کمپرسورهای اسکرو 

کمپرسور اسکرو (compressor screw ) نوعی کمپرسور روتاری می باشد که از دو عنصر مارپیچی به نام اسکرو تشکیل شده است. این دو عنصر در حالت متقابل در یک بدنه قرار دارند و با چرخش همزمان، فضای بین آنها را کاهش می دهند و هوا یا گاز را فشرده می کنند. کمپرسور اسکرو برای فشرده سازی هوا و اغلب در صنایع سنگین و بزرگ استفاده می شود.

کمپرسورهای اسکرو فشار معمولی، نوعی کمپرسور باد یا هوای پویا هستند که برای فشرده کردن هوای محیط به فشار معمولی (معمولاً در محدوده 7 تا 14 بار) استفاده می‌شوند.

کمپرسور اسکرو چیست؟

کمپرسور اسکرو یکی از انواع کمپرسورها می باشد که دستگاهی صنعتی به شمار می رود و برای فشرده سازی و افزایش فشار گاز یا هوا استفاده می شود. این کمپرسور  به کمک دو شفت پیچی شکل که درون محفظه ای به نام ایرند قرار دارند هوا را فشرده خواهند کرد.

یکی از بزرگترین مزایای کمپرسور اسکرو، کاهش نسبی لرزش آن در مقایسه با سایر کمپرسورها علی الخصوص کمپرسور باد پیستونی می باشد بنابراین اسکرو بیشتر در برنامه های صنعتی بزرگ مورد استفاده واقع می شود مانند واحدهای تولیدی، صنایع سندپلاست، مواد غذایی و دارویی، صنایع نفتی و پتروشیمی، فولاد و غیره.

کاربردهای کمپرسورهای اسکرو

کمپرسورهای اسکرو در مکان های مختلفی و صنایع گوناگون کاربرد دارند. کاربردهای این کمپرسورها فشار معمولی بسیار گسترده هستند و در بسیاری از صنایع به کار می‌روند. برخی از آنها عبارت اند از:

اسکرو ها در لوازم های خانگی برای مثال در یخچال ها، فریزرها، کولرهای گازی کاربرد دارند.

در تجهیزات دندان پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند،  دریل‌های دندانپزشکی یکی از مواردی هستند که از کمپرسورهای اسکرو در آن استفاده می‌شود. می‌توان با استرلیزه کردن آن‌ها و هوای ورودی، هوای فشرده مورد نیاز در صنایع پزشکی و بیمارستان‌ها را فراهم کرد بنابراین نقش آنها در صنعت پزشکی و در بیمارستان ها بسیار پررنگ است.

در صنایع مختلف مانند صنعت هواپیما سازی، سیستم های پنوماتیک، ذخیره سازی گازهای صنعتی و غیره.

اسکرو در خودروسازی برای رنگ پاشی، تزریق هوا به قالب پلاستیکی و خشک کردن قطعات کاربرد دارند.

در مبلمان و صنایع چوب برای خشک کردن چوب به کار می روند.

در صنعت پتروشیمی برای تزریق هوا به واحدهای تولیدی مواد شیمیایی استفاده می شوند.

کمپرسورهای اسکرو در خودپردازها و  ATM برای ایجاد فشار هوای لازم برای امنیت و جلوگیری از سرقت به کار گرفته می شود.

در صنایعی مانند بسته بندی برای پر کردن بطری‌ها، شیشه‌ها و جعبه‌ها با گازهای خنک‌کننده.

داخل نیروگاه ها برای تزریق هوا به محفظه احتراق و همچنین برای افزایش بازدهی سوخت کاربرد دارند.

و همچنین در تهویه و تبرید برای تزریق هوای خنک به سیستم‌های آن به کار گرفته می شوند.

