کمپرسورهای اسکرو چگونه کار می کنند؟

در این کمپرسورها، هر روتور از تعدادی لوب مارپیچی فیکس شده بر روی یک شفت تشکیل شده است. یکی از روتورها به نام روتور نر و دیگری به نام روتور ماده شناخته می­شود. تعداد لوب ها روی روتور نر و تعداد شیارها روی روتور ماده، می­تواند در تولیدات هر تولید کننده با دیگری متفاوت باشد. با این حال، برای دستیابی به بازدهی بالاتر، تعداد شیارهای روتور ماده همواره بیشتر از لوب های روتور نر است.

لوب روتور نر همانند یک پیستون عمل میکند که به تناوب در داخل شیار روتور ماده بالا و پایین می­رود، و شیار روتور ماده نیز همچون سیلندری است که هوا را محبوس کرده و به طور مداوم حجم آن را کاهش می­دهد.

با شروع چرخش، اولین دور از لوب روتور نر به مسیر شیار روتور ماده وارد می­شود و موجب محبوس شدن هوا در این محدوده می­گردد. هوا به پایین ترین قسمت شیار روتور ماده رفته و همزمان با کاهش حجم، فشرده می­شود. زمانی که لوب روتور نر به انتهای شیار می­رسد، هوای محبوس شده از ایراِند تخلیه می­گردد.

این نوع از کمپرسورها، در دو مدل روغنی و بدون روغن تولید می­شوند. روغن در این دستگاه چهار وظیفه تعیین­کننده بر عهده دارد:

• خنک­کاری
• روانکاری
• آب­بندی
• کاهش نویز

خنک­ کاری و جداسازی روغن

هدف یک دستگاه کمپرسور، تبدیل چرخش شفت به یک نیروی مفید در خروجی (در اینجا جریان هوا) است. گرمایی که حین فشرده­ سازی هوا تولید می­ شود، تماماً درون محظفه فشرده ­سازی محبوس می­ شود. به این سیستم، فشرده ­سازی بی دررو (بدون انتقال حرارتی) یا آدیاباتیک می­گویند. در صورتی که دما حین پروسه فشرده ­سازی به سیستم اضافه شده و یا دمای تولید شده از آن بیرون کشیده شود، به آن فرآیند فشرده­ سازی هم­دما یا ایزوترمال گفته می­ شود.

کمپرسورهای اسکرو روغنی، یک پروسه فشرده سازی نزدیک به فرآیند هم­دما دارند، چرا که گرمای تولید شده در فرآیند فشرده ­سازی توسط روغن دفع می­ شود.

دمای روغنی که به منظور خنک­ کاری به درون محفظه فشرده ­سازی تزریق می­ شود، عموماً بین ۸۰-۶۰ درجه سانتی­گراد کنترل می­گردد. از سوی دیگر دمای تخلیه باید بالای نقطه شبنم تحت فشار باقی بماند تا از تراکم رطوبتی که می­تواند با روغن ترکیب شود جلوگیری گردد. یک شیر ترموستاتیک میزان روغنی که درون خنک­ کننده روغن یا در مسیر بای­پس در حال چرخش است را کنترل می­کند تا دمای مورد نظر از میان رنج گسترده دمای محیط تعیین شود.

ترکیبی از هوای فشرده و روغن از ایراِند خارج شده و به درون سپریتور (جداساز) می­رود، جایی که با استفاده از تغییرات سرعت و جهت، تا حد ممکن روغن از هوای فشرده جدا می­ شود. در مرحله بعد فیلترهای coalescent وارد کار می­ شوند تا باقیمانده روغن را جدا نموده و میزان روغن موجود در هوا را به حدود ۲-۵ ppm برسانند.

کنترل دمای هوای خروجی

علاوه بر خنک­ کاری روغن، یک واحد خنک­ کاری هوا نیز استفاده می­شود تا دمای هوای خروجی را کاهش داده و رطوبت اضافی را حذف کند. در بسیاری از کاربردها، از خنک­ کننده­ های رادیاتوری استفاده می ­شود تا حرارت حاصل از فرآیند فشرده­سازی دفع شده و برای گرمایش محیط استفاده شود. مبدل­ های حرارتی آب­خنک نیز گزینه ­ای است که در بسیاری از کمپرسورهای روتاری اسکرو امکان استفاده از آنها وجود دارد.

کمپرسورهای اسکرو یکی از کارآمدترین و پر استفاده­ ترین انواع کمپرسور در صنایع مختلف هستند. با بررسی ویژگی ­های فنی و مقایسه انواع کمپرسورها، می­توان گزینه موردنظر را برای استفاده مناسب انتخاب نمود.