این وسیله اطمینان حاصل می شود که هوای خروجی از کمپرسور عاری از هر گونه آب و مایع اشباع می باشد.

o رگلاتور: رگولاتور وسیله ای است که وظیفه کنترل فشار خروجی هوای فشرده را برای جلوگیری از آسیب به دستگاه‌ها و تجهیزات را بر عهده دارد.

o دریچه‌های تخلیه یا درین: بمنظور تخلیه مایعات، روغن اضافی و کاهش فشار اضافی در سیستم مورد استفاده قرار می گیرند.

o کنترل کننده سیستم: مجموعه ای از کلیدها و مدارهای الکتریکی و همچنین نشان دهنده ها است که وظیفه راه اندازی سیستم، تنظیم و مدیریت عملکرد کمپرسور، نمایش اطلاعات و خطاها را بر عهده دارد. کنترل کننده معمولا برروی یک پنل قرار می گیرد و در جایی نصب می شود تا به آسانی قابل رویت و دسترسی باشد.

o کابینت: برای حفاظت از مجموعه تجهیزات کمپرسور اسکرو، پس از نصب بر روی شاسی داخل یک کابینت قرار داده می شوند. کابینت دارای درب هایی برای دسترسی به قسمت های مختلف کمپرسور است و سیستم کنترل نیز بر روی آن نصب می گردد.

اجزای اصلی کمپرسور اسکرو چیست؟

همانطور که گفته شد کمپرسور اسکرو دارای اجزای متنوعی است ولی مهم ترین آن واحد هواساز یا ایر-اند (Air-End) است که خود شامل اجزای زیر می باشد:

o پوسته: محفظه ای است که روتورها در آن قرار گرفته و فرآیند فشرده‌سازی در آن انجام می شود؛

o روتورها: در کمپرسور اسکرو، روتورها که دو قطعه مارپیچی نر و ماده هستند، وظیفه اصلی فشرده‌سازی هوا را برعهده دارند؛

o بیرینگ یا یاطاقان: در کمپرسور اسکرو، یاطاقان ها یا بیرینگ ها وظیفه نگهداری وزن روتورها، حفظ فاصله دقیق آنها نسبت به هم و همچنین و همچنین کاهش اصطکاک بین اجزای متحرک و افزایش طول عمر قطعات داخلی کمپسور را برعهده دارند.

o موتور:وسیله ای که نیروی اصلی برای حرکت روتورها را فراهم می کند و معمولا از نوع الکتریکی است؛

در شکل یک، اجزای داخلی واحد هواساز در کمپرسور اسکرو نشان داده شده است.

نحوه عملکرد اجزا کمپرسور اسکرو چگونه است؟

فرآیند فشرده سازی هوا در کمپرسور اسکرو درچند مرحله انجام می‌شود. این فرآیند باید با دقت و هماهنگی بین اجزا انجام گیرد تا بهره‌وری لازم حاصل شود. این مراحل به ترتیب و بصورت خلاصه عبارتند از:

o مکش هوا: هوا از طریق فیلتر هوا وارد واحد هواساز می‌شود. استفاده از فیلتر از ورود ذرات معلق جلوگیری نموده و شیر هوای ورودی جریان هوا را تنظیم می کند.

o فشرده‌سازی: : در واحد هواساز، روتورها با کمک موتور الکتریکی چرخش می‌کنند و هوا را فشرده می‌کنند.

o تزریق روغن: در کمپرسور اسکرو نوع روغنی، در حین فشرده سازی هوا، روغن به داخل واحد هواساز تزریق می‌شود تا قطعات روانکاری شوند و حرارت ناشی از فشرده‌سازی کاهش یابد.

o جداسازی روغن: هوای فشرده از مجموعه هواساز به مخزن سپراتور منتقل می‌شود، جایی که ذرات روغن از هوا جدا شده و به سیستم بازگردانده می‌شود.

o خنک کردن هوا و روغن:هوای فشرده و روغن از مسیرهای جداگانه به مدل حرارتی که بصورت ترکیبی از افترکولر و اویل کولر است ارسال شده و خنک سازی می شوند.

o جداسازی آب و حذف رطوبت از هوای فشرده:با استفاده از واتر سپراتور، آب و میعانات از هوای فشرده جداسازی شده و از ظریق شیر تخلیه، از مسیر خارج می گردد.

o انتقال هوای فشرده برای مصرف: هوای فشرده خروجی از کمپرسور اسکرو در این مرحله کماکان دارای رطوبت بوده و لازم است این رطوبت قبل از ارسال هوا فشرده برای مصرف، از آن جداسازی شود. شایان ذکر است که جداکننده آب یا واتر سپراتور تنها قطرات آب موجود در جریان هوای فشرده را جدا می‌کند و نمی‌تواند رطوبت بخار موجود در هوا را حذف کند. بدین منظور از ایر درایر استفاده می شود. در ایر درایر با استفاده از فناوری‌های مختلف مانند تبرید، جذب و یا غشایی، رطوبت هوا کاهش داده می شود. ایر درایر تجهیزاتی هستند که جزو مجموعه کمپرسوراسکرو نبوده و بایستی بطور جداگانه تهیه و در کمپرسورخانه نصب شوند.