ساختار کمپرسورهای اسکرو

کمپرسورهای اسکرو فشار معمولی شامل دو واحد اسکرو هستند که به صورت پویا با یکدیگر تعامل دارند و هوای ورودی را به فشار بالاتری فشرده می‌کنند. ساختار این کمپرسورها شامل اجزای زیر است:

بلوک کمپرسور:

بلوک کمپرسور شامل دو واحد اسکرو است که در طول آن‌ها هوای ورودی فشرده شده و در خروجی تحویل داده می‌شود.

الکتروموتور:

الکتروموتور برای چرخاندن واحدهای اسکرو و فشرده کردن هوا استفاده می‌شود.

سیستم خنک‌کننده:

سیستم خنک‌کننده برای جلوگیری از افزایش دما و حرارت در زمان عملکرد کمپرسور استفاده می‌شود.

فیلترهای هوای ورودی:

فیلترهای هوای ورودی برای جلوگیری از ورود ذرات گرد و خاک به داخل کمپرسور استفاده می‌شوند.

صفحات روان‌کننده:

صفحات روان‌کننده برای جلوگیری از نفوذ هوا از میان واحدهای اسکرو و ایجاد فشار بیشتر استفاده می‌شوند.

صمام‌های کنترل:

صمام‌های کنترل برای کنترل جریان هوا و فشار در داخل کمپرسور استفاده می‌شوند.

لوله‌های خروجی:

لوله‌های خروجی برای تحویل هوا به سیستم‌های مختلف در صنایع مختلف استفاده می‌شوند.

انواع کمپرسورهای اسکرو

کمپرسورهای اسکرو به طور کل به دو دسته تقسیم می شوند که عبارت اند از:

• Oil free compressor یا کمپرسور اسکرو بدون روغن
• Oil injected compressor یا کمپرسور اسکرو روغنی

هر کدام از انواع اسکروها که نام بردیم ویژگی ها و کاربردهای مخصوص به خود را دارد. این نوع کمپرسورها در عین داشتن شباهت، تفاوت هایی نیز با یکدیگر دارند.

کمپرسورهای اسکرو بدون روغن (Oil-free):

کمپرسور اسکرو بدون روغن: این مدل کمپرسورها دقیقاً عملکردی همانند کمپرسورهای اسکرو روغنی دارند و بزرگ‌ترین تفاوت آنها این است که این کمپرسور هوا از آب به‌جای روغن برای خنک کردن قطعات استفاده می‌کند. این نوع از کمپرسورها بدون نیاز به روغن هستند و در صنایعی که نیاز به هوای خالص و بی‌آلایش دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.به عنوان مثال، در صنایع داروسازی، الکترونیک، غذایی و دیگر صنایع حساس، کمپرسورهای اسکرو بدون روغن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کمپرسورهای اسکرو با روغن ( Oil-injected )

در این نوع دستگاه برای کم کردن اصطکاک بین قطعه ها و خنک کاری، در عین ورود هوای ورودی به کمرپرسور، روغن تزریق می گردد که به آن چرب نمودن هوا گفته می شود همچنین این روغن باعث ایجاد روان کاری در اسکرو می شود و در انتها به همراه هوای فشرده شده از خروجی کمپرسور خارج می شود که با استفاده از فیلتر روغن از هوای فشرده جدا سازی شده و به مخزن ذخیره روغن باز گردانده می شود. در این نوع کمپرسورها بعد از جداسازی روغن، مقدار کمی روغن به همراه هوا وارد سیستم می شود البته لازم به ذکر است که استفاده از فیلترینگ و جداسازی روغن در کمپرسور اسکرو اویل اینجکت برای آنکه دقت بالایی داشته باشد، باعث افزایش هزینه می شود.

تفاوت های کمپرسور اسکرو روغنی با اسکرو بدون روغن

از کمپرسورهای اسکرو Oil free در صنایعی که نسبت به روغن حساس می باشند استفاده می شود که هزینه به نسبت بالاتری نسبت به اسکروهای روغنی دارد. همچنین در اسکروهای بدون روغن  هیچ نوع آلودگی دیده نمی شودو در نتیجه علاوه بر هوا هر گازی را می توان فشرده سازی کرد برای مثال در کمپرسور اسکرو بدون روغن حتی می توان گازهای پلیمری یا گازهای کثیف را نیز فشرده کرد.

