به کمپرسور اسکرو ای که از روغن به عنوان مایع خنک کننده و روان کننده استفاده می کند کمپرسور اسکرو روغنی یا کمپرسور اسکرو اویل اینجکت oil injected screw compressor می گویند. کمپرسور اسکرو روغنی یا اویل اینجکت محبوب ترین و پر مصرف ترین کمپرسور اسکرو است که امروز در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. اما سوال اینجاست که کمپرسور اسکرو روغنی چیست و چگونه کار می کند؟
کمپرسور اسکرو چیست:
کمپرسورهای هوا معمولاً به دو روش مختلف هوا را فشرده می‌کنند. روش اول استفاده از پیستونی است که هوا را در فضای کوچکتری فشرده می‌کند. از آنجایی که فرایند فشرده کردن هوا به واسطه پیستون انجام می شود به کمپرسور پیستونی معروف است.
روش دیگر استفاده از دو پیچ یا روتور است که دندانه‌های یکی از پیچ‌ها در فاصله بین دندانه‌های دیگر پیچ فرو می‌روند. این باعث می‌شود که هوا در بین دندانه‌ها فشرده شود. با حرکت هوا در امتداد پیچ‌ها، فاصله بین دندانه‌ها کوچکتر و کوچکتر می‌شود، بنابراین هوا بیشتر و بیشتر فشرده می‌شود. این روش بسیار هوشمندانه است که به این مدل کمپرسور هوا صنعتی، کمپرسور اسکرو گفته می شود.
چند مدل کمپرسور اسکرو وجود دارد؟
بطور کلی دو نوع کمپرسور اسکرو وجود دارد:
- کمپرسور اسکرو روغنی oil injected screw compressor
- کمپرسور اسکرو بدون روغن oil free screw compressor
از بین دو مدل از انواع کمپرسور اسکرو، کمپرسور اسکرو روغنی یا اویل اینجکت بیشترین مصرف را در صنعت دارد و کمپرسور اسکرو بدون روغن یا اویل فری فقط در صنایع خاص که بشدت به روغن حساس هستند استفاده می شود. البته این موضوع را باید در نظر بگیریم که روغن در کمپرسور اسکرو روغنی بعد از فشرده شدن هوا از سیستم جدا و خارج می شود.
کمپرسور اسکرو روغنی چیست؟
کمپرسورهای اسکرو اویل اینجکت یا روغنی از دو مارپیچ (روتور) برای فشرده کردن هوا استفاده می‌کنند که این فرایند سبب تولید حرارت می‌شود. برای جلوگیری از افزایش حرارت زیاد و بالا رفتن دمای کمپرسور اسکرو از روغن به عنوان یک نوع مایع خنک‌کننده استفاده می‌شود.
روغن در فضایی میان مارپیچ ها (روتور) حرکت کرده و دما را در محدوده ۸۰ درجه سانتیگراد نگه می‌دارد. این دمای ثابت کمک می‌کند تا کمپرسور به آرامی و نرمی کار کند. اما با وجود روغن در سیستم، ممکن است مقداری از آن در هوای فشرده حضور داشته باشد.
اما نگران نباشید! تمام کمپرسورهای روغنی دارای یک سیستم جداسازی روغن کمپرسور اسکرو هستند که روغن را از هوای فشرده جدا می‌کند. این سیستم تقریباً تمام روغن را از هوا حذف می‌کند، بنابراین هوای فشرده شما تقریباً بدون روغن خواهد بود.
پس از جداسازی روغن، هوای فشرده به مرحله افتر کولر وارد می‌شود. این مرحله باعث می‌شود هوای فشرده خنک‌تر و خشک‌تر شود. در نهایت، هوای فشرده آماده استفاده در شبکه هوای فشرده شما خواهد بود.
اجزا کمپرسور اسکرو روغنی:
در ادامه با کارکرد هر یک از اجزا که در تصویر نشان داده شده آشنا خواهیم شد.
۱- فیلتر هوا
هوای محیط به طور طبیعی دارای ریزگردها و ذرات آلاینده ای است این ذرات بایستی قبل از ورود به ایرند که واحد هواساز کمپرسور اسکرو است تصفیه شود به همین منظور از فیلتر هوا بایستی عبور کند تا هوای پاک وارد ایرند شود.
حتما باید از فیلتر هوای با کیفیت بالا استفاده کرد و طبق دفترچه راهنما به موقع اقدام به تعویض نمودن آن کرد. در صورتی که فیلتر هوا اشباع شود نمی تواند هوای محیط را تصفیه کند و در نتیجه ذرات آلایند وارد ایرند شده و موجب خط و خش هایی روی روتورهای داخل ایرند می شود و آسیب جدی به دستگاه وارد می شود.
