چکیده: در این مقاله به بررسی تفاوت کمپرسور اسکرال و اسکرو پرداخته شده است. ابتدا عملکرد کمپرسور اسکرال و کمپرسور اسکرو بصورت جداگانه بررسی شده، سپس مزایا و معایب کمپرسور اسکرال و کمپرسور اسکرو ذکر شده و در ادامه انواع کمپرسور اسکرال و اسکرو مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت تعدادی از سوالات متداول آورده شده است.

تفاوت کمپرسور اسکرال و اسکرو چیست:

کمپرسور هوا انواع مختلفی دارد؛ اما برخی از آنها رایج تر بوده و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.کمپرسور اسکرال و کمپرسور اسکرو بر اساس طراحی و نحوه عملکردشان در گروه کمپرسور جابجایی مثبت قرار می گیرند و هردو نوع کمپرسور از نوع کمپرسور دوار هستند؛ ولی سوال این است که علیرغم تشابهات موجود، تفاوت کمپرسور اسکرال و اسکرو چیست؟ برای جواب دادن به این سوال، ابتدا به بررسی عملکرد کمپرسور اسکرال و اسکرو می پردازیم.

بررسی عملکرد کمپرسور اسکرال و اسکرو:

تفاوت عملکرد کمپرسور اسکرال و اسکرو را باید در ساختار این دو کمپرسور جستجو نمود. ساختار کمپرسور اسکرو با ساختار کمپرسور اسکرال تفاوت های اساسی دارد. کمپرسور اسکرو از دو قطعه حلزونی شکل برای فشرده سازی هوا استفاده می کند؛ در حالی که در کمپرسور اسکرال دو عدد مارپیچ که یکی ثابت و دیگری متحرک است این وظیفه را برعهده دارند. در ادامه به بررسی عملکرد این دو کمپرسور می پردازیم.

عملکرد کمپرسور اسکرو

بخش اصلی کمپرسور 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 شده گردیده و هوای متراکم در انتها از مجرای خروجی خارج می گردد. در شکل 1 «کمپرسور اسکرو» و جزئیات ساختار داخلی آن بطور شماتیک نشان داده شده است.

عملکرد کمپرسور اسکرال:

عناصر اصلی تشکیل دهنده کمپرسور اسکرول عبارتند از یک مارپیچ ثابت در یک محفظه (استاتور) و یک مارپیچ خارج از مرکز که به موتور متصل است (روتور). مارپیچ ها با یک فاز 180 درجه بر روی هم سوار می شوند و محفظه هایی را ایجاد می کنند که با گردش روتور، حجم آن ها به تدریج کاهش یافته و باعث متراکم شدن هوا می گردد. در کمپرسور اسکرول نشتی هوا به حداقل می رسد؛ زیرا اختلاف فشار در محفظه ها کمتر از اختلاف فشار بین پورت ورودی و خروجی است. همچنین، کمپرسور اسکرول معمولا بدون روغن کاری است.

در کمپرسور اسکرول مارپیچ متحرک (روتور) توسط یک میل لنگ کوتاه به گردش در می آید و به طور خارج از مرکز در اطراف مرکز مارپیچ ثابت، می‌چرخد. محفظه ورودی هوا در سمت بالای محیط محفظه قرار دارد. هنگامی که مارپیچ متحرک می چرخد، هوا از محفظه ورودی به داخل مکیده شده و به یکی از محفظه ها وارد می شود. هوای وارد شده به محفظه با ادامه گردش مارپیچ به تدریج فشرده می شود و به سمت مرکز مارپیچ رانده می شود، جایی که درگاه خروجی و یک دریچه یکطرفه برای جلوگیری از برگشت هوا قرار دارند. برای تکمیل فرآیند فشرده سازی، روتور باید 2.5 دور بزند. این فرآیند جریان هوای ثابت و بدون ضربانی را ایجاد می کند که بی صدا و بدون لرزش است. نحوه و مراحل فشرده سازی هوا در کمپرسور هوای اسکرول و اجزای داخلی آن در شکل 2 نشان داده شده است.

 بررسی مزایا و معایب کمپرسور اسکرو و کمپرسور اسکرال

مانند سایر انواع کمپرسور هوا، هریک از کمپرسور اسکرو و کمپرسور اسکرال نیز دارای مزایا و معایبی هستند که هنگام انتخاب کمپرسور هوا بایستی به آنها توجه نمود. در ادامه به بررسی مزایا و معایب کمپرسور اسکرو و کمپرسور اسکرال پرداخته شده است:

مزایا و معایب کمپرسور اسکرو 

•  کمپرسور اسکرو 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 برای کار در محیط های صنعتی ایده آل می کند. 
• یکی از مزایای اصلی 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 کند. 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. 
• سطح نویز پایین و سر و صدای کم در مقایسه با برخی دیگر از انواع کمپرسور، از دیگر مشخصات کمپرسور اسکرو می باشد. در محیط هایی که آلودگی صوتی باعث کاهش عملکرد کارکنان و راندمان کلی مجموعه 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. 
• 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 به موقع فیلترها برای جلوگیری از ایجاد صدمه به دستگاه ها و ابزارها.