بطور کلی درک عملکرد اجزای کمپرسور هوا به ما کمک می کند تا تجهیزات خود را بهتر شناخته و در صورت نیاز با تعویض بموقع بهینه نموده و از انجام هزینه های بی مورد جلوگیری نمائیم.

 ترتیب قرارگرفتن اجزای کمپرسور اسکرو

ترتیب قرارگیری اجزا در کمپرسور اسکرو به گونه‌ای طراحی شده است که بیشترین بهره‌وری و کارایی حاصل و جریان هوای فشرده به صورت بهینه مدیریت شود. شکل 2 بطور شماتیک جریان هوا و روغن و همچنین نحوه قرار گرفتن اجزاءکمپرسور اسکرورا در فرآیند فشرده سازی هوا نشان می دهد:

ترتیب این اجزا با توجه به اعداد مندرج در شکل بطور خلاصه عبارت است از:

•  1 و 2 : فیلتر و شیر هوای ورودی
•  3 و 4 : مجموعه هواساز و شیر یکطرفه
•  5 و 6 : مخزن سپراتور و شیر اطمینان
•  7 و 8 : افترکولر و فن خنک کننده با موتور الکتریکی
•  9 و 10 : روغن خیره شده و ترموستاتیک ولو
•  11 و 12 : فیلتر روغن و اویل کولر
•  13 و 14 : واتر سپراتور و شیر تخلیه میعانات
•  

کاربردهای اجزای کمپرسور اسکرو

کمپرسور اسکرو در بسیاری از صنایع و برای کاربردهای متفاوت استفاده می‌شود و اجزای مختلف این دستگاه نقش‌های متفاوتی در فرآیند فشرده سازی هوا دارند. کاربرد این اجزاء که در بخش های قبلی توضیح داده شده بطور خلاصه عبارتند از:

• مجموعه هواساز: تولید هوای فشرده
• موتور الکتریکی: تامین انرژی مکانیکی مورد نیاز مجموعه هواساز
• مخزن سپراتور: جداسازی ذرات روغن از هوای فشرده و نگهداری روغن برای مصرف
• مبدل حرارتی: خنک کردن هوای فشرده و روغن در گردش
• واتر سپراتور: جداسازی ذرات آب مایع از هوای فشرده
• مجموعه شیرها و رگولاتورها: تنظیم و کنترل جریان و فشار هوای فشرده
• کنترل کننده: راه اندازی سیستم، تنظیم و مدیریت عملکرد کمپرسور، نمایش اطلاعات و خطاها
• کابینت: برای نگهداری و حفاظت از مجموعه تجهیزات کمپرسور و ایجاد دسترسی به بخشهای مختلف.

قیمت اجزا کمپرسور اسکرو به چه عواملی بستگی دارد؟

قیمت اجزای کمپرسور اسکرو به عوامل متعددی وابسته است:

• نام تجاری (برند) قطعات: برندهای معتبر معمولاً کیفیت بالاتری دارند و به طبع قیمت بالاتری نیز دارند.
• کیفیت مواد: استفاده از مواد باکیفیت و مقاوم در برابر حرارت و سایش می‌تواند هزینه را افزایش دهد.
• اندازه و ظرفیت: قطعات بزرگ‌تر و با ظرفیت بالاتر به نسبت گران‌تر هستند.
• نوع تکنولوژی: استفاده از فناوری‌های پیشرفته در طراحی و ساخت قطعات، قیمت آن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد
• شرایط بازار: نوسانات قیمت مواد اولیه و هزینه‌های تولید نیز بر قیمت نهایی تاثیر می‌گذارند.

 جمع بندی:

در این مقاله به بررسی اجزای کمپرسور اسکرو پرداخته شد. کمپرسور اسکرو به دلیل طراحی دقیق و استفاده از فناوری پیشرفته، یکی از محبوب‌ترین دستگاه‌ها در صنایع مختلف است. یک مجموعه کمپرسور اسکرو دارای قطعات متنوعی است که هریک وظیفه خاصی در عملکرد آن دارند. شناخت کافی از قطعات کمک شایانی به درک عملکرد کمپرسور داشته و نگهداری و سرویس منظم این دستگاه، نقش مهمی در افزایش طول عمر و کارایی آن دارد.

سوالات متداول

1. اجزای اصلی کمپرسور اسکرو چیست؟

اجزای اصلی کمپرسور اسکرو عبارتند از واحد هواساز، موتور الکتریکی، مخزن سپراتور، مبدل حرارتی و مجموعه شیرها.

2. چگونه می‌توان عمر کمپرسور را افزایش داد؟

برای افزایش عمر کمپرسور اسکرو بایستی بازدید ها و سرویس‌های دوره ای بطور منظم انجام و به‌موقع فیلترها و روغن مصرفی به موقع تعویض شوند.

3. چه عواملی بر قیمت کمپرسور اسکرو تاثیر می‌گذارند؟

مهمترین عوامل موثر بر قیمت کمپرسور اسکرو عبارت است از برند یا نام تجاری کمپرسور، ظرفیت و توان دستگاه و همچنین کیفیت مواد مورد استفاده در ساخت کمپرسور و اجزای آن.