قطعات تشکیل دهنده کمپرسور اسکرو

این روزها انواع گوناگون کمپرسورهای باد تحولی عظیم در تامین نمودن انرژی تجهیزات، دستگاه‌ها و ابزارهای صنایع مختلف ایجاد کرده‌اند. در بین انواع گوناگون کمپرسورهای بادی، کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت نسبت به نحوه‌ی کارکرد مطلوبشان، در قیاس با دیگر کمپرسورهای متداول‌تر و رایج‌تر می‌باشند. این کمپرسورهای جابجایی مثبت، خودشان به انواع گوناگونی تقسیم می‌گردند. در این مقاله از انواع دیگر کمپرسورهای جابجایی مثبت بنام کمپرسورهای اسکرو یا کمپرسورهای پیچ دوار را معرفی می‌نماییم، قطعات گوناگون چنین کمپرسورهای باد را مورد بررسی قرار می‌دهیم و نحوه‌ی کارکردشان را توضیح می‌دهیم. در بخش انتهایی هم نسبت به اهمیت زیاد این نوع کمپرسورهای باد، درباره‌ی تعمیر و نگه‌داری این دستگاه ها به اختصار اشاره می‌نماییم.

کمپرسور اسکرو یا پیچ دوار

کمپرسورهای اسکرو (Screw Compressor)  یا کمپرسورهای پیچ دوار نوعی کمپرسورهای باد چرخشی می‌باشند که از یک مکانیسمی جابجایی مثبت از نوع پیچ دوار جهت فشرده سازی هوا بکار می‌رود. بنابراین کمپرسورهای نوع اسکرو در رده‌ی کمپرسورهای جابجایی مثبت از نوع دورانی بایستی قرار ‌گیرند و میزان حجم معینی از گازها یا هوای اطراف خودش را محصور می‌نماید. چنین کمپرسورهایی در دهه‌ی ۱۹۳۰، هنگامی که به کمپرسوری چرخشی تقریبا قوی با میزان ظرفیت زیاد احتیاج بود و کمپرسورهای نوع پیستونی نتوانند حجم مد نظر هوای فشرده شده را تولید نمایند، توسعه پیدا کردند. بنابراین کمپرسورهای پیچ چرخشی اغلب جهت جایگزینی کمپرسورهای پیستونی، در کارآیی‌های تجاری و یا صنعتی و زمانهایی که به میزان حجم زیادی از هوای فشار قوی احتیاج باشد، بکار می‌رود. برخلاف کمپرسورهای نوع پیستونی، کمپرسورهای اسکرو یا پیچ دوار نوعی از انواع گوناگون کمپرسورهای باد می‌باشند که از مکانیزمی چرخشی بهره می‌گیرند. نتیجتا پدیده‌ی فشرده سازی یک دستگاه کمپرسور باد پیچ دوار با یک کمپرسور پیستونی که برگشت پذیر است، بطور کامل فرق می‌کند. در کل دستگاههای کمپرسورهای اسکرو در قیاس با کمپرسورهای پیستونی، انعطاف‌پذیرتر و رایجتر می‌باشد. این کمپرسورهای بادی با کارکردی قابل اطمینان، عمر بالاتر و همچنین تطبیق پذیری، در صنایع گوناگون کارآیی‌های زیادی داشته‌اند.