مزایا و معایب کمپرسور اسکرو

این کمپرسورهادارای مزایا و معایبی هستند، که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم:

مزایا:

این نوع کمپرسورها از مهم ترین دستگاه ها در هر کارخانه یا صنف تولیدی می باشد. این دستگاها هوای فشرده ابزار آلات بادی و پنوماتیک را تامین می کنند. این نوع ابزارها نسبت به ابزارهای برقی گزینه مناسب تری هستند و بیشتر در صنایع کاربرد دارند ضمن اینکه این دستگاه ها در کنار اندازه کوچکتر قدرت بیشتری دارند.

عدم استفاده برق در این نوع ابزارها باعث می شود تا انرژی کمتری مصرف شود و محبوبیت ابزار های بادی باعث شده تا سیستم هوای فشرده و کمپرسورهای باد اسکرو در کارخانه ها بیشتر مورد استفاده قرار گیرند.

از مزایای دیگر کمپرسورهای اسکرو می توانیم به تحمل نیروهای طولی و عرضی وسازگاری آنها با تنش‌های حرارتی و مکانیکی اشاره کنیم همچنین این دستگاه ها راحت و بدون دردسر روغن را در زمان تعویض روغن تخلیه خواهند کرد.

کاربرد کمپرسور اسکرو روغنی یک مزیت دیگری را نیز بوجود می‌ آورد که آنها حرارت ایجاد نمی کنند و روغن موجب خنک شدن قطعات داخلی می شود که به همین دلیل می توان مدت زمان زیادی از دستگاه بدون آنکه آسیبی به قطعات وارد شود استفاده نمود.

کارایی بالا کمپرسورهای اسکرو به دلیل داشتن ساختار ساده و فاقد اجزای متحرک از دیگر مزایای آنها محسوب می شود.

انعطاف‌پذیری کمپرسورهای اسکرو در بیشتر صنایع، شامل انواع مختلفی از اندازه‌ها و قدرت‌های مختلف هستند و برای انواع مختلفی از کاربردها قابل استفاده هستند.

معایب:

کمپرسورهای اسکرو نیز مانند دیگر دستگاه ها علاوه بر مزیت دارای معایبی نیز می باشند که چند مورد از آنها عبارت اند از:

صدا:

در حین کار کردن، صدای بلندی ایجاد می‌کنند که ممکن است برای برخی کاربران ناخوشایند باشد.

هزینه‌های تعمیر و نگهداری:

برای حفظ عملکرد بهتر، نیاز به تعمیرات و نگهداری منظم دارند که هزینه‌هایی را به دنبال دارد.

محدودیت در فشار:

به دلیل ساختار ساده، محدودیتی در فشار تحویل داده شده دارند و در صنایعی که نیاز به فشار بالا دارند، ممکن است مناسب نباشند.

مکانیسم عمل کمپرسورهای اسکرو

ابتدا بعد از روشن شدن دستگاه هوای محیط از فیلتر عبور کرده و به هوا ساز وارد می شود که در این قسمت همانطور که اشاره کردیم روتورها به صورت نر و ماده قرار دارند که به صورت متناوب در حال دوران هستند که این حرکت روتورها باعث مکش هوا از خارج به سمت داخل می‌شود که این مرحله اول می باشد.

در مرحله دوم متراکم سازی اتفاق می افتد که هوا پس از ورود به کمپرسور در فضای بین دو مارپیچ و پوسته به دام می افتد و سپس به علت کاهش حجم پیوسته، انرژی جنبشی مولکول های هوا بالا می رود و فشرده سازی صورت می پذیرد.

