روش های انتخاب صحیح کمپرسور مناسب
۳ آبان ۱۳۹۶
کمپرسورهای باد اسکرو پیچی (Screw Compressor )
۹ آبان ۱۳۹۶

کمپرسورهای باد اسکرو پیچی (Screw Compressor )

اصول عملکردی کمپرسورهای  باد اسکرو براساس حرکت دادن هوا یا گاز بوسیله رتورهای نصب شده درداخل یک سیلندراست . طرزکار کمپرسور هوا بدین صورت می باشد که رتورهای این نوع کمپرسورهاشبیه پیچ های چندراهه ای هستندکه بصورت نروماده در داخل یکدیگر می چرخند و با چرخش خود هوا را به سمت جلو حرکت می دهند که در اثر این حرکت باعث ایجاد خلا و ورود مستمرگاز به داخل کمپرسور می شود و با کم کردن فاصله بین مولکول های گاز باعث افزایش فشار آن می شوند.( جابجایی مثبت )

معمولا دراین نوع کمپرسورها، سیستم انتقال قدرت روی یکی ازپیچ ها(رتور نر ) انجام می شود و رتور دیگر ( ماده ) توسط رتور نر  به چرخش در می آید.  به زبان ساده می توان گفت که اصول کار این نوع کمپرسورها مثل چرخ گوشت های معمولی می باشد.

فاصله بین رتورها و بدنه فوق العاده کم است و برای جلوگیری از ایجاد نشتی های داخلی هرگونه افزایش لقی باعث کاهش راندمان جریان کمپرسور و افزایش درجه حرارت و… می گردد زیرا گاز فشرده شده در قسمت جلوسیلندر مجددا به قسمت فشارپایین کمپرسور بر می گردد.

به دلیل فاصله کم بین رتور و بدنه در این نوع کمپرسورها امکان گیرکردن وتماس بین قطعات ثابت ومتحرک وجوددارد به همین دلیل تعمیر این نوع کمپرسورها بسیارمشکل وگاها غیرممکن است. و عملکرد روغن جهت روغنکاری قطعات درگیر و اب بندی و جلوگیری از نشتی و برگشت هوا بسیار حیاتی می باشد

دسته‌بندی کمپرسورها از نظر نحوه روغن‌کاری شدن این کمپرسورها در دو نوع طراحی می شوند:

الف) کمپرسور اسکرو بدون روغن Oil Free Compressor

ب) کمپرسورهای اسکرو روغنی Oil Compressor

منظور از روغن‌کاری شدن، تماس روغن با گاز در محفظه تراکم می‌باشد. بر این اساس کمپرسورها را می‌توان به دو دسته خشک یا فاقد روغن (Dry or Oil Free) و روغن کاری شونده (Lubricated) تقسیم کرد.

کمپرسور اسکرو روغنی

درکمپرسورهای باد نوع روغنی برای کاهش اصطکاک بین قطعات ثابت ومتحرک باتزریق روغن به هوای واردشده به کمپرسور(چرب نمودن هوا) باعث می گردد همواره فیلم نازکی ازروغن بین قطعات وجودداشته باشد تا عملیات روانکاری داخلی بین رتور و بدنه انجام شود و با نصب فیلترها در خروجی کمپرسور، روغن همراه هوای خروجی مجددا جدا شده و به مخزن اصلی روغن برگردد که البته امکان خارج شدن مقدار جزئی روغن همراه هوا وجود دارد و در صورتی که از لحاظ عملیاتی روغن روی دستگاه های مصرف کننده بخصوص تجهیزات ابزازدقیق اثرسوئی نداشته باشد. نسبت به کمپرسورهای بدون روغن دارای طول عمر وکارائی بالاتری خواهدبودکه البته ازلحاظ هزینه های اولیه و نیاز به سیستم های تزریق وجداکردن روغن نیز هزینه های آن نسبت به کمپرسورهای قبلی بالاتراست.

 

کمپرسور اسکرو پیچی

 

عملکرد کمپرسور اسکرو روغنی

  • هوا توسط پروانه خنک کننده به داخل کابینت کمپرسور مکیده می شود .
  • هوای داخل کابین کمپرسور با عبور از فیلتر غبار گیر اولیه ، خالص تر شده و از طریق فیلتر دوم به واحد هواساز انتقال می یابد.
  • درطول فرایند متراکم سازی توسط روتورها ( حلزونی ها ) روغن مانع از برخورد دو گرداننده به یکدیگر می شود . در این کمپرسور ها دو روتور با پروفیل های متفاوت داخل یک اتاقک با جهت های متفاوت می چرخند .روتور اصلی ٨۵% تا ۹۰% انرژی دریافتی را به انرژی گرمایی و فشار تبدیل می کند. با چرخش مداوم روتورها هوای محبوس شده با کاهش حجم افزایش فشار می یابد . در تمام مراحل روغن وارد فضای بین پره ها می شود ( در نوع روانکاری با روغن ). این روغن وظیفه روان کاری و خنک کردن روتور ها را عهده دار است
  • در پایان فرآیند متراکم سازی ، ترکیبی از هوا و روغن به مخزن جداسـازی(RECIVER ) می رسد .
  • روغن در مرحله جداسازی تا سطح ۲-۳mg/m3 ازهوا جدا می شود.روغن و هوای داغ برای خنک شدن وارد رادیاتورهای مخصوص می شوند .
  • روغن پس از فیلتر شدن دوباره به سیستم باز می گردد .