۲-ایرند
این قطعه واحد فشرده سازی هوا در کمپرسور است که در مقاله ایرند کمپرسور اسکرو به بررسی کامل این قطعه پرداخته ایم. ایرند واحد هواساز کمپرسور اسکرو است که از دو روتور نر و ماده تشکیل شده است با دریافت انرژی از الکتروموتور، روتورها شروع به چرخش در خلاف جهت یکدیگر کرده و هوا را بین خود محبوس کرده و فشرده می سازد.
ایرند کمپرسور اسکرو برند روتورکمپ ROTORCOMP ساخت کشور آلمان یکی از معتبرترین و باکیفیت‌ترین ایرندهای موجود در بازار جهانی و ایران است. این برند توانایی تولید دبی و فشار در ظرفیت‌های مختلفی را دارد.
۳-مخزن سپراتور
هوای فشرده تولید شده از ایرند با فشار زیاد به مخزن سپراتور فرستاده می شود. همانطور که از نام مخزن مشخص است در این بخش هوا از ذرات روغن جدا می شود و روغن در انتهای مخزن سپراتور انباشته می شود. و هوای فشرده که سبک تر است در بالای مزخن سپراتور قرار می گیرد و از طریق شلنگ مخصوص به سمت رادیاتور فرستاده می شود تا دمای هوا کاهش پیدا کند.
۴- فیلتر سپراتور
عملیات جدا سازی ذرات باقی مانده روغن در هوا را انجام می دهد. برای آشنایی بیشتر با این قطعه به مقاله فیلتر سپراتور کمپرسور سر بزنید. در ساخت فیلتر سپراتور از کاغذ هایی از جنس میکرو فایبرگلاس که نوعی از الیاف مصنوعی شیشه با رزین می باشد استفاده می شود. هر چقدر فشردگی لایه های میکرو فایبرگلاس بیشتر باشد طبیعتا کیفیت و راندمان فیلتر سپراتور بالاتر خواهد بود.
۵-مینمم پرشر ولو
مینیمم پرشر ولو که با نام شیر یکطرفه نیز شناخته می شود این قطعه وظیفه دارد هوای فشرده تولید شده از ایرند را تنها در یک جریان یکطرفه به سمت مخزن هدایت کند و مانع از بازگشت هوا از مخزن به ایرند می شود.
۶-فیلتر روغن
فیلتر روغن وظیفه تصفیه روغن از ذرات آلاینده را دارد. ذرات آلاینده می تواند باعث کاهش کیفیت روغن شود که در این صورت روغن خاصیت روانکاری و خنک کاری را از دست می دهد به همین دلیل حتما باید توسط فیلتر روغن تصفیه شود و این فیلتر همانند فیلتر هوا و فیلتر سپراتور طبق برنامه زمانبندی در دفترچه سرویس و نگهداری کمپرسور اسکرو باید به موقع تعویض گردد.
۷-ترموستات ولو
شیر ترموستات دمای روغن را کنترل می کند و جریان روغن را به خنک کننده روغن تعدیل می کند. همانطور که پیش تر گفته شد روغن وظیفه روانکاری، آب بندی و خنکاری قطعات را به عهده دارد.
بهترین روغن برای کمپرسور اسکرو VDL68 است ولی در صورتیکه بیش از حد طی مسیر گرم شود خاصیت خود را از دست می دهد به همین منظور ترموستات ولو وظیفه حفظ دمای مناسب روغن را دارد.
۷-رادیاتور خنک کننده
رادیاتور قطعه ای است که از دو بخش تشکیل شده است یک بخش مخصوص خنک کاری روغن و بخش دیگر برای خنک سازی هوا می باشد. عموما برای مناطق گرمسیر بهتر است که توان رادیاتور و ضخامت آن را بیشتر از توان الکتروموتور باشد به اصلاح از رادیاتور اور سایز استفاده شود تا بتواند به خوبی روغن و هوا را خنک کند و کمپرسور اسکرو خطای اور تمپرچر ندهد این خطا به معنی داغ کردن کمپرسور اسکرو است و در این حالت دستگاه خاموش می شود.
