افزایش بازدهی کمپرسور اسکرو

افزایش بازدهی کمپرسور اسکرو

شما مشتریان گرامی میتوانید از طریق فروشگاه اینترنتی کمپرسور رحیمی، محصولات خود را به راحتی خریداری کرده و دریافت نمایید. در این بخش افزایش بازدهی کمپرسور اسکرو را برای شما توضیح داده ایم.

 

کمپرسور هوا

کمپرسور هوا (air compressor) در واقع، به یک ماشین برای فشرده‌سازی و افزایش فشار هوای ورودی به آن گفته می شود. کمپرسور، هوا را از اتمسفر جذب خواهد کرد و پس از فشرده‌سازی آن را به منظور ذخیره‌سازی به مخزن تحت فشار منتقل می کند.

هوای ذخیره شده توسط خط لوله از مخزن تحت فشار برای مصرف انتقال می دهند. هوای فشرده برای اهداف مختلفی از جمله دریل‌های پنوماتیک، دستگاه پرچ، پاشش رنگ، موتور جت، موتور هوا و … مورد استفاده قرار می گیرد.

 

فرآیند کاری در کمپرسور اسکرو روغنی

فرآیند کاری کمپرسور اسکرو روغنی با مکش هوا توسط شیر آنلودر و عبور هوا از فیلