کمپرسور اسکرو چیست؟(قسمت اول)
کمپرسور اسکرو چیست؟ کمپرسور اسکرو، یکی از انواع پمپ باد صنعتی است که کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارد. عملکرد پایه این دستگاه به شکلی است که با استفاده از حرکت دورانی دو رزوه نر و ماده، در دو جهت مخالف کار می کند. این حرکت باعث بالا رفتن فشار و دما شده و فشار مورد نیاز دستگاه را تولید می کند. از این کمپرسور بیشتر در صنایع بزرگ استفاده می شود. کمپرسورهای اسکرو دارای انواع مختلفی هستند و در طراحی آن ها از قطعات کمتری نسبت به سایر کمپرسورها استفاده شده است.
کمپرسور اسکرو چیست؟
کمپرسور اسکرو یکی از اقسام کمپرسورها است که مکانیزم فشرده سازی متفاوتی با سایر کمپرسورها دارد. همین مکانیزم خاص کمپرسورهای اسکرو باعث شده تا این کمپرسورها برای بخش های صنعتی به مناسب ترین گزینه تبدیل شوند. فشرده سازی هوا در کمپرسورهای اسکرو توسط دو روتور مارپیچی درحال دوران صورت می گیرد. این دو مارپیچ با کاهش حجم، هوا را فشرده می‌کنند. کمپرسور های اسکرو به دلیل مکانیزم فشرده سازی که دارند از ضریب اعتماد بالایی برخوردار بوده و همچنین می توانند به صورت مستمر به تولید هوای فشرده ادامه دهند.
طرز کار کمپرسور اسکرو
کمپرسورها با استفاده از فشرده سازی و کاهش حجم گاز، باعث افزایش فشار آن می شوند. در کمپرسور های اسکرو با چرخیدن موتور، روتورها نیز می چرخند و دندانه های آن ها در هم درگیر می شوند. این چرخش حلزونی در محفظه باعث می شود گاز از طرفی ساکشن یا از ورودی نفوذ و به سمت فشرده سازی حرکت کند.
این محفظه ها به دهانه ساکشن متصل هستند و از طریق پورت هایی به محفظه های بزرگتری متصل می شوند؛ در نهایت جریان گاز از دهانه خروجی عبور می کند. نحوه عملکرد انواع کمپرسور اسکرو به این صورت است که هوا (گاز) داخل آن مکیده شده و با کاهش حجم بین دندانه های روتورهای نر و ماده، در طول روتورها فشرده می شود. در واقع، کمپرسور اسکرو هوا را بین دو روتور به دام می اندازد و با حرکت دادن به داخل روتورها، حجم آن را کم می کند.
کاهش حجم هوا منجر به فشرده شدن آن می شود که این عمل، گرما را ایجاد می کند. اگر تمام گرمای تولید شده در محفظه فشرده سازی حفظ شود، این فشرده سازی عایق گرما خواهد بود.
انواع کمپرسور اسکرو بر اساس نحوه انتقال انرژی
انواع کمپرسور اسکرو را با توجه به نحوه انتقال انرژی به سیال می توان به دو دسته کلی کمپرسورهای دینامیک و کمپرسورهای جا به جایی مثبت تقسیم کرد که خود به دسته های مختلف طبقه بندی می شوند. کمپرسورهای داینامیک به صورت دائمی و کمپرسورهای جا به جایی مثبت به شکل متناوب انرژی را منتقل می کنند.
قدرت تراکم کمپرسورهای جا به جایی مثبت نسبت به نوع داینامیکی بیشتر بوده و به دو نوع رفت و برگشتی (Reciprocating) و دورانی یا دوار (Rotary) تقسیم می شوند. کمپرسورهای اسکرو از دو پیچ مارپیچی نر و مادگی به هم پیوسته به نام روتور (پیچ) تشکیل شده اند که از آنها برای فشرده سازی هوا استفاده می کنند. این دو روتور با حساسیت و دقت بسیار بالا در شکل ها و ابعاد مختلف ساخته می شوند و تعداد دندانه های (شیار) آن ها نیز متغیر است. تعداد دنده های موجود در روتور نر و تعداد شیارهای روتور ماده با هم متفاوت هستند. روتور ماده برای داشتن راندمان بهتر تعداد شیارهای بیشتری نسبت به روتور نر دارد.