مزایا و معایب کمپرسور اسکرال

•  طراحی ساده کمپرسور اسکرال به آن اجازه می دهد تا با سر و صدایی کم کار کند و سطح دسی بل آن قابل توجه نباشد. نرخ ارتعاش پائین در این نوع کمپرسور منجر به تولید سطح پائینی از سر و صدا می شود که با سطح دسی بل عمومی یک کتابخانه قابل مقایسه است؛ لذا یک کمپرسور اسکرال برای نصب در مکان هایی که به سطح سر و صدای کم یا بدون صدا نیاز دارند، گزینه مناسبی است که در این صورت، می توان از خرید تجهیزات عایق صوتی گران قیمت نیز صرف نظر نمود. 
• وجود یک طراحی خاص همراه با راندمان کاری بالا، به کمپرسور اسکرال در صرفه جویی انرژی کمک می کند. مطالعات نشان می دهند که مصرف انرژی در کمپرسور اسکرال حدود 25 درصد کمتر از کمپرسور رفت و آمدی است و از آنجایی که بسیاری از مشاغل بدون وقفه از کمپرسور استفاده می کنند، استفاده از کمپرسور اسکرال می تواند هزینه های انرژی را کاهش و حاشیه سود را افزایش دهد. 
• به طور کلی، کمپرسور اسکرال بدون روغن قیمت بالاتری دارد. نظر به اینکه فقدان روغن در این نوع کمپرسور نیاز به ساخت دقیق تر قطعات دارد؛ لذا باعث افزایش قیمت کمپرسور و هزیه های اولیه سرمایه گذاری می گردد. 
• در صورت بروز نقص در کمپرسور اسکرول، دستگاه بلافاصله قابل تعمیر نیست؛ زیرا قسمتی از کمپرسور که فشرده سازی در آن اتفاق می افتد دارای یک آب بندی پلمپ شده در کارخانه است و در صورت باز شدن محفظه فشار، این قسمت از آب بندی می افتد و باعث ایجاد مشکلات بیشتر در مورد کارایی کمپرسور اسکرال می شود. در واقع، هزینه های تعمیر و نگهداری کمپرسور اسکرال از سایر انواع کمپرسور به دلیل طراحی خاص آن، به نسبت بالاتر است.

کمپرسور اسکرال بخریم یا اسکرو؟

برای تصمیم گیری در مورد اینکه کمپرسور اسکرال بخریم یا کمپرسور اسکرو، علاوه بر اینکه باید از نحوه عملکرد این کمپرسورها مطلع باشیم، لازم است کاربردها، مزایا و معایب هریک را نیز بدنایم و علاوه بر آن، با انواع این کمپرسور نیزآشنا باشیم. بدین منظور در ادامه، انواع کمپرسور اسکرو و کمپرسور اسکرال بطور خلاصه توضیح داده شده است.

انواع کمپرسور اسکرو:

کمپرسور اسکرو در دو نوع «روغنی» و «بدون روغن» طراحی و ساخته می شود. در کمپرسور اسکرو نوع روغنی برای روانکاری یاطاقان ها و ممانعت از برگشت فشار و همچنین خنک کردن هوا از روغن استفاده می‌شود. هوای خروجی از این کمپرسور اسکرو روغنی حامل کمی روغن به اندازه 3 ppm است و با استفاده از اویل کولر دمای روغن در محدوده کاری مناسب نگهداشته می شود. کمپرسور اسکرو بدون روغن، ساختار و 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 کمپرسور اسکرو بدون روغن، 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؛ 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. در مواردی که آب به محفظه تراکم تزریق می شود هوای فشرده خروجی دارای مقداری رطوبت است که به منظور جلوگیری از زنگ زدگی ابزارها و ماشین آلاتی که از هوای فشرده استفاده می کنند، هوا فشرده خروجی با استفاده از درایر تبریدی یا درایر جذبی رطوبت گیری می شود.