| ۱- فیلتر هوا | گرد و غبار و ذرات موجود در هوا را فیلتر می کند. |
| ۲-ایرند | واحد فشرده سازی هوا در کمپرسور است |
| ۳-مخزن سپراتور | مخزنی که در آن هوا از روغن جدا می شود. |
| ۴- فیلتر سپراتور | عملیات جدا سازی ذرات باقی مانده روغن در هوا را انجام می دهد. ب |
| ۵-مینمم پرشر ولو | مینیمم پرشر ولو مانع برگشت هوا به درون ایرند می شود. |
| ۶-فیلتر روغن | فیلتری که وظیفه تصفیه روغن را بر عهده دارد. |
| ۷-ترموستات ولو | شیر ترموستات دمای روغن را کنترل می کند و جریان روغن را به خنک کننده روغن تعدیل می کند |
| ۸-رادیاتور خنک کننده |
مزایا و معایب کمپرسور اسکرو روغنی Oil Injected:
کمپرسور اسکرو روغنی یا اویل اینجکت نیز مانند هر کمپرسور دیگری داری مزایا و معایبی می باشد که بهتر است با آنها آشنا شویم.
مزایا کمپرسور اسکرو روغنی
- قیمت خرید مناسبتر
- صدای کمتری
- تولید گرمای کمتر
- صرفه جویی در مصرف انرژی
- عملکرد آرامتری نسبت به کمپرسور اسکرو اویل فری
- مناسب برای کارهای سنگین
- زمان کارکرد و طول عمر بیشتر
- قابلیت کارکرد ۲۴ ساعته
معایب کمپرسور اسکرو روغنی
- هوای فشرده تولید شده حاوی ذرات روغن بوده که برای مشاغل حساس همچون صنایع غذایی و دارویی مناسب نبوده مگر اینکه بعد از کمپرسور از فیلتراسیون و درایرها استفاده شود.
- نسبت به کمپرسور اویل فری نیاز به تعویض روغن و فیلترهای روغن دارد
- قیمت خرید آن نسبت به کمپرسورهای باد پیستونی بیشتر است
- برای تولید حجم هوای فشرده کمتر از ۱۰۰۰ لیتر مناسب نیستند
- برای صنایع خانگی و کوچک پیشنهاد نمی شوند
کاربرد کمپرسور اسکرو اویل اینجکت
- صنایع چاپ و بسته بندی
- صنایع لیزر
- صنعت سندبلاست
- صنعت دام و طیور
- صنایع شیلات
- صنایع معدن
- صنایع نساجی و بافندگی
- صنایع خودروسازی: چکش بادی – دریل های بادی و دستگاه های رنگ آمیزی
طرز کار کمپرسور اسکرو اویل اینجکت
برای درک این موضوع بهتر است سناریور زیر را تصور کنیم.
فرض کنید در یک روز گرم در حال رانندگی با اتومبیل خود هستید.
چراغ هشدار روی داشبورد نشان می‌دهد که روغن موتور کم است و نیاز به تعویض دارد. موتور شما داغ می‌شود.
شما روغن را عوض می‌کنید، که از طریق موتور خودرو فیلتر می‌شود و خودرو را خنک می‌کند. ماشین شما روان‌تر کار می‌کند زیرا روغن موتور را روان می‌کند.
طرز کار کمپرسور اسکرو روغنی هم دقیقا همینگونه است. روتور ها در ایرند کمپرسور اسکرو به واسطه روغن کمپرسور خنک می شوند.
سپس هوای فشرده و روغن به مخزن سپراتور وارد می شوند. در این مرحله روغن از هوای فشرده جدا می شود. البته مقداری روغن همچنان در هوای فشرده باقی می ماند که با عبور از داخل فیلتر سپراتور این مقدار روغن نیز از هوا بصورت کامل جدا می شود.
بعد از اینکه فرایند جدا سازی بصورت کامل انجام شد، روغن و هوای فشرده وارد رادیاتور کمپرسور اسکرو می شوند. رادیاتور و فن متصل به آن وظیفه خنک کردن هوا و روغن را دارند.
روغن پس از گذر از رادیاتور و فیلتر روغن دوباره به سیستم بر می گردد و هوای فشرده مستقیما از رادیاتور به سمت مخزن هوای فشرده می رود.
نحوه انتقال قدرت در کمپرسور اسکرو روغنی
انتقال قدرت در کمپرسور اسکرو اویل اینجکت به دو صورت انجام می شود تسمه و کوپل مستقیم.
کمپرسور اسکرو تسمه ای
ساختار کمپرسور اسکرو تسمه ای به این صورت است که الکتروموتور بوسیله تسمه به ایرند متصل است. زمانیکه الکتروموتور شروع به چرخش می کند نیروی خود را از طریق تسمه به ایرند منتقل می کند و فرایند فشرده سازی هوا شروع می شود. تا ظرفیت ۵۵ کیلووات کمپرسور اسکرو کوپل تسمه ای گزینه مناسبی برای انتخاب هستند.
