عملکرد کمپرسورهای اسکرال مانند کمپرسورهای اسکرو به کمک دو مارپیچ است. اما با این تفاوت که در کمپرسور اسکرال یکی از مارپیچ ها ثابت و مارپیچ دیگر در حال دوران است. این دوران باعث فشرده شدن گاز و بالا رفتن دما و فشار آن می شود. کمپرسورهای اسکرال بیشتر در مواقعی که در چیلرها و یا سردخانه ها نیاز به ظرفیت بالایی نیست استفاده می شود. در این مقاله شرکت سرماسازان ایران با عنوان کمپرسور اسکرال چیست، اطلاعات مفیدی را در مورد کمپرسور اسکرال و انواع آن فراهم کرده و سپس مزیت ها و معایبش را برایتان توضیح خواهیم داد.
آشنایی با کمپرسور اسکرال؛ کمپرسور اسکرال چیست ؟
اگر با کمپرسورهای روتاری و مقداری هم با شیوۀ عملکرد آنها آشنایی داشته باشید، می توانیم بگوییم که طراحی کمپرسور اسکرال یک سطح از کمپرسورهای روتاری بالاتر است. هنگامی که در طراحی یک فرایند نیاز به هوای متراکم بیشتری داشته باشیم، استفاده از کمپرسور اسکرال و بهره مندی از مزایای آن می تواند جایگزین خوبی برای کمپرسورهای روتاری و پیستونی باشد. کمپرسورهای اسکرال کار بالا بردن دما و فشار گاز را با استفاده از دو مارپیچ انجام می دهند. این کمپرسورها به گونه ای طراحی شده اند که مارپیچ بیرونی اسکرال (ثابت) و مارپیچ درونی، مارپیچ دوار است. نکتۀ دیگری که دربارۀ کمپرسور اسکرال باید بدانید، این است که جریان گاز آن منقطع نیست و گاز به صورت پیوسته در کمپرسور وارد و خارج می شود.
در این قسمت، قطعات اصلی کمپرسورهای اسکرال را به صورت زیر فهرست کرده ایم:
- مارپیچ‌های حلزونی بیرونی ثابت (اسکرال)
- مارپیچ حلزونی درونی ( دوران کننده)
- میل لنگ
- روتور
- استاتور
- یاتاقان ها
- لوله مکش و لوله تخلیه
- پمپ روغن
تمامی این قطعات در نحوۀ عملکرد دستگاه نقش دارند؛ اما نقش اصلی به عهدۀ دو مارپیچ حلزونی است که به کمک میل لنگ به حرکت در می آیند.
آشنایی با نحوه عملکرد کمپرسور اسکرال
حال در این قسمت از مقاله کمپرسور اسکرال چیست اطلاعاتی را در مورد طرز کار این کمپرسورها فراهم خواهیم کرد. می توانیم چنین بگوییم که فرآیند عملکرد کمپرسور اسکرال شامل سه مرحله می شود: مکش مبرد، تراکم مبرد و تخلیه آن. در تمامی این سه مرحله، مهم ترین وظیفه را دو مارپیچ حلزونی دستگاه بر عهده دارند. در ساختمان کمپرسور، مارپیچ بیرونی ثابت بوده و مارپیچ درونی همواره در حال دوران است. سرعت دوران این مارپیچ در مدل های متحرک قابل تنظیم است و روی میزان هوای تولیدی نقش دارد.
- عملیات مکش :با راه افتادن دستگاه، جریان گاز سرد از شیر ورودی به داخل دستگاه فرستاده می شود. رزوه درونی شروع به دوران کرده و جریان گاز را داخل مارپیچ گیر می اندازد.
- عملیات تراکم :با حرکت دورانی مارپیچ درونی، جریان گاز در فضای ایجاد شدۀ بین دو مارپیچ پیش رفته و دما و فشار آن افزایش پیدا می کند.
- عملیات تخلیه :هنگامی که گاز مبرد به انتهای مسیر مارپیچ ها می رسد، از طریق شیر تخلیه که در وسط مارپیچ ثابت قرار دارد، به سمت بیرون هدایت می شود.