قطعات تشکیل دهنده‌ی کمپرسور باد اسکرو

کمپرسورهای اسکرو از پیچ نر و مادگی که بهم پیوسته هستند و به اسم روتور یا (پیچ) تشکیل یافته است که از ۲ قطعه‌ی اساسی در چنین کمپرسورهایی (باد) می‌باشد و از جمله‌ی موارد اساسی جهت فشرده‌ سازی هوا می‌باشند. روتورهای کمپرسورهای اسکرو در یک نوع محفظه‌ای که متناسب برای تولید و یا فشرده‌ سازی هوا هستند قرار می‌گیرند. این ۲ قطعه‌ای که با دقت و حساسیت خیلی بالایی در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف تولید می‌شوند و تعداد دندانه‌ها یا (شیار)های آنها در نوعهای متفاوت کمپرسورهای اسکرو متغیر می‌باشند. تعداد دنده‌هایی که در روتورهای نر و تعدادی شیارهای روتورهای ماده موجودند باهم کاملا تفاوت دارند (اغلب یکی با ۴ دندانه و دیگری با ۶ دندانه تولید می‌گردند). روتورهای ماده جهت ارائه‌ی راندمانی بهتر، میزان شیارهای زیادتری به نسبت روتورهای نر داشته‌اند. روتورهای نر با چرخشی مداوم داخل روتورهای ماده هوا را به دام می‌گیرند و با حرکتی بسمت همدیگر و کم شدن حجم و فاصله‌ بین‌ آنها، گاز و هوا را فشرده می‌نماید. به علت وجود این ۲ روتور در دستگاه های کمپرسور اسکرو، چنین کمپرسورهایی به اسم کمپرسورهای پیچ دوقلو هم شناخته شده‌اند.

یک دستگاه کمپرسور اسکرو بجز روتور دارای شیر مکش، پوشش، دریچه‌ی تحویل، فیلتر هوا، مهر و موم‌های لاستیکی نیز هستند. بعضی از اساسی‌ترین قطعاتی که کمپرسورهای اسکرو را تشکیل داده عبارتند از:

سیلندرهای فشرده سازی

سیلندرها در واقع یک محوری اصلی می‌باشد که برای کمپرسورهای هوای پیچ دوار محسوب می‌شوند و به شکلی تولید شده‌اند که در یک کمپرسور بطور جداگانه معمولا قرار می‌گیرند. میزان هوای جمع‌آوری شده از قسمت داخل محفظه‌های استوانه‌ای شکل و داخل روتورهای چرخانی گذر می‌نماید.  یک دستگاه کمپرسور باد پیچ دواری ۱ مرحله یا ۲مرحله‌ای می‌تواند باشد و چنین موضوعی می‌تواند تعداد سیلندرهای دستگاه و میزان فشار آنها را تعیین نماید.

فیلترهای هوا

فیلترهای هوای قسمت ورودی بطور دقیق داخل شیر بازوی کمپرسورهای اسکرو قرار می‌گیرند. فیلترهای هوا با جذب کردن گرد و غبار، رطوبت و ذرات هوا، صدمه به بخش داخلی کمپرسورهای اسکرو را به میزان حداقل می‌رسانند. با قرار گرفتن دیگر فیلترهای هوا داخل اجزای محفظه، می‌تواند از آنها جهت تمیز نمودن بیشتر و حفاظت از لایه‌های دستگاه کمپرسور هم بهره برد.  

بلبرینگ (یاتاقان)

جهت مطمئن شدن از میزان ایمن بودن روتورها و همچنین چرخش یکنواختی آنها، در بخش انتهایی هر دو روتورها یاتاقان ها قرار گرفته‌اند. تعداد دیگری یاتاقان دیگری هم در بخش‌های اساسی در کمپرسورهای هوا نصب گشته‌اند. انواع متفاوت بلبرینگ‌ها در کمپرسورهای اسکرو طبق اندازه و احتیاج آن تولید می‌گردد. نوع بلبرینگ ها به نوع کمپرسورهای اسکرو اینکه (روغن کاری شده یا بدون روغن می‌باشد) هم بستگی دارد. با این وجود، یاتاقان ها اغلب ضد اصطکاک و ضد خوردگی می‌باشند.

شیر مکش

اغلب کمپرسورهای هوای پیچ دوار شیر مکش دارند. در زمانهای لزوم، این شیر مکشی باز می‌گردد تا هوای وارد شده در داخل دو روتور گرفتار گردد. ۳ نوع عمده شیرهای مکشی شیرهای دریچه، شیرهای بشقاب و شیرهای حلقه می‌باشند که هر کدام از آنها در شکل های گوناگون جهت ایجاد جریانات هوای ایده‌آل تولید می‌شوند.

