آشنایی با طرز کار کمپرسور اسکرو و انواع مختلف آن

یکی از انواع ماشین‌هایی که در صنایع مختلف استفاده می‌شود، کمپرسورها هستند. به‌طورکلی کاربرد کمپرسورها فشرده‌سازی گازها و سیالات دیگر به منظور کاهش حجم آنهاست. کمپرسورهای صنعتی با توجه به نوع عملکرد و مکانیزم فشرده‌سازی‌شان انواع مختلفی دارند.

یکی از انواع پرکاربرد کمپرسورها، اسکرو نام دارد. ویژگی خاص و منحصر به‌فرد این کمپرسور، یعنی داشتن توانایی کار مداوم آن‌را به‌خصوص در صنایع بزرگ بسیار مورد توجه قرار داده است. این کمپرسور نیز انواع مختلفی را شامل می‌شود و از گذشته تاکنون با توجه به نیاز صنایع پیشرفته‌تر شده است. امروزه انواع پیشرفته و با کیفیت‌تری از آن ساخته شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نگارش این مقاله به جهت معرفی کمپرسور اسکرو (screw compressor) می‌باشد و مطالعه آن شما را با انواع مختلف اسکرو، مزایا و کاربردهای آن‌ آشنا می‌کند.

کمپرسور اسکرو چیست و چگونه کار می‌کند؟

در حالت کلی کمپرسورها، به دو دسته تقسیم می‌شوند. از جمله:

• کلی داینامیکی
• جابه‌جایی مثبت

هرکدام از این دسته‌ها انتقال انرژی برای فشرده‌سازی را به یک شکل انجام می‌دهند. کمپرسورهای داینامیک با مکانیزم انتقال انرژی به صورت دایم و کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت با مکانیزم تناوبی کار می‌کنند.

از آنجا که کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت توان بالاتری برای فشرده‌سازی دارند و می‌توانند به‌صورت پیوسته و مداوم هوای فشرده تولید کنند، گزینه‌های پرکاربردی برای استفاده در حوزه‌های صنعتی مختلف هستند. این کمپرسورها هم به دو دسته رفت و برگشتی Reciprocating و دورانی Rotary تقسیم می‌شوند.

کمپرسور پیچ دوار یا همان اسکرو از کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت و دورانی به‌شمار می‌آیند. این کمپرسور اسکرو به صورت چرخشی با دو پیچ یا روتور نر و ماده کار می‌کند. در ابتدا هوای ورودی توسط مکنده به داخل محفظه نگهدارنده پیچ‌ها هدایت می‌شود.

سپس پیچ‌ها با چرخش در خلاف جهت یکدیگر به هم نزدیک شده و شیارهای‌شان در هم فرو می‌رود. بدین ترتیب حجم هوای داخل محفظه را بین خود محبوس کرده و در نتیجه این احتباس، هوا متراکم شده و از مجرای خروجی به بیرون می‌رود.

فرآیند فشرده‌سازی به دو طریق انجام می‌شود. یک روش فشرده‌سازی عایق گرماست که گرمای حاصل از تراکم هوا را داخل محفظه حفظ می‌کند. روش دیگر فشرده‌سازی ایزوترمال که با استفاده از مبدل‌های حرارتی گرمای ایجاد شده را کاهش یا افزایش می‌دهند و دما بدین ترتیب در گستره مشخصی حفظ می‌شود.

روتورهای مارپیچی کمپرسور اسکرو با توجه به نوع اسکروها و استفاده‌ای که دارند، شامل اندازه‌ها و دقت‌های مختلفی هستند. همچنین تعداد دندانه‎ها هم در انواع پیچ‎ها متفاوت است. حتی دندانه‌های موجود در پیچ ماده بیش‌تر از پیچ نر است. از این طریق هنگام حرکات مارپیچی و قرار گرفتن پیچ نر درون ماده هوای بیشتری محصور می‌شود و کارایی این کمپرسورها را نسبت به نوع پیستونی بسیار بالاتر می‌برد.

مزایای کمپرسورهای اسکرو

همان‌طور که گفته شد، قوی‌ترین کمپرسورهای صنعتی، کمپرسورهای پیچ دوقلو یا همان اسکروها هستند. مزیت اصلی این کمپرسورها توانایی کار دائم و پیوسته است. این امکان به ‌دلیل استفاده از روغن برای خنک‌کنندگی در آنها ایجاد شده است. همچنین این کمپرسورها نسبتا برق و انرژی کم‌تری مصرف می‌کنند.