روتور نر مثل یک پیستون با چرخش مداوم درون روتور ماده (سیلندر مانند) هوا را به دام انداخته و آن را فشرده می سازد. روتور های کمپرسور اسکرو در یک محفظه‌ی مناسب جهت تولید و فشرده سازی هوا قرار گرفته اند. این دو قطعه با حرکت به سمت یکدیگر و کاهش حجم و فاصله بین شان، هوا و گاز را فشرده می کنند.
نحوه کار کمپرسور اسکرو به صورت فنی و تخصصی
اگر بخواهیم به صورت تخصصی تری به طرز کار کمپرسور اسکرو نگاه کنیم، باید بگوییم که پس از مخلوط روغن و هوا پس از فشرده سازی وارد مخزن جدا کننده هوا_روغن می شود. در این جدا کننده همانطور که حدس می زنید، باید روغن و هوا از هم جدا شوند. این کار باعث می شود که قسمت عمده هوا از روغن جدا شود و برای مصرف نهایی که برای آن در نظر گرفته شده است، آمادگی لازم را پیدا کند.
البته در فیلتر روغنی هم باقی می ماند ولی جالب است بدانید که شاهد این هستیم که این روغن باقی مانده در واقع جذب هوا می شود. بعد از این مرحله روغن تحت فشار هوا قرار می گیرد تا دوباره جهت روانکاری، جذب بیشتری حرارت و آب بندی مورد استفاده قرار بگیرد. البته در نظر داشته باشید که روغن مورد نظر باید قبل از استفاده خنک شود.
مدار هوا
اگر می خواهید که نحوه ی کار انواع کمپرسور اسکرو را به خوبی درک کنید، باید در مورد مدار هوا اطلاعات کافی داشته باشید. در واقع سیکل هوای داخل کمپرسور شامل فیلتر هوای مکش، شیر کنترل ورودی هوا، بلوک هواساز، سپراتور روغن-هوا، شیر کمینه فشار و… است! در حالت معمولی و کلی از این سیکل برای مکش هوا به داخل استفاده می شود؛ اما در حالت خاص این سیکل می تواند مانند یک فیلتر عمل کند و هوا و روغن را جدا کند. در واقع کارهای بسیار مهمی از فرآیند استفاده از کمپرسور اسکرو روغنی به مدار هوای آن بستگی دارد.
شیر کنترل ورودی هوا
از دیگر اجزایی که به شما کمک می کند به صورت بهتر درک کنید کمپرسور اسکرو چیست و نحوه کار آن به چه صورت است، شیر کنترل ورودی هوا می باشد. در واقع این شیر وظیفه ی بسیار مهم کنترل ورودی هوا وظیفه کنترل جریان هوا را دارد. شیر کمینه فشار یا همان شیر کنترل وردی در مواقعی که شیر باز است و هوا را به داخل می کشاند، فشار معادلی را ایجاد می کند که می تواند باعث کنترل وضعیت و فشار شود.
مدار روغن
آخرین بخشی که لازم است برای نحوه کار کمپرسور اسکرو بشناسیم، سیکل روغن یا مدار روغن است که شامل جدا کننده هوا و روغن، مبدل حرارتی روغن، فیلتر روغن و شیر کنترل دماست. شاید برای شما هم جالب باشد که بدانید قسمت انتهایی فیلتر جدا کننده هوا و روغن، محلی است که در آن روغن جمع می شود. فشار این بخش، روغن گرم شده را دوباره به چرخه باز می گرداند که در این چرخه روغن دوباره سرد و برای مصرفی که در نظر گرفته شده است، استفاده می شود. اگر دستگاه خاصی مد نظر دارید و باید طرز کار آن را بدانید، کافی است که با ما تماس بگیرید تا از کارشناسان ما مشاوره دریافت نمایید.
تفاوت کمپرسور اسکرو با سایر کمپرسورها چیست؟
در این مرحله بهتر است بدانید تفاوت پمپ بادهای روتاری و پیستونی با کمپرسور اسکرو چیست؟ کمپرسورهای اسکرو عملکرد بهتری نسبت به دو مدل پیستونی و روتاری دارند. همچنین مصرف برق کمتری نسبت به مدل روتاری دارند. لرزش و صدای کمتری نسبت به دو مدل دیگر دارند و طول عمر بیشتر، خرابی کمتر از دیگر مزیت‌های این کمپرسورها است و در واقع می توان گفت بهترین نوع کمپرسور صنعتی در بین مدل‌های دیگر، کمپرسور اسکرو است.
