کمپرسور اسکرو چیست؟ اجزای تشکیل دهنده و نحوه کار

کمپرسور اسکرو برای تامین هوای فشرده بیش از ۱۰۰۰ لیتر بر دقیقه مورد استفاده قرار می گیرد. ویژگی خوب این پمپ باد صدای کم و قابلیت کارکرد مداوم و بدون وقفه است. همچنین برخورداری از سیستم کنترل plc از دیگر ویژگی های خوب کمپرسور باد اسکرو می باشد.

آشنایی با پمپ باد اسکرو

پمپ باد اسکرو زمانی که نیاز به حجم هوای فشرده زیادی باشد و دیگر کمپرسورها مانند کمپرسور های پیستونی جوابگوی آن نباشد، استفاده می‌ شود. کمپرسور اسکرو بدون سوپاپ عمل کرده که باعث می‌ شود هیچ نیروی مکانیکی به کار گرفته نشود. کمپرسورهای اسکرو دارای شیرهای حلقه‌ای کربنی بدون پوشش هستند که به خنک سازی آن ها کمک می کند. وجود این شیرها در این نوع کمپرسور، مانع از ورود روغن به داخل هوای فشرده شده می شود. کمپرسور اسکرو با نام کمپرسور پیچشی، روتاری و حلزونی نیز شناخته می شود. کمپرسور باد اسکرو در طراحی بسته با هرمتیک، نیمه بسته یا کمپرسور سمی هرمتیک باز تولید شده و در سردخانه ها و سیستم های تهویه مطبوع کاربرد زیادی دارند.

اجزای کمپرسور اسکرو

کمپرسور اسکرو از چندین جزء اصلی تشکیل شده است که هر یک نقش مهمی در عملکرد کلی دستگاه دارند. اجزای کمپرسور اسکرو شامل موارد زیر می شود:

1- روتورها

روتورها دارای دو نوع نر و ماده هستند که روتور نر دندانه های خارجی مارپیچی دارد که به صورت محدب است و روتور ماده از دندانه های داخلی مارپیچ به صورت مقعر بهره می برد.

2- پوسته

پوسته یکی دیگر از اجزای کمپرسور اسکرو است که روتورها را درون خود جا داده است. جنس این قطعه از چدن یا فولاد است که وظیفه هدایت جریان هوا و مخافظت از روتورها را بر عهده دارد.

3- یاتاقان ها

یاتاقان ها، بارهای شعاعی و محوری روتورها را حمل می کنند و انتخاب آن ها بر اساس سرعت چرخش، ظرفیت باربری و دمای کاری کمپرسور صورت می گیرد.

4- سیستم روغن کاری

سیستم روغن کاری، باعث روان کاری روتورها، خنک کاری و کاهش اصطکاک کمپرسور می شود. روغن مانند یک آب بند عمل کرده و از نشت هوا جلوگیری می کند.

5- شیر کنترل

شیر کنترل، وظیفه تنظیم فشار، دمای خروجی از کمپرسور و دبی را بر عهده دارد.

6- فیلتر هوا

این فیلتر ذراتی را حذف می کند که ورود آن ها به محفظه باعث آسیب رساندن به روتور یا آتش سوزی می شود.

انواع کمپرسور اسکرو

کمپرسورهای اسکرو (Screw Compressors) به دلیل کارایی بالا و عمر طولانی، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. این کمپرسورها به دو نوع اصلی تقسیم می شوند:

• کمپرسور اسکرو با روغن
• کمپرسور اسکرو بدون روغن

کمپرسور اسکرو با روغن

این مدل کمپرسور برای کارکردن به روغن احتیاج دارد. در این مدل مقداری روغن برای شروع کار کمپرسور به محفظه فشرده ساز هوا در کمپرسور اسکرو تزریق می شود و عمل فشرده سازی هوا در همین محفظه انجام خواهد شد. روغن تزریق شده به کمپرسور به دلیل جلوگیری از خوردگی، آسیب دیدن روتورها و عملکرد روان کمپرسور انجام می‌شود. دقت شود از این نوع کمپرسور در صنایع غذایی و بهداشتی به دلیل احتمال نشتی روغن، استفاده نمی شود.

