کمپرسور هوای روتاری اسکرو کمپرسوری است که از مکانیزم جابجایی مثبت نوع چرخشی استفاده می‌کند که به آن پیچ چرخشی، انتهای هوا می‌گویند. کمپرسورهای روتاری اسکرو معمولاً برای جایگزینی کمپرسورهای پیستونی، در کاربردهای تجاری و صنعتی، که در آن به حجم زیادی از هوای فشار قوی نیاز است، استفاده می‌شود. نام دیگری که استفاده می شود (البته نه اغلب) “کمپرسور دو مارپیچ” است.
فرآیند فشرده سازی یک پیچ دوار کاملاً متفاوت از کمپرسور پیستونی رفت و برگشتی است، زیرا انتهای هوای پیچ روتاری در یک حرکت جارویی پیوسته فشرده سازی ایجاد می کند. تپش یا افزایش جریان بسیار کمی وجود دارد که در کمپرسورهای پیستونی اتفاق می افتد. در کمپرسورهای مارپیچ دوار نیز از دو پیچ مارپیچ شکل که به روتور معروف هستند برای فشرده سازی هوا استفاده می کنند. این روتورها با تلورانس‌های بسیار محکم ماشین‌کاری شده‌اند که به موجب آن پره‌های روی روتورها تقریباً با هم تماس دارند و معمولاً فقط چند هزارم اینچ از هم فاصله دارند.
در یک کمپرسور روتاری اسکرو پر از روغن، روغن روانکاری فضای بین پره‌های روتور را پل می‌کند و هم یک آب‌بند هیدرولیکی ایجاد می‌کند و هم انرژی مکانیکی را بین روتور محرک و محرک منتقل می‌کند. هوا در “سمت مکش” انتهای هوا وارد سیستم می شود و با چرخش روتورهای پیچ از میان پره های روتور حرکت می کند. روتورهای به هم تابیده شده هوا و روغن را از طریق انتهای هوا وارد می کنند که در نهایت در انتهای پیچ ها خارج می شود. سپس هوا و روغن فرآیند جداسازی را طی می کنند. هوا خنک می شود و به خطوط هوایی و یک گیرنده هدایت می شود. روغن همچنین خنک می شود، فیلتر می شود و مجدداً در یک سیستم حلقه بسته به انتهای هوا برمی گردد.
ما مجموعه گسترده‌ای از کمپرسورهای هوای اسکرو روتاری را برای رفع نیازهای هر برنامه حمل می‌کنیم. خرید آنلاین یا تماس با کارکنان آگاه ما برای کمک به شما برای یافتن کمپرسور متناسب با نیازهای شما.
اصل کار یک کمپرسور اسکرو
کمپرسور اسکرو چرخشی تزریق روغن از نوع کمپرسور جابجایی مثبت است.
مقدار معینی از هوا یا گاز در یک محفظه تراکم محبوس می شود و فضایی که اشغال می کند به طور مکانیکی کاهش می یابد و باعث افزایش متناظر فشار قبل از تخلیه می شود.
یک کمپرسور اسکرو دوار دارای یک جفت روتور بهم پیوسته است که در یک محفظه مناسب برای ایجاد فشرده سازی قرار گرفته اند.
به طور کلی به عنوان یک کمپرسور دو مارپیچ نامیده می شود، هر روتور شامل مجموعه ای از لوب های مارپیچ است که به یک شفت متصل می شوند.
یک روتور روتور نر و روتور دیگر روتور مادگی نامیده می شود. تعداد لوب‌های روتور نر و تعداد فلوت‌های روی مادگی از سازنده‌ای به کمپرسور دیگر متفاوت است. با این حال، روتور ماده همیشه از نظر عددی دره های (فلوت) بیشتری نسبت به لوب های روتور نر برای کارایی بهتر خواهد داشت.
لوب نر مانند یک پیستون پیوسته عمل می کند که فلوت ماده را پایین می آورد و مانند استوانه ای عمل می کند که هوا را به دام می اندازد و فضا را به طور مداوم کاهش می دهد.
شکل 1: کمپرسور دو مارپیچ
با چرخش، نوار پیشرو لوب نر به کانتور شیار ماده می رسد و هوا را در پاکتی که قبلاً تشکیل شده است به دام می اندازد.
هوا به سمت پایین شیار روتور زن حرکت می کند و با کاهش حجم فشرده می شود.
هنگامی که لوب روتور نر به انتهای شیار می رسد، هوای محبوس شده از قسمت هوا خارج می شود.
شکل 2
این نوع کمپرسورهای دو مارپیچ می توانند بدون روغن یا تزریق روغن باشند. در مورد روغن روغن کمپرسور روغنکاری شده تزریق می شود.
روغن چهار عملکرد مهم را انجام می دهد:
- خنک کننده
- روغن کاری
- آب بندی
- دفع نویز
خنک کننده و جداسازی روغن
هدف کمپرسور تبدیل کار شفت به خروجی مفید یعنی جریان هوا است. از آنجایی که هوا فشرده سازی گرما ایجاد می کند، تمام گرما در محفظه فشرده سازی حفظ می شود. این فشرده سازی آدیاباتیک است. اگر در طی فرآیند فشرده سازی، گرما اضافه یا از بین برود، به آن فشرده سازی همدما می گویند.
کمپرسورهای اسکرو تزریق روغن دارای فرآیند فشرده سازی تقریباً همدما هستند زیرا گرمای تولید شده توسط فرآیند فشرده سازی تقریباً توسط روغن دفع می شود.
دمای روغن تزریق شده به محفظه فشرده سازی معمولا بین 60-700 درجه سانتیگراد کنترل می شود. دمای تخلیه باید بالاتر از نقطه شبنم فشار باقی بماند تا از تراکم رطوبت که با روغن مخلوط می شود جلوگیری شود. یک شیر ترموستاتیک مقدار روغن در حال گردش به خنک کننده روغن یا بای پس را کنترل می کند تا دمای مورد نظر را در محدوده وسیعی از دمای محیط حفظ کند.
مخلوطی از هوای فشرده و روغن انتهای هوا را ترک می کند و به جداکننده منتقل می شود که در آن بیشتر روغن با استفاده از تغییرات جهت و سرعت از هوای فشرده خارج می شود. سپس از فیلترهای ادغام شده برای حذف روغن باقی مانده استفاده می شود که منجر به انتقال روغن بسیار کم می شود (معمولاً 2-5 ppm)
هوا بعد از کولر
علاوه بر روغن خنک کننده، برای خنک کردن هوای تخلیه شده و برای حذف رطوبت اضافی از یک افت کولر هوا استفاده می شود.
در بیشتر کاربردها، از کولرهای نوع رادیاتوری (شکل 4) برای بازیابی حرارت از فرآیند فشرده سازی و استفاده از آن برای گرمایش تاسیسات استفاده می شود. مبدل های حرارتی آب خنک نیز در اکثر کمپرسورهای اسکرو روتاری موجود است.
راندمان کمپرسور
همه کمپرسورهای هوا کمتر از 100٪ کارایی دارند.
بهترین راه برای اندازه گیری راندمان فشرده سازی، بررسی بازده ایزنتروپیک آن است.
بازده ایزنتروپیک فشرده سازی نسبت کار ایزنتروپیک ایده آل به کار واقعی است:
n c = کار کمپرسور ایزنتروپیک (ws)
کار واقعی کمپرسور (wa)
هنگامی که فشار هوا را افزایش می دهیم، دما افزایش می یابد و بنابراین آنتروپی سیال نیز افزایش می یابد.
آنتروپی معیاری برای اتلاف انرژی است. یک کمپرسور واقعی نسبت به یک کمپرسور تئوری به کار بیشتری برای افزایش فشار هوا به همان فشار خروجی نیاز دارد.
اما راندمان فشرده سازی تمام ماجرا نیست. یک کمپرسور به راندمان هواکش و محفظه تراکم بستگی دارد، اما مصرف کل انرژی آن نیز به چندین تلفات و راندمان اجزای موجود در بسته بستگی دارد. (شکل 5 را ببینید)
در واقع باید یک معیار برای مقایسه بازده یک کمپرسور با کمپرسور دیگر وجود داشته باشد.
شکل 5. مصرف برق کل کمپرسور
بنابراین انرژی ویژه ای که برابر با کار مورد نیاز برای فشرده کردن مقدار معینی از هوا (متر مکعب) در مدت زمان مشخص (دقیقه) به فشار مشخص (بارگ) است، استفاده می شود. بر حسب کیلو وات اندازه گیری می شود.
انرژی ویژه = انرژی / واحد حجم kW m³/min
انرژی ویژه و راندمان پکیج کمپرسور به راندمان تمام اجزای آن و همچنین افت فشار کامل سیستم بستگی دارد. افت فشار را می توان روی شیر ورودی و جعبه مکش، فیلتر هوا، لوله کشی و جداکننده روغن اندازه گیری کرد.