انواع کمپرسور اسکرال:

کمپرسور اسکرال در انواع تک مرحله ای، دومرحله ای و اینورتردار ساخته می شوند. کمپرسور اسکرال تک‌مرحله‌ای تنها یک مرحله فشرده‌سازی دارد و مناسب کاربردهایی است که نیاز به فشار کم و متوسط دارند، مانند سیستم‌های تهویه مطبوع خانگی و برخی تجهیزات سرمایشی تجاری. در کمپرسورهای اسکرال دو‌مرحله‌ای فشرده‌سازی گاز در دو مرحله انجام می‌شود که باعث افزایش بازده انرژی و کاهش دمای خروجی گاز می‌گردد. این کمپرسورها برای کاربردهای صنعتی و سیستم‌های سرمایشی بزرگ‌تر مانند سردخانه‌ها و چیلرها ایده‌آل هستند. در کمپرسورهای اسکرال اینورتر‌دار با استفاده از فناوری اینورتر، سرعت عملکرد تنظیم شده و مصرف انرژی بهینه می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که در شرایط بارکاری متغیر، بازدهی بالاتری داشته باشند. این نوع معمولاً در سیستم‌های تهویه مطبوع پیشرفته و چیلرهای مدرن استفاده می‌شوند.

از کجا کمپرسور اسکرو و کمپرسور اسکرال بخریم؟

شرکت رول ایر با بیش از سه دهه حضور در صنعت هوای فشرده، با تکیه بر دانش فنی و تجربه متخصصان داخلی و خارجی، به‌عنوان یکی از پیشگامان حوزه تولید و تأمین تجهیزات هوای فشرده در ایران، نقش بسزایی ایفا کرده است. این شرکت، با تولید انواع کمپرسور هوا و تجهیزات هوای فشرده، سبد کاملی از محصولات را در اختیار مشتریان قرار می‌دهد. استفاده از آخرین فناوری‌ها و مواد اولیه باکیفیت در تولید محصولات، عملکرد پایدار و طول عمر بالای آن ها را تضمین می‌نماید. تیم کارشناسی مجرب رول ایر، با سال‌ها تجربه در زمینه طراحی، تولید و نصب تجهیزات هوای فشرده، همواره در تلاش است تا بهترین راهکارها را جهت رفع نیازهای مشتریان ارائه نماید. علاوه بر این، خدمات پس از فروش گسترده و پشتیبانی فنی متعهدانه ما، تضمین‌کننده بازگشت مطمئن و سودآور سرمایه‌گذاری شما در محصولات رول ایر خواهد بود.

سوالات متداول

سوال 1- کمپرسور اسکرو و کمپرسور اسکرال از نظر عملکرد چه تفاوتی دارند؟

کمپرسورهای اسکرو از دو روتور مارپیچی برای فشرده‌سازی گاز استفاده می‌کنند؛ در حالی که کمپرسورهای اسکرال از دو مارپیچ (یا اسکرال) که یکی ثابت و دیگری متحرک است برای این کار بهره می‌گیرند. کمپرسور اسکرو برای حجم‌های هوای خروجی بالاتر و عملکرد مداوم مناسب هستند؛ اما کمپرسور اسکرال برای کاربردهای کوچک‌ و فشارهای کم تا متوسط مناسب است.

سوال 2- از نظر کاربرد، کدام کمپرسور برای صنایع بزرگ مناسب‌تر است؟

کمپرسور اسکرو به دلیل ظرفیت بالاتر، کارکرد مداوم و تحمل بیشتر در برابر تغییرات بار کاری، در صنایع بزرگ مانند نفت، گاز، پتروشیمی و تولید مواد شیمیایی به‌طور گسترده استفاده می‌شود. کمپرسور اسکرال بیشتر در سیستم‌های تهویه مطبوع، یخچال‌های صنعتی کوچک و چیلرهای کوچک کاربرد دارد.

سوال 3- از نظر بازده انرژی، کدام نوع کمپرسور بهتر است؟

کمپرسور اسکرال به دلیل طراحی ساده‌تر و کاهش نشت گاز در فرآیند فشرده‌سازی، معمولاً در کاربردهای با بار متغیر بازده بالاتری دارند؛ اما کمپرسورهای اسکرو در بارهای ثابت و حجم‌های زیاد بازده انرژی بهتری ارائه می‌دهند.

سوال 4- هزینه نگهداری و تعمیر کدام کمپرسور کمتر است؟

کمپرسورهای اسکرال به دلیل داشتن قطعات متحرک کمتر و طراحی ساده‌تر، هزینه نگهداری پایین‌تری دارند و نیاز به تعمیرات کمتری پیدا می‌کنند. کمپرسورهای اسکرو به دلیل ساختار پیچیده‌تر و قطعات بیشتر، هزینه نگهداری و تعمیرات بالاتری دارند.

سوال 5- از نظر صدای تولیدی و لرزش، کدام کمپرسور برتری دارد؟

کمپرسور اسکرال به دلیل عملکرد بدون ضربه و طراحی خاص خود، صدای کمتری تولید کرده و لرزش کمتری دارد. این ویژگی آن‌ها را برای کاربردهای خانگی و تجاری کوچک ایده‌آل می‌کند. در مقابل، کمپرسورهای اسکرو معمولاً صدای بیشتری دارند؛ اما این موضوع با عایق‌بندی صوتی مناسب قابل کنترل است.