به دلیل روغن‌کاری و عدم اصطکاک بین قطعات صدا و لرزش کمتری هم تولید کرده و از طرفی کمتر دچار آسیب و خرابی می‌شوند و عمر مفید طولانی‌تری دارند. کم بودن حساسیت کمپرسور اسکرو تنظیم آن را راحت‌تر و با سرعت بالاتری ممکن می‌کند و به دلیل کاهش حجم مخزن جای کمتری اشغال می‌کند.

معایب و محدودیت‌های استفاده

در کنار همه مزایایی که برشمردیم، این کمپرسورها طبیعتا قیمت بالاتری هم دارند. همچنین در صورت نیاز به تعمیرات و سرویس‌های دوره‌ای، هزینه بالایی برای شما ایجاد می‌کنند. پس اگر قصد خرید کمپرسورهای اسکرو را دارید بهتر است در صورت نیاز ظرفیت‌های بالای 70 کیلو وات را انتخاب کنید. چرا که قیمت کمپرسور اسکرو با ظرفیت‌های کمتر، بسیار بالاست و توجیه اقتصادی ندارد.

کاربردها و موارد استفاده کمپرسور اسکرو

همان‌طور که گفتیم کمپرسورها در حوزه‌های مختلف صنعتی کاربرد دارند. حتی نمونه‌های ساده و ابتدایی آن در خانه و محل کار ما هم استفاده می‌شوند. همچنین در صنایع مختلف شیمیایی، هوایی، الکترونیک و خودروسازی هم از انواع پیشرفته‌تر آن استفاده‌های فراوانی می‌شود.

انواع کمپرسور اسکرو

کمپرسورهای اسکرو در دو نوع خشک و روغنی موجود هستند که هرکدام عملکرد خاص خود را داشته و برای استفاده‌های متفاوتی کاربرد دارند.

کمپرسور اسکرو خشک (Oil Free)

این مدل کمپرسور به دلیل عدم استفاده از روغن و کیفیت و خلوص بالاتر هوای تولید شده، در موارد حساس‌تری همچون داروسازی و صنایع غذایی استفاده می‌شود. این مدل دستگاه ظرفیت و توان کم‌تری نسبت به نوع روغنی دارد. چراکه عدم وجود خنک‌کننده کار در دمای خیلی بالا و دور بالای موتور را غیر ممکن می‌کند.

حداکثر توان فشرده‌سازی در این دستگاه 3 برابر مقدار فشار هوای ورودی است. این مدل کمتر از نوع روغنی به تعمیرات و سرویس‌های نگهداری نیاز پیدا می‌کند.

کمپرسور روغنی

در این مدل، روش تزریق روغن به محفظه پیچ‌ها برای خنک‌کنندگی و البته جلوگیری از ساییدگی و همچنین آب‌بندی فضای بین انها استفاده می‌شود. این روش باعث افزایش طول عمر کمپرسور اسکرو روغنی نسبت به مدل خشک شده و از طرفی به کاهش سرو صدا هم کمک می‌کند. این روش فشرده‌سازی درواقع از نوع ایزوترمال است و دمای ایجاد شده را با استفاده از روغن کاهش می‌دهد.

سرانجام هوای فشرده خروجی به محفظه جداکننده رفته و در آنجا با فناوری گریز از مرکز روغن از هوا جدا می‌گردد. در نهایت با گذر از فیلترهای مخصوص روغن باقی‌مانده، جدا شده و به مخزن روغن می‌رود.

نگهداری از اسکرو

برای افزایش طول عمر و نیاز کم‌تر به تعمیرات بهتر است از کار بی وقفه با کمپرسور خودداری کنید و طی دوره‌های زمانی متناوب به آن استراحت بدهید.

با جدیت سرویس‌های دوره‌ای را انجام دهید. فیلترهای روغن و هوا را در فواصل منظم بررسی و در صورت نیاز تعویض کنید. از روغن مخصوص استفاده کنید. در صورت خرابی و مشکل فنی حتما از کارشناسان برای تعمیر کمک بگیرید.

جمع بندی

در این مقاله با توضیحاتی اجمالی از عملکرد و انواع کمپرسور اسکرو سعی کردیم اطلاعات اولیه مورد نیاز شما برای خرید کمپرسور را تامین کنیم. توصیه می‌کنیم اگر قصد خرید این دستگاه را دارید حتما با مراجعه به تولید‌کننده کمپرسور اسکرو، اطلاعات کاملتری کسب کرده تا بتوانید خریدی بهتر و با قیمت مناسب داشته باشید.