برای آشنا شدن با کمپرسور اسکرو اول باید بدانیم کمپرسور چیست و چه استفاده هایی دارد. کمپرسور ماشین هایی هستند که از آن برای افزایش فشار سیالاتی که قابلیت تراکم پذیری دارند استفاده می شود.
اگر با کمپرسورهای روتاری آشنایی داشته باشید، می توان گفت که طراحی کمپرسور اسکرو یک سطح از کمپرسورهای روتاری بالاتر است. در مواقعی که در طراحی یک فرایند نیاز به حجم بیشتری از هوای متراکم داشته باشیم، استفاده از کمپرسور اسکرو می تواند جایگزین خوبی برای کمپرسورهای روتاری و پیستونی باشد. کمپرسورهای اسکرو کار بالا بردن دما و فشار گاز را به کمک دو مارپیچ انجام می دهند. در طراحی این کمپرسورها مارپیچ بیرونی را اسکرال (ثابت) نامیده و مارپیچ درونی، مارپیچ دوار خواهد بود. نکتۀ دیگری که دربارۀ کمپرسور اسکرال وجود دارد، این است که جریان گاز منقطع نبوده و ورود و خروج گاز به صورت پیوسته در کمپرسور انجام می شود.
انواع کمپرسور اسکرو
- کمپرسور اسکرو دارای دو نوع خشک (oil free)
- کمپرسور اسکرو روغنی (oil inject)
کمپرسور اسکرو روغنی
کمپرسورهای اسکرو روغن به‌طور مداوم و پیوسته برای روانکاری و آب‌بندی به یاتاقان‌ها و ایرندها تزریق می‌شود. این روغن در هنگام خروج، از هوا جداشده، فیلترشده و پس از خنک کاری به سیستم بازگردانده می‌شود. مزیت کمپرسور اسکرو روغنی این است که روغن باعث اصطکاک کمتر می‌شود و درجه حرارت کمپرسور پایین می‌آید.کمپرسور اسکرو می‌تواند دور بالایی را تحمل کند و کارایی خیلی بیشتری در مقایسه با مدل کمپرسوراسکرو بدون روغن دارد و اکثرا فشار ۸ بار را دارند یعنی فشار هوای خروجی ۸ برابر فشار هوای ورودی است ولی گاهی این نوع کمپرسورها را تا فشار ۱۳ بار نیز می‌رسانند.
کمپرسور اسکرو خشک
این نوع کمپرسور اسکرو همانطور که از نامش پیداست کاملا خشک بوده (oil free) و هیچ روغنی در آن وجود ندارد . این نوع کمپرسور اسکرو به دلیل اینکه فاقد روغن می‌باشد در صنایع دارویی و غذایی کاربرد فراوانی دارد. این مدل از کمپرسورهای اسکرو نمی‌توانند دور بالا را تحمل کند و همچنین توانایی کار در دماهای بالا را ندارد. حداکثر نسبت فشار آ سه بار می‌باشد، یعنی فشار هوای خروجی ۳ برابر فشار هوای ورودی کمپرسور افزایش فشار می‌یابد.به طور کلی کمپرسور اسکرو اویل فری به نسبت نوع روغنی از حساسیت بالاتری برخوردار است و نیاز به تعمیر و نگهداری دقیق تری دارد.
عملکرد کمپرسور اسکرال
نحوه کار کمپرسور اسکرال به این صورت است که این دو مارپیچ یا قطعه حلزونی در داخل همدیگر قرار می‌گیرند و موجب متراکم شدن سیال مبرد میگردند. در این نوع که به آن کمپرسور حلزونی نیز گفته می‌شود، یک Scroll compressor ثابت حرکت نمی‌کند و یک اسکرال متحرک با استفاده از پیوند نوسان می‌چرخد. سپس قسمتهای مبرد بین دو اسکرال آرام به مرکز منتقل می‌شوند و حجم گاز کاهش می‌یابد. آنگاه درگاه مرکزی به مسیر کندانسور تخلیه می‌شود. نحوه حرکت کمپرسور اسکرال به صورت کلی در سه مرحله خلاصه می‌شود. در مرحله مکش مبرد با شروع کار دستگاه، جریان گاز سرد از شیر ورودی وارد دستگاه می‌شود و رزوه درونی با دوران خود جریان گاز را داخل مارپیچ گیر می‌اندازد. مرحله بعد که عملیات تراکم مبرد است جریان گاز در فضای بین دو مارپیچ پیش می‌رود و دما و فشار افزایش می‌یابد. در مرحله آخر که عملیات تخلیه صورت می‌گیرد، گاز مبرد با شیر تخلیه در وسط مارپیچ ثابت به بیرون هدایت می‌شود.
اجزای تشکیل دهنده کمپرسور اسکرو
قطعات کمپرسور Screw در تعیین قیمت کمپرسور اسکرو و همچنین کیفیت آن نقش بسزایی دارند. لازم است قبل از خرید کمپرسور باد اسکرو به کیفیت و ظرفیت قطعات استفاده شده در آن دقت فرمایید.
ایرند کمپرسور اسکرو
اصلی ترین قسمت پمپ باد اسکرو، ایرند یا واحد هواساز آن می باشد که می توان آن را به قلب کمپرسور تشبیه کرد. در ایرند کمپرسور اسکرو از دو عدد اسکرو یا مارپیچ استفاده شده که مارپیچ محرک را Male Rotor و مارپیچ متحرک را Femle Rotor می نامند.برند های معروف ایرند کمپرسور در جهان توسط کمپانی های معروفی همچون: GHHRAND-Rotorcomp- Aerzen- VMC-Termomeccanica- Gardner- Igersoll Rand- CompAir و برخی برند های چینی طراحی و ساخته می شود.