انواع کمپرسور اسکرال
حال در این قسمت از مقاله انواع و دسته بندی کمپرسورهای اسکرال را بررسی خواهیم کرد. کمپرسورهای اسکرال را بر مبنای متغیر بودن سرعت دوران و یا ثابت بودن آن به این صورت دسته بندی می کنند :
کمپرسور اسکرال متحرک
در کمپرسورهای اسکرال متحرک، تعداد دور مارپیچ درونی قابل کنترل است و به کمک آن می توان میزان هوای متراکم شده و دما و فشار مبرد را کنترل کرد.
کمپرسورهای اسکرال ثابت
در کمپرسور اسکرال ثابت تعداد دور مارپیچ درونی ثابت است و نمی توان آن را تغییر داد. در این حالت، برای کنترل میزان هوای متراکم شده، می توان با جابه‌جا کردن یکی از مارپیچ ها (بلند کردن و یا حرکت دادن آن) این کار را انجام داد؛ برای مثال، در کمپرسورهای دیجیتالی از این روش استفاده می شود؛ اگرچه میزان بازده کمپرسورهای ثابت نسبت به کمپرسورهای متحرک پایین تر است.
مزیت کمپرسورهای اسکرال
جایگزینی کمپرسور اسکرال با کمپرسور های پیستونی و روتاری به دلیل داشتن چند مزیت است که در ادامه این مقاله آنها را بررسی کرده ایم:
- بهبود بازدهی :کمپرسورهای اسکرال در مقایسه با دو نوع پیستونی و روتاری بازده بیشتری دارد. این افزایش بازده به خاطر حذف شیر مکش و تخلیه و همچنین نبود فضای زائد در دستگاه است.
- کاهش لرزه :در کمپرسور اسکرال برای کاهش میزان اصطکاک و همچنین آب بندی قطعات از روغن کاری استفاده می شود. عاوه بر این، دستگاه نیز قطعات متحرک کمتری دارد و در نتیجه از میزان سروصداها و لرزش های آن کاسته خواهد شد.
- طراحی ساده :کمپرسورهای اسکرال طراحی نسبتاً ساده ای دارند و در ساخت آنها از قطعات کمتری استفاده شده است. به همین دلیل، قابل اطمینان تر بوده و کنترلشان نیز ساده تر است.
معایب کمپرسور اسکرال
- ظرفیت پایین :اگرچه نسبت به کمپرسورهای پیستونی و روتاری بازده اسکرال بالاتر است؛ ولی در مقایسه با کمپرسورهای اسکرو و گریز از مرکز این طور نیست و هم بازده و هم ظرفیت کمپرسور اسکرال پایین‌تر است.
- تعمیر و نگه داری :به طور معمول، تعمیر کمپرسور اسکرال مقرون به صرفه و شدنی نیست. به همین دلیل، در صورت خرابی باید با یک دستگاه جدید جایگزین شوند.
- مشکلات خرابی :علت اصلی خرابی این کمپرسورها، عدم نصب صحیح، جابجایی فازها و حمل اشتباه (بصورت خوابیده) است. توجه داشته باشید که بر خلاف سایر کمپرسورها که در صورت نصب اشتباه، روشن نمی شوند، این کمپرسورها ضمن اینکه روشن می شوند، کار هم می کنند اما پس از مدت کوتاهی می سوزند.
جمع بندی
کمپرسورهای اسکرال را از نظر تکنولوژی ساخت و ظرفیت تولید می توان نقطۀ مابین کمپرسورهای روتاری و اسکرو دانست. در کمپرسورهای اسکرال تراکم گاز به کمک دو مارپیچ متحرک و ثابت انجام می شود که باعث می شود جریان گاز منقطع نبوده و به صورت پیوسته عملیات تراکم انجام شود. به همین دلیل، امروزه در بسیاری از دستگاه های برودتی و تهویه هوا از کمپرسورهای اسکرال استفاده می شود.