کمپرسور اسکرو بدون روغن

کمپرسور اسکرو بدون روغن، بدون نیاز به هر ماده چرب کننده‌ ای توانایی این را دارد تا به راحتی کار کند. روترها در کمپرسور اسکرو بدون روغن دارای جنس مقاوم تر و بهتری هستند. با اینکه فاصله بین دو روتر به کار رفته در کمپرسور خیلی کم است اما  این روترها هنگام چرخش هیچ برخوردی با یکدیگر ندارند.

طرز کار کمپرسور اسکرو

این کمپرسورها از دو روتور مارپیچی تشکیل شده اند که به صورت معکوس به یکدیگر می چرخند. هنگامی که هوای محیط وارد کمپرسور می شود، با چرخش روتورها، حجم هوای بین آن ها کاهش یافته و فشار آن افزایش می یابد. این فرآیند بدون ضربه و به صورت پیوسته انجام می شود، که باعث کاهش نویز و لرزش در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها می شود. کمپرسورهای اسکرو معمولاً در صنایع مختلف برای تأمین هوای فشرده مورد نیاز در فرآیندهای تولید، بسته بندی و تجهیزات هوایی استفاده می شوند. از دیگر مزایای این نوع کمپرسورها می‌توان به عمر طولانی تر و نیاز کمتر به تعمیر و نگهداری اشاره کرد.

کاربرد کمپرسور باد اسکرو

از این کمپرسور در صنایع مختلفی مانند صنایع غذایی، دارویی و بهداشتی استفاده می شود و می توان گفت برای مصارف غیرصنعتی کاربرد زیادی ندارد. از جمله کاربردهای پمپ باد اسکرو می‌ توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده در تولیدات صنعتی، تجهیزات پزشکی و ابزارهای پرقدرت بادی مانند چکش ها و آچارهای بادی
• صنعت خودروسازی: قالب‌سازی، ایجاد برش و نقاشی بخش های مختلف خودرو کاربرد دارد و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای کمپرسور باد اسکرو

مزایای استفاده از پمپ باد اسکرو به شرح زیر است:

• صدای بسیار کم
• فعالیت ۲۴ ساعته و بدون وقفه
•  سیستم کنترل plc
• راندمان 25 الی 30 درصدی در مصرف انرژی
• استفاده از قطعات استاتیک در کمپرسور اسکرو باعث پایین آمدن استهلاک آن می شود.
• سیستم کنترل کیفیت کمپرسور اسکرو به صورت خطی
• قابلیت تزریق روغن برای کنترل دمای گاز خروجی

معایب کمپرسور باد اسکرو

معایب استفاده از پمپ باد اسکرو به شرح زیر است:

• قیمت بالاتر نسبت به دیگر کمپرسور ها
• برای ظرفیت های کمتر از 20 تن غیرقابل طراحی می باشد.
• هزینه نگهداری آن ها زیاد است.

تفاوت کمپرسور اسکرو و اسکرال

در جدول زیر به تفاوت کمپرسور اسکرال و اسکرو اشاره شده است:

تفاوت کمپرسور اسکرو و پیستونی

در جدول زیر به تفاوت کمپرسور پیستونی و اسکرو پرداخته شده است:

معروف ترین شرکت های تولید کننده کمپرسور اسکرو

از جمله شرکت های اروپایی سازنده کمپرسور باد اسکرو عبارتند از:

• روتور کُمپ (ROTORCOMP) ساخت کشور آلمان
• ترمومکانیکال(TMC) ساخت کشور ایتالیا
• اِرزِن (AERZEN) ساخت کشور آلمان
• وی اِم سی (VMC) ساخت کشور ایتالیا

در آخر

کمپرسور اسکرو نسبت به کمپرسورهای روتاری و پیستونی از عملکرد بهتری برخوردار می باشد. افزایش بهره‌ وری، میزان لرزش کمتر، تولید هوای باکیفیت‌ بهتر و امکان تولید حجم بیشتر هوا از جمله مزیت های پمپ باد اسکرو به شمار می رود. به همین علت در صنایع بزرگ از کمپرسورهای اسکرو استفاده می شود، اما همچنان به علت هزینه های بالای نگهداری و طراحی آن، استفاده از این کمپرسور برای ظرفیت های پایین توصیه نمی شود.

حسین موسوی نیا

من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.