البته این کمپرسورها نسبت به مدل های دیگر قیمت بالاتری نیز دارند و هزینه نگهداری و تعمیر آنها هم بیشتر است. یکی از نکات جالب توجهی که در رابطه با کمپرسور های اسکرو باید به آن اشاره کرد، این است که برای خنک کردن کمپرسورهای بزرگتر از جریان روغن استفاده می شود، در نتیجه این امکان را به وجود می آورد که از کمپرسور به صورت مداوم استفاده شود.
موارد استفاده از کمپرسور اسکرو
کاربرد کمپرسور اسکرو چیست؟ امروزه کمپرسورها در پیرامون ما و مکان هایی مثل خانه، داخل ماشین و هواپیما و در صنایع مختلف استفاده و بسیاری از کاربردهای ساده تا پیشرفته استفاده می شوند. برای مثال برخی از کاربردهای کمپرسور های اسکرو در موارد زیر است:
استفاده از کمپرسور اسکرو برای مونتاژ خودرو
خودروسازان تا حد بسیار زیادی از کمپرسور اسکرو برای فرآیند تولید و در خطوط تولید خود استفاده می کنند. برای مثال می توان به قالب سازی، ایجاد برش و یا حتی نقاشی بخش های مختلف خودرو اشاره کرد. تمام این فرآیندها را ماشین آلات اتوماتیکی انجام می دهند که با استفاده از نیروی هوا کار می کنند. این هوای پرفشار در واقع با استفاده از کمپرسور اسکرو تهیه می شود.
استفاده از کمپرسور اسکرو در بطری سازی و بسته بندی
محصولاتی که در سوپرمارکت ها مشاهده می کنیم، عموماً با استفاده از تجهیزاتی ساخته شده اند که کارکرد آن ها نیازمند وجود کمپرسور اسکرو است. برای مثال یک بطری و یا قوطی نوشیدنی را در نظر بگیرید. فرآیند قالب سازی برای ظروف این نوشیدنی با استفاده از هوای فشره صورت می گیرد.
سپس بازوهای کمکی شروع به ایجاد طرح های مختلف روی این ظرف می کنند. سپس ظرف شسته شده و توسط هوای فشرده سریعاً خشک می شود. در انتها نیز این ظروف با استفاده از کمپرسورها و فشار هوا با نوشیدنی های مورد نظر پر می شوند.
استفاده از کمپرسور اسکرو در صنعت چاپ
جالب است بدانید از کمپرسور اسکرو برای چاپ روزنامه و مجلات در تیراژ بالا نیز استفاده می شود. راه اندازی خطوط چاپ طولانی احتیاج به قدرت فراوانی دارد که نیاز به کمپرسور را نشان می دهد. در واقع در مراحل مختلفی از چاپ این ابزارهای بادی کاربرد دارند. یکی از آن ها برای ورق زدن صفحات مختلف است.
استفاده از کمپرسور اسکرو برای تولید عروسک
خیلی از عروسک هایی که کودکان با آن ها بازی می کنند و یا اینکه خودتان در زمان کودکی با آنها بازی می کردید، با استفاده از نیروی باد حاصل از کمپرسور اسکرو ساخته شده اند. امروزه نیز تقریباً تمامی عروسک های موجود در بازار با استفاده از نیروی باد ساخته می شوند.
برای مثال می توان ماشین های اسباب بازی و یا خانه سازی ها را در نظر بگیرید. تمام این موارد با استفاده از قدرت باد شکل می گیرند و سپس رنگ امیزی می شوند. تولید پازل ها را به عنوان مثالی دیگر می توان در نظر گرفت. برش های انجام شده روی صفحه پازل نیز با کمک نیروی باد حاصل کمپرسور اسکرو انجام می شود.
استفاده از کمپرسور اسکرو برای تولید تجهیزات کامپیوتری و الکتریکی
کمپرسور اسکرو در ساخت و تولید تقریباً تمام تجهیزات الکترونیکی که در اطراف خود می بینید نقش دارد. برای مثال به لپ تاپ توجه کنید. تمامی ساخت تمامی این قطعات با استفاده از ایجاد برش هایی روی مواد خام صورت گرفته است.
نیروی کافی برای انجام این برش ها با استفاده از کمپرسور اسکرو تامین می شود. در ادامه فرآیند تولید لپ تاپ نیز از بازوهای بادی برای مونتاژ این قطعات استفاده می شود.