مزایای کمپرسور اسکرو تسمه ای
- قیمت خرید آن پایین تر از مدل کوپل مستقیم است
- هزینه تعمیر و نگهداری آن پایین است
- قابلیت تنظیم فشار باری دلخواه
معایب کمپرسور اسکرو کوپل تسمه ای
- احتمال پارگی تسمه در صورت استفاده از جنس نامرغوب ( بهترین تسمه برند Dongil مدل Ax است)
- برای شرایط آب و هوایی که دما کمتر از ۰ درجه و یا بالاتر از ۴۰ درجه مناسب نیستند
- برای ظرفیت های بالاتر از ۵۵ کیلووات پیشنهاد نمی شوند ( به علت وزن سنگین پولی ها انرژی زیادی هدر می رود)
کمپرسور اسکرو کوپل مستقیم
در کمپرسور اسکرو کوپل مستقیم، الکتروموتور و ایرند بوسیله میله گردان به طور مستقیم یکدیگر متصل هستند. چنانچه به حجم هوای فشرده ۱۰۰۰۰ لیتر به بالا نیاز داشته باشید این نوع از کمپرسور ها پیشنهاد خوبی هستند.
مزایای کمپرسور اسکرو کوپل مستقیم
- استفاده از قطعات کمتر در ساخت آن نسبت به مدل تسمه ای
- حفظ هم راستایی الکتروموتور و ایرند در طولانی مدت
- صرفه جویی در مصرف انرژی
معایب کمپرسور اسکرو کوپل مستقیم
- قابلیت تنظیم فشار باری ندارند.
- قیمت خرید آن نسبت به مدل تسمه ای بیشتر است.
- نیاز به فضای بیشتری دارد ( در مدل کوپل مستقیم الکتروموتور و ایرند در مقابل هم قرار می گیرند و فضای بیشتری نسبت به مدل تسمه ای به خود اختصاص می دهند)
کمپرسور اسکرو بدون روغن
در کمپرسور اسکرو اویل فری آب جایگزین روغن شده است و هیچ گونه روغنی در طی فرایند فشرده سازی هوا وجود ندارد و جنس روتورهای آن بر خلاف کمپرسور اسکرو روغنی از جنس فلز نبوده و جنس پلی سرامیک و یا با پوشش PTFE یا تفلون هست به همین جهت نیازی به روغن برای روانکاری و خنک کاری ندارد.
ساختار هواساز در کمپرسور اسکرو بدون روغن به گونه ای است که چرخ دنده ها و روتورها از یکدیگر فاصله دارند و هنگام فشرده سازی هوا هیچ گونه تماس و اصطحکاکی با یکدیگر ندارد. برای آشنایی بیشتر با این مدل از کمپرسور به مقاله کمپرسور اسکرو بدون روغن سر بزنید.
جمع بندی و خلاصه:
کمپرسور اسکرو روغنی از دو مارپیچ برای فشرده کردن هوا استفاده می کند. روغن به عنوان مایع خنک کننده و روان کننده در بین مارپیچ ها حرکت می کند و دما را در محدوده ۸۰ درجه سانتیگراد نگه می دارد. هوای فشرده پس از جداسازی روغن از آن، خنک می شود و در نهایت آماده استفاده می شود.
سوالات متداول
سوال اول: زمانی که می گوییم کمپرسور اسکرو، منظور مدل روغنی است یا بدون روغن؟
منظور کمپرسور اسکرو روغنی است. چرا که متداول ترین نوع کمپرسور اسکرو، کمپرسور اسکرو روغنی oil injected هست و بیش از ۹۵٪ شرکت ها و کارخانجات از اسکرو روغنی استفاده می کنند.
سوال دوم: کدام مناسب کار من است، اویل اینجکت یا اویل فری؟
انتخاب کمپرسور اسکرو اویل اینجکت همیشه گزینه اول است مگر در شرایطی که کار شما بشدت به روغن حساس است. البته در نظر داشته باشید با استفاده از درایر جذبی adsorption drayer می توان بصورت کامل روغن و رطوبت را از خط حذف کرد.
سوال سوم: کدامیک مقرون به صرفه تر است، کمپرسور اسکرو روغنی یا اویل فری؟
به لحاظ قیمتی همیشه کمپرسور اسکرو روغنی مقرون به صرفه تر است و این در حالی است که به لحاظ کیفیت و طول عمر و همچنین راندمان کاری بسیار بهتر و قدرتمند تر از کمپرسور های اویل فری یا بدون روغن هستند.