موتور

با عنایت به اینکه کمپرسورهای اسکرو اغلب در مقیاس های بزرگتر کاربرد دارند، یک موتوری قابل اطمینان در این کمپرسورها وجود دارد که لازمه‌ی کارکرد درست آنهاست. اغلب موتورها از نوع موتورهای برقی می‌باشند و موجب چرخش روتورها و کمپرسور می‌گردند. جهت مطمئن شدن از ایمنی کمپرسور، موتورهایی که در ماشین های جدید وجود دارند و توسط سیستم های کنترلی که هوشمند می‌باشند قابل کنترل هستند.

سیستم کنترل

با کنترل کردن سیستم، اپراتور به راحتی سلامت کمپرسورهای دوار و خروجی آنها را می‌تواند کنترل نماید. سیستم های کنترلی کار و وظیفه‌ی نظارت در کمپرسورهای باد پیچ دوارمی‌باشد، اجزای گوناگون آنرا که همگی در حال کار هستند نظارت می‌نماید و چنانچه لازم شد آنها را خاموش و متوقف می‌نماید. بنابراین چنین سیستمی امکان نظارت عوامل ایمنی دستگاه کمپرسور را فراهم می‌نماید.

مخزن ذخیره‌سازی

اغلب کمپرسورهای نوع اسکرو همراه با مخازن ذخیره سازی ساخته می‌شوند که مناسب با کاربرد کمپرسورها در سایزهای گوناگون عرضه می‌شوند. هوایی که تحت فشار است از دریچه‌ی مربوط به تخلیه‌، در درون مخزن ذخیره سازی قرار دارند. این هوا که در مخازن فشرده شده‌اند و به شکلی که ایمن است قرار می‌گیرند و تا آن زمان که استفاده شوند فشار خودشان را حفظ می‌نمایند.

نحوه‌ی عملکرد کمپرسور باد اسکرو

نحوه‌ی کارکرد کمپرسورهای اسکرو به این شکل می‌باشد که هوا به درون دستگاه کمپرسور باد مکیده می‌گردد و با عبور کردن از قسمت دندانه‌های روتورهای نر و یا ماده، در طول روتورها حجمشان کاسته شده و سپس فشرده می‌گردد. در حقیقت، کمپرسورهای اسکرو همراه با سیستم های مکشی خود هوا را مابین ۲ روتور گرفتار کرده و به دام می‌اندازد و با نوعی حرکت دادن به بخش داخل روتورها، حجمشان را کاسته و آنها را فشرده می‌نماید. نهایتا، هوای فشرده شده با کیفیتی قابل قبول را حاصل کرده و به این ترتیب می‌تواند در عوامل گوناگونی کاربرد داشته باشند. فشرده سازی هوا به وسیله‌ی کمپرسورهای گرما تولید می‌گردد. چنانچه در طی پدیده‌ی فشرده سازی، مقداری گرما اضافه شود و یا حذف گردد، به این نوع فشرده ‌سازی ایزوترمال می‌گویند. با افزایش فشارات هوا و متعاقب آن بالا رفتن دما، به آنتروپی مایعات، برای اندازه‌گیری انرژی از بین رفته، احتیاج خواهد بود. در کل، مقدار بازدهی در تراکم سازی یک دستگاه کمپرسور به میزان راندمان هوا و یا محفظه‌ی تراکم آن هم معمولا بستگی دارد.

جمع بندی

در این مقاله در مورد کمپرسور اسکرو؛ و قطعات آن اطلاعاتی را در اختیارتان گذاشتیم به این امید که مفید بوده باشد. چنانچه قصد خرید کمپرسور یا قطعاتش را داشته باشید، برای داشتن انتخابی صحیح پیشنهاد می‌شود از راهنمایی کارشناسان و مهندسین مجموعه‌ی بادرو کمپرسور بهره‌مند شوید.