اصل کار کمپرسور اسکرو


کمپرسور اسکرو دوار تزریقی روغن از نوع کمپرسورهای جابجایی مثبت است.

مقدار معینی از هوا یا گاز در یک محفظه فشرده سازی محبوس شده و فضایی که اشغال می کند به صورت مکانیکی کاهش می یابد و باعث افزایش فشار مربوطه قبل از تخلیه می شود.

یک کمپرسور اسکرو دوار دارای یک جفت روتور مخلوط کننده است که در یک محفظه مناسب برای ایجاد فشرده سازی قرار گرفته است.

به طور کلی به عنوان کمپرسور دو پیچ شناخته می شود که هر روتور شامل مجموعه ای از لوب های مارپیچی است که روی یک شافت چسبانده شده است.


یک روتور روتور نر و روتور دیگر روتور ماده نامیده می شود. تعداد لوب های روی روتور نر و تعداد فلوت ها در ماده ، از یک کمپرسور به کمپرسور دیگر متفاوت است. با این حال ، روتور ماده همیشه دارای دره (فلوت) بیشتری نسبت به لوب روتور نر برای کارایی بهتر است.

لوب نر مانند پیستون پیوسته ای است که روی فلوت زن می پیچد و مانند سیلندری عمل می کند که هوا را به دام می اندازد و فضا را به طور مداوم کاهش می دهد.

اصل کار کمپرسور اسکرو

با چرخش ، نوار پیشانی لوب نر به خط شیار ماده می رسد و هوا را در جیب قبلی ایجاد می کند.

هوا به سمت شیار روتور زن حرکت کرده و با کاهش حجم فشرده می شود.

هنگامی که لوب روتور نر به انتهای شیار می رسد ، هوای محبوس شده از محفظه تخلیه می شود.

روتورهای کمپرسور پیچ

این نوع کمپرسورهای دو پیچ می توانند بدون روغن یا تزریق روغن باشند. در مورد روغن روغن کمپرسور روانکاری 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 محور به خروجی مفید ، یعنی جریان هوا است. با فشرده سازی هوا گرما تولید می شود ، تمام گرما در محفظه فشرده سازی حفظ می شود. این فشرده سازی آدیاباتیک است. اگر گرما در طول فرآیند فشرده سازی اضافه یا حذف شود ، به آن فشرده سازی ایزوترمال می گویند.

کمپرسورهای اسکرو تزریقی روغن دارای یک فرآیند فشرده سازی نزدیک به هم دما هستند زیرا گرمای تولید شده توسط فرآیند فشرده سازی تقریباً توسط روغن دفع می شود.

دمای روغن تزریق شده به محفظه تراکم عموما بین 60-700 درجه سانتی گراد کنترل می شود. دمای تخلیه باید بالاتر از نقطه شبنم فشار باشد تا از متراکم شدن رطوبت که با روغن مخلوط می شود جلوگیری شود. یک شیر ترموستاتیک مقدار روغن در حال گردش به کولر روغن یا بای پس را کنترل می کند تا دمای مطلوب را در طیف وسیعی از دمای محیط حفظ کند.

مخلوطی از هوای فشرده و روغن از انتهای هوا خارج شده و به جدا کننده ای منتقل می شود که در آن بیشتر روغن با استفاده از تغییرات جهت و سرعت از هوای فشرده خارج می شود. سپس از فیلترهای منسجم برای حذف روغن باقی مانده و در نتیجه حمل روغن بسیار کم استفاده می شود (معمولاً ppm 2-5)

روغن کمپرسور دوار پیچ خنک کننده و جداسازی

هوا بعد از کولرها

علاوه بر روغن خنک کننده ، از خنک کننده هوا برای خنک کردن هوای تخلیه شده و حذف رطوبت اضافی استفاده می شود.

در بیشتر کاربردها ، کولرهای رادیاتور (شکل 4) برای تأمین بازیابی گرما از فرایند فشرده سازی و استفاده از آن برای گرمایش تاسیسات استفاده می شود. مبدلهای حرارتی خنک شده با آب ، در اکثر کمپرسورهای پیچی دوار موجود است.

کمپرسور اسکرو کولر هوایی

شکل 4: کولر هوا

کارایی کمپرسور

تمام کمپرسورهای هوا کمتر از 100 efficient کارآمد هستند.

بهترین روش برای اندازه گیری کارایی فشرده سازی این است که به بازدهی ایسنتروپیک آن توجه شود.

کارایی فشرده سازی Isentropic نسبت کار ایده آل isentropic به کار واقعی است:

nc = کار کمپرسور ایزنتروپیک (ws) کار واقعی کمپرسور (wa)


وقتی 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 نظری به کار بیشتری برای افزایش فشار هوا به همان فشار خروجی نیاز دارد.

اما کارایی فشرده سازی کل داستان نیست. یک کمپرسور بستگی به بازدهی و محفظه فشرده سازی آیرند دارد ، اما کل مصرف انرژی آن نیز بستگی به چندین تلفات و کارایی قطعات موجود در بسته دارد. (شکل 5 را ببینید)

در واقع برای مقایسه کارایی یک کمپرسور با دیگری به یک اندازه نیاز است.

کل توان مصرفی کمپرسور


بنابراین از انرژی خاصی که برابر است با کار مورد نیاز برای فشرده سازی مقدار معینی از هوا (متر مکعب) در مدت زمان مشخص (دقیقه) تا فشار مشخص (بارگ) استفاده می شود. بر حسب کیلو وات اندازه گیری می شود.

انرژی ویژه = انرژی / واحد حجم کیلو وات

متر مربع/دقیقه

انرژی خاص و کارایی بسته کمپرسور به همه کارایی اجزای آن و همچنین افت فشار کامل سیستم وابسته است. افت فشار