واحد هواساز (airend) کمپرسور اسکرو

واحد هواساز یا ایرند کمپرسور اسکرو جز اصلی دستگاه محسوب می‌شود و مهم‌ترین وظیفه آن مکش و فشرده‌سازی هواست. این بخش متشکل از دو روتور نر (Male) و ماده (Female) است که در خلاف جهت یکدیگر می‌چرخند و با ایجاد حفره‌های متوالی، هوا را به دام انداخته و متراکم می‌کنند. در نتیجه هوای خروجی با فشار بالا وارد سیستم می‌شود و پس از عبور از مخزن و فیلتر سپراتور، از روغن و ذرات اضافی پاکسازی خواهد شد.
طراحی و انتخاب صحیح ایرند نقش مستقیمی بر کارایی، مصرف انرژی و طول عمر کمپرسور دارد. به همین دلیل شناخت ساختار، انواع ایرند و معیارهای انتخاب آن برای صنایع مختلف از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و می‌تواند از هزینه‌های سنگین تعمیر و توقف تولید جلوگیری نماید.

ساختار و نحوه عملکرد ایرند کمپرسور اسکرو

ایرند کمپرسور اسکرو از دو روتور مارپیچی تشکیل شده است؛ روتور نر با چهار لوب و روتور ماده با شش شیار طراحی شده‌اند. این دو روتور با فاصله‌ای بسیار کم درون محفظه قرار می‌گیرند که به آن شکاف کاری گفته می‌شود. هنگام شروع به کار کمپرسور، انرژی مکانیکی از الکتروموتور به شفت روتور نر منتقل شده و موجب چرخش آن می‌گردد. در پی این حرکت، روتور ماده نیز به صورت همزمان و در جهت مخالف به گردش در می‌آید. در نتیجه، هوا از دریچه ورودی به داخل ایرند کشیده می‌شود و در حین حرکت بین مارپیچ‌ها به تدریج فشرده خواهد شد.
این فرآیند فشرده‌سازی نه تنها فشار هوا را افزایش می‌دهد، بلکه دمای آن نیز به شکل قابل توجهی بالا می‌رود. به همین دلیل، هوای فشرده همراه با روغن و حرارت از ایرند خارج شده و به سمت مخزن سپراتور هدایت می‌شود تا جداسازی روغن و کاهش دما صورت گیرد. یکی از ویژگی‌های مهم این طراحی آن است که هیچ تماس مستقیمی میان روتور نر و ماده وجود ندارد و تنها یک لایه روغن و فاصله دقیق مکانیکی باعث عملکرد روان و بدون اصطکاک آن‌ها می‌شود.

وظایف روغن در ایرند کمپرسور اسکرو

در سیستم‌های روغنی، روغن نقش بسیار حیاتی دارد. این ماده چهار وظیفه اصلی را ایفا می‌کند:

-روانکاری:

جلوگیری از اصطکاک و سایش بین روتورها و بلبرینگ‌ها.

-خنک‌کاری:

جذب حرارت تولید شده در فرآیند فشرده‌سازی و انتقال آن به رادیاتور.

-فشرده‌سازی:

پر کردن شکاف‌های بسیار کوچک بین روتورها و افزایش راندمان فشرده‌سازی.

-آب‌بندی:

جلوگیری از نشت هوا در طول فرآیند تراکم.

به دلیل همین نقش‌ها، کیفیت روغن مورد استفاده در ایرند اهمیت زیادی دارد و باید طبق توصیه سازنده تعویض یا شارژ شود.

انواع ایرند کمپرسور اسکرو

ایرندها در دو نوع اصلی طراحی و تولید می‌شوند:

-ایرند روغنی (Oil Inject):

در این نوع، روغن به داخل محفظه تزریق می‌شود تا وظایف ذکرشده را انجام دهد. ایرند روغنی برای مصارف صنعتی سنگین و کاربری‌هایی که به حجم بالای هوای فشرده نیاز دارند بهترین گزینه است

-ایرند بدون روغن (Oil Free):

در این دسته، هیچ گونه روغنی در فرآیند فشرده‌سازی وجود ندارد. به همین دلیل برای صنایع حساس مثل داروسازی، غذایی و بهداشتی استفاده می‌شوند. هرچند این نوع ایرندها قیمت بالاتری دارند و طول عمر کوتاه‌تری نسبت به مدل‌های روغنی دارند، اما تضمین می‌کنند که هوای خروجی کاملاً عاری از روغن باشد.