 

شماتیک دقیق تر در انیمیشن قابل دسترسی می باشد  :

لینک دانلود یا نمایش انیمیشن

کمپرسورهای اسکرو بدون روغن- اویل فری

در کمپرسورهای خشک یا اویل فری و یا بدون روغن ، محفظه تراکم از قسمت انتقال قدرت کاملاً جدا بوده و لذا عملاً گاز مورد تراکم هیچگونه تماسی با ماده روان‌کننده ندارد. امروزه با وجود مشکلات و مسائل متعددی که در زمینه بهره‌برداری از کمپرسورهای خشک، وجود دارد در بسیاری از موارد شرایط بهره‌برداری و مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی گاز مورد تراکم ایجاب می‌کند که عمل تراکم گاز در محفظه تراکم، در غیاب روغن صورت پذیرد.

تولید اکسیژن، صنایع غذایی و دارویی، تراکم بسیاری از گازهای مورد استفاده در صنایع پتروشیمی و … نمونه‌هایی از صنایعی بوده که نسبت به حضور روغن در گاز مورد تراکم حساس می‌باشند. هر چند که کمپرسورهای گریز از مرکز، ذاتاً فاقد روغن

(Oil Free می‌باشند ولی در کمپرسورهای رفت و برگشتی و دورانی با اعمال تدابیر لازم می‌توان مانع از حضو روغن در محفظه تراکم شد. کمپرسورهای خشک هر چند که از نظر حداکثر دمای قابل تحمل در محفظه تراکم، در مقایسه با کمپرسورهای روانکاری شونده دارای مزیت هایی می باشند (دمای مجاز در آن در حدود ۳۰ تا ٧۰ درجه سانتیگراد از دمای مجاز در کمپرسورهای روانکاری شونده بیشتر است) و به همین خاطر نسبت تراکم بالاتری را در هر مرحله از این کمپرسورها می‌توان پیش‌بینی کرد ولی به‌لحاظ قیمت بالاتر، هزینه‌های تعمیر و نگهداری بیشتر، پایین‌ بودن راندمان، قابلیت اعتماد کمتر و … امروزه به جز در موارد اجباری حتی الامکان سعی می‌شود از کمپرسورهای خشک استفاده نشود.

ویژگی‌های نامطلوب کمپرسورهای خشک باعث شده تا امروزه نگرش جدیدی در این زمینه مطرح شود و آن عبارتست از تزریق روغن به مقدار بسیار کم (در حد چند ppm) با سازگاری لازم گاز مورد تراکم در حضور روغن، حتی به مقدار ناچیز، موجب بهبود نسبی در عملکرد این خشک می‌گردد.

در کمپرسورهایی که به‌صورت خشک طراحی می‌شوند لازم است تا قطعاتی که در معرض سایش قرار دارند از کیفیت مطلوب‌تری در مقابل اصطکاک و عوارض ناشی از آن برخوردار باشند.

موادی نظیر تفلون گرافیتی، گرانیت و … به عنوان مواد اولیه با ضریب اصطکاک پایین، خاصیت خود روانکاری و … جزو ترکیبات مطلوب در ساخت رینگ های هادی و تراکم در کمپرسورهای پیستونی و به عنوان ماده پوشش دهنده در ساخت روتور کمپرسورهای اسکرو، شدیداً مورد توجه می‌باشند.

شکل زیر شماتیک کارکرد کمپرسورهای خشک یا بدون روغن اسکرو  را نشان می دهد

معمولا این کمپرسورها بدلیل عدم حضور روغن در محفظه تراکم و بالا بودن دور واحد بدلیل عدم اب بندی روغن از ۲ مرحله فشرده سازی یا ۲ استیج استفاده می شود هوا در استیج اول  فشرده شده  و تا فشار ۲٫۵ بار افزایش پیدا می کند بدلیل بالا رفاتن دما هوا بدرون کولر یا رادیاتور خنک شونده فرستاده می شود  و در استیج دوم فشار تا ۱۰ بار افزایش پیدا می کند و به رادیاتور خنک کننده استیج دوم فرستاده می شود . در این کمپرسورها بدلیل گرمای زیاد تولیدی روتورها از پوشش تفلونی استفاده می شود تا از تغییر شکل روتورها جلوگیری شود

عکس و انیمیشن زیر طریقه کارکرد را نشان می دهد :

لینک دانلود یا نمایش انیمیشن

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

4 + 20 =