در مرحله سوم هوای متراکم شده به قسمت نگهدارنده می رود و در مرحله آخر خروج هوا اتفاق می افتد که افزایش فشار در کمپرسور های اسکرو از یک سمت شروع می شود و در انتهای مارپیچ ها هوای فشرد شده خارج و پس از فیلتر شدن روغن، در مخزن هوای فشرده ذخیره سازی می شود.

اجزای تشکیل دهنده کمپرسور اسکرو چیست؟

از اصلی ترین اجزای تشکیل دهنده کمپرسورهای اسکرو می توان به موارد زیر اشاره کرد:

واحد هواساز یا ایرند کمپرسور، الکتروموتورها، رادیاتور، آنلودر، تابلو برق، فیلتر سپراتور، Plc، فیلتر هوا و کابین طراحی شده با ماشین آلات  CNC از قطعات تشکیل دهنده آنها به حساب می آیند.

عوامل موثر بر قیمت کمپرسورهای اسکرو

کمپرسورها دستگاه هایی مونتاژی می باشند که می توانند به دلایل مونتاژ قطعات مختلف با قیمت های مختلف در بازار عرضه شوند. همچنین تفاوت در کیفیت، نوع کاربرد و اجزا این دستگاه ها ممکن است باعث متغیر بودن قیمت آنها شود. با این وجود عواملی هستند که بر روی قیمت کمپرسورها تاثیر می گذارند که عبارت اند از:

بیشترین قطعه‌ای که باعث می‌شود نرخ کمپرسور در بازار قیمت های متفاوتی داشته باشد ایرند می باشد. ایرند معمولاً در کمپرسورهای با کیفیت، ساخت ایتالیا یا آلمان است که نوع آلمانی آن دارای صدای کمتری تولید می کند و بهتر است.

دبی هوا بسیار اهمیت دارد و یک امر کاملا طبیعی است که هر چه دبی هوا بیشتر باشد قیمت کمپرسور اسکرو نیز بیشتر می شود.

تکنولوژی ساخت دستگاه نیز بر قیمت کمپرسور اسکرو بسیار تاثیر گذار می باشد.

عوامل مختلفی نیز مانند الکتروموتورها، یاتاقان ها و برندها نیز بر روی هزینه آنها اثر می گذارد.

عامل دیگری که در قیمت کمپرسور تأثیر می‌گذارد کلاس کمپرسور است. کمپرسور کلاس صفر گران‌ترین و می توان گفت درجه یک ترین نوع کمپرسور می باشد. در این کمپرسور هیچ روغنی در هوای فشرده دیده نخواهد شد.

سوالات متدوال درباره ی کمپرسور اسکرو

انواع برند کمپرسور اسکرو چیست؟

از متداول ترین برندهای وارد شده به ایران می توانیم به برند اطلس کوپکو، اینگرسولرند، فینی و کایزر اشاره کرد.

هر چند که در حال حاضر به دلیل تحریم ها امکان واردات این برندها وجود ندارد بنابراین کمپرسور های اسکرو مونتاژ داخل با استفاده از ایرند های معتبری همچون ایرند روتورکمپ، ایرند ارزنر و ایرند SCA که با الکتروموتورهایی نظیر موتوژن، الکتروژن، زیمنس و غیره کوپله شده اند در کارخانه ها و صنعت استفاده می شوند.

نکات مهم در نگهداری کمپرسور اسکرو چیست؟

یکی از مهم ترین نکاتی که باید در رابطه با نگهداری کمپرسور بادی از نوع اسکرو توجه کرد قرار دادن کمپرسور در مکانی به دور از آسیب های محیطی است یعنی آن را در فضای جداگانه قرار دهیم همچنین باید به موقع روغن کمپرسور تعویض شود، فیلترهای هوا چک شود، رطوبت جمع شده در مخزن ذخیره هوا به موقع تخلیه شود و به مواردی از این قبیل اهمیت داده شود.

مطالب مرتبط:

کمپرسور پیستونی

بوستر کمپرسور