حتی تجهیزاتی مثل گوشی های همراه و یا پخش کننده های موسیقی کوچکی که در دست دارید در خطوط تولید مختلفی ساخته شده اند که با استفاده از نیروی باد حاصل کمپرسور اسکرو فعالیت می کردند.
انواع کمپرسور اسکرو
مدل های دیگری از کمپرسور های اسکرو وجود دارند اما به طور کلی دو نوع کمپرسور اسکرو را برای شما توضیح می‌دهیم که بیشتر در بازار موجود هستند. یکی کمپرسور اسکرو بدون روغن و دیگری با روغن می باشد.
کمپرسور اسکرو بدون روغن
کمپرسور اسکرو خشک همان طور که از نام آن پیداست کاملا خشک بوده (oil free) و هیچ روغنی در آن وجود ندارد و با نام کمپرسور اسکرو بدون روغن نیز شناخته می شود. در کمپرسور های اسکرو خشک از یک چرخ دنده بیرونی استفاده می شود تا روتورهای چرخشی را که در جهت عکس یکدیگر حرکت می کنند هماهنگ کند. از آنجا که روتورها با یکدیگر و با محفظه تراکم کمپرسور تماس پیدا نمی کنند بنابراین به روغن کاری نیازی ندارند. درنتیجه هوای فشرده شده به طور کامل از روغن خالی است. این نوع کمپرسور به دلیل اینکه از روغن استفاده نمی کند در صنایع دارویی و غذایی کاربرد فراوانی دارد. همچنین نمی‌توانند دماهای بالا را تحمل کند و توانایی کار در فشار زیاد وقتی که دور موتور زیاد می‌شود را ندارند.
حداکثر نسبت فشار آن ۳ می‌باشد، یعنی فشار هوای خروجی ۳ برابر فشار هوای ورودی کمپرسور باشد. به طور کلی کمپرسور اسکرو بدونه روغن به نسبت نوع روغنی از حساسیت بالاتری برخوردار است و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارد. یکی از مدل کمپرسورهای خشک مدل مولتی استیج سری یونیت (Multi-Stage Units Series) است.
روتورها و محفظه با حداکثر دقت ساخته می شوند تا نشت روغن از قسمت تراکم به قسمت ورود هوابه حداقل برسد. نسبت فشار هوای اختلاط شده- توسط اختلاف درجه حرارت بین ورودی و خروجی محدود می شود. به همین دلیل است که کمپرسور های اسکرو اویل فری را به صورت چند مرحله ای می سازند.
ویژگی های کمپرسور اسکرو بدون روغن
مشخصه های کمپرسورهای حلزونی به نحوی است که در حد فاصل بین مشخصه های کمپرسور های تناوبی و گریز از مرکز قرار می گیرند و حتی در مواردی قادرند در محدوده کار هر یک از کمپرسورهای فوق به کار گرفته شوند. کمپرسورهای حلزونی از نظر ظرفیت بعد از کمپرسورهای گریز از مرکز قرار داشته و فشار دهش در آن ها از چند میلی بار (Torr) تا ۴٠ بار می رسد. میزان بار را می توانید با تبدیل واحد به دست بیاورید. کمپرسورهای حلزونی در ظرفیت تا ١٢٠٠ متر مکعب در دقیقه طراحی وساخته می شوند.
مقادیر زیاد ظرفیت آن در محدوده کار کمپرسورهای گریز از مرکز قرار داشته ولی به علت بالا بودن راندمان آن (حدود ٧۵ تا ٨۵ درصد) در یک چنین مواردی بر کمپرسور های گریز از مرکز ارجعیت دارد. از این کمپرسور ها در ظرفیت های پایین برای سیستم تهویه مطبوع اتومبیل ها استفاده می شود، محدوده ای که اصولا در اختیار کمپرسورهای تناوبی قرار دارد. کمپرسورهای حلزونی خشک حداکثر در ظرفیت ۱٫۵ متر مکعب در دقیقه ساخته می شوند.
آدرس برق و صنعت امیری :
تهران، دماوند، جابان، جنب املاک امیری، برق و صنعت امیری
تلفن های برق و صنعت امیری :
۰۹۱۲۲۱۸۲۸۸۴
۰۹۱۰۲۱۸۲۸۸۴