ایرند کمپرسور عموما در 10 سایز مختلف و از ظرفیت 1 مترمکعب در دقیقه تا 100 متر مکعب در دقیقه موجود می باشند. ایرند کمپرسور از نوع اویل اینجکت یا روغنی دائم کار می باشد و اگر حتی برای تایم کوتاهی بدون روغن کار کند دچار گیرپاژ می گردد.
ایرند در هر دوری ظرفیت هوای معینی را در فشار ثابت تولید می کند. این به این معنی است که بسته به میزان فشار کاری و ظرفیت هوادهی کمپرسور، ایرند، الکتروموتور، قطر پولی و تسمه انتخاب می شود.
الکتروموتور
عامل حرکت در کمپرسورها الکتروموتور آن است. الکتروموتور استفاده شده در انواع کمپرسور ها معمولا در دور 1450 RPM و 3000 RPM مورد استفاده قرار می گیرد و توان آن از1.5 KW تا 315 KW است. ویژگی فنی الکتروموتور های مناسب استفاده در کمپرسور شامل IP55، Class F 15 و جنس بدنه آلومینومی و چدنی می باشد.
تابلو برق کمپرسور اسکرو
در کمپرسور هوای اسکرو برای راه اندازی و کنترل دستگاه احتیاج به یک تابلو برق مجزا می باشد.تابلو برق کمپرسور در دو مدل سه فاز و تک فاز ساخته می شود و شامل قطعات زیر است:کلید اتومات، کنتاکتور ستاره مثلت، کنتاکتور نرمال، بیمتال الکتروموتور، کنترل فاز، منبع تغذیه تابلو برق کمپرسور، ترمینال های ورودی و خروجی ، گلند، پی ال سی و در صورت دور متغییر بودن کمپرسور از اینورتر استفاده می شود.
رادیاتور هوا کمپرسور اسکرو
در کمپرسور های روغنی یا اویل اینجکت Oil Inject برای پایین آوردن دمای روغن موجود در کمپرسور از رادیاتور روغن کمپرسور استفاده می شود. به نسبت توان و ظرفیت کمپرسور ها از سایز های مختلف رادیاتور روغن کمپرسور استفاده شده و برند مورد مصرف در کمپرسور های گیت صنعت از کمپانی Emmigi ایتالیا می باشد.
آنلودر
همانطور که می دانید کمپرسور هوای اسکرو از نوع دائم کار می باشد و آنلودر Unloader یا Intake Valve که به شکل یک کیت بر روی ایرند کمپرسور نصب می شود یکی از قطعات مهم در راستای این وظیفه در کمپرسور است.آنلودر وظیفه تنظیم میزان بار بر روی کمپرسور را بر عهده دارد و در صورتی که فشار در مخزن کمپرسور به حداکثر میزان تعیین شده برسد، آنلودر با برداشتن بار از روی کمپرسور باعث هرز کار کردن الکتروموتور و در نتیجه استهلاک بسیار کم در ایرند کمپرسور اسکرو می شود.
مینیمم پرشر ولو
جهت چرخش روغن در کمپرسور به فشاری معادل 4.7 بار نیاز می باشد. مینیمم پرشر ولو به عنوان یکی از اصلی ترین قطعات کمپرسور، وظیفه ثابت نگه داشتن این فشار در مخزن روغن کمپرسور را دارد. مینیمم پرشر ولو استفاده شده در کمپرسور گیت صنعت از برند VMC ایتالیا می باشد و مدل های مینمم پرشر ولو VMC شامل G10 تا G60 می باشد.
فیلتر هوا
فیلتر هوای ورودی کمپرسور ضامن ورود هوای عاری از هرگونه ذرات درشت می باشد و در صورت استفاده از فیلتر هوای نامرغوب، روغن کمپرسور به سرعت کثیف شده و به قطعات حساس کمپرسور آسیب وارد می کند.
فیلتر سپراتور
در خروجی ایرند کمپروسور اویل اینجکت، هوای فشرده همراه با روغن خارج می شود. برای جدا سازی روغن از هوا، از فیلتر سپراتور استفاده می شود و این فیلتر ها عموما از یک مغزی استوانه ی با جنس میکرو فایبر گلاس و یک بدنه فلزی ساخته شده اند.
ترنسمیتر فشار ( سنسور فشار)
در کمپرسور هوا اسکرو به دلیل استفاده از پی ال سی در کنترل کمپرسور، نیاز است کلیه اطلاعات به صورت دیجیتال به سیستم وارد شود. ترنسمیتر فشار یا سنسور فشار کمپرسور قطعه ای است که بر روی مخزن نصب می گردد و میزان فشار موجود در مخزن را دائما اندازه گیری می کند.فشار حداکثری در کمپرسور در زمان ساخت آن در برنامه ریزی پی ال سی کمپرسور تعیین می شود و در هنگامی که سنسور فشار کمپرسور به حداکثر رسیدن فشار را تشخیص می دهد. آن را خاموش می کند.
سوپاپ اطمینان
کمپرسور باد اسکرو توانایی ایجاد فشار تا 13 بار را دارا می باشد. با این حال برای ایمنی دستگاه و اوپراتور استفاده کننده از کمپرسور هوا، با استفاده از سوپاپ اطمینان و نصب آن بر روی مخازن می توان از افزایش فشار غیر مجاز در سیستم هوای فشرده و آسیب های احتمالی جلو گیری کرد.