اهمیت انتخاب درست ایرند

انتخاب ایرند مناسب مستقیماً بر روی کیفیت، طول عمر و بازدهی کمپرسور اسکرو تأثیر دارد. عواملی که باید هنگام انتخاب مد نظر قرار داد عبارتند از:

-توان الکتروموتور:

هماهنگی بین قدرت موتور و ظرفیت ایرند اهمیت دارد.

-میزان هوادهی (دبی):

بسته به نیاز مصرف‌کننده، ایرند باید توانایی تأمین حجم هوای فشرده مورد نظر را داشته باشد.

-فشار کاری:

باید بررسی شود که ایرند قادر به تأمین فشار مورد نیاز فرآیند صنعتی است یا خیر.

-مصرف انرژی:

ایرندی که با تعداد دور کمتر حجم بیشتری از هوا را تولید کند، بهینه‌تر خواهد بود. برای مثال، ایرند روتورکمپ برای تولید ۳ مترمکعب هوا به حدود ۳۶۰۰ دور نیاز دارد، در حالی که ایرند ترمومکانیکا برای همان مقدار هوا به حدود ۵۷۰۰ دور نیازمند است. این تفاوت در عمل، مصرف انرژی را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد.

فرآیند جداسازی هوا و روغن

پس از خروج هوای داغ و روغنی از ایرند، این مخلوط به مخزن سپراتور وارد می‌شود. وظیفه اصلی این مخزن جداسازی روغن از هواست. هوای فشرده از طریق فیلتر سپراتور عبور می‌کند و ذرات روغن و ناخالصی‌ها گرفته می‌شود. سپس هوا خنک شده و آماده استفاده در خطوط تولید خواهد بود. روغن جداشده نیز مجدداً به چرخه سیستم بازگردانده می‌شود تا در فرآیند فشرده‌سازی مورد استفاده قرار گیرد.

قطعات اصلی ایرند کمپرسور اسکرو

یک ایرند از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام نقش خاصی در عملکرد آن دارند:
-روتور نر (Male Rotor)
-روتور ماده (Female Rotor)
-شفت سیل (Shaft Seal)
-سیت آبند (Seal Seat)
-بلبرینگ‌ها (Bearings)
-مهره‌های تنظیم فیلر (Clearance Adjustment Nuts)

سلامت هر یک از این قطعات برای عملکرد پایدار و بدون مشکل ایرند ضروری است. خرابی در بلبرینگ یا آب‌بندی می‌تواند منجر به اختلال در فشرده‌سازی و کاهش عمر کمپرسور شود.

نگهداری و تعمیر ایرند

ایرند به دلیل شرایط کاری خاص و فشارهای بالا نیازمند سرویس و نگهداری منظم است. تعویض روغن در بازه‌های مشخص، استفاده از فیلترهای استاندارد و بررسی وضعیت بلبرینگ‌ها از جمله اقداماتی است که طول عمر ایرند را افزایش می‌دهد. تعمیر ایرند به دلیل حساسیت و دقت بالای قطعات آن باید توسط متخصصان و با ابزار دقیق انجام گیرد. هرگونه بی‌دقتی در مونتاژ می‌تواند منجر به تماس روتورها و آسیب جدی به دستگاه شود.

نقش ایرند در بهره‌وری انرژی

یکی از شاخصه‌های کلیدی در انتخاب ایرند، میزان مصرف انرژی آن است. ایرندی که بتواند با دور کمتر و راندمان بالاتر حجم بیشتری از هوا تولید کند، نه تنها باعث کاهش هزینه‌های انرژی می‌شود بلکه فشار کمتری بر موتور وارد می‌کند. در نتیجه، هزینه‌های تعمیر و نگهداری کل سیستم نیز کاهش می‌یابد. جهت دریافت اطلاعات تکمیلی با پشتیبانی فرافن هوا تماس حاصل فرمایید.

جمع‌بندی

ایرند کمپرسور اسکرو به عنوان قلب تپنده کمپرسور نقش حیاتی در عملکرد و بازدهی کل سیستم دارد. این قطعه با استفاده از دو روتور نر و ماده، هوای ورودی را فشرده کرده و با فشار بالا به سمت سپراتور هدایت می‌کند. انتخاب صحیح نوع ایرند، توجه به میزان هوادهی، فشار کاری و راندمان انرژی، می‌تواند تضمین‌کننده عمر طولانی‌تر و عملکرد پایدار کمپرسور باشد. ایرندهای روغنی برای مصارف صنعتی سنگین مناسب هستند، در حالی که ایرندهای بدون روغن برای صنایع حساس مانند داروسازی و غذایی کاربرد دارند. نگهداری صحیح، سرویس منظم و استفاده از قطعات استاندارد از جمله عواملی است که باعث افزایش طول عمر این قطعه حیاتی خواهد شد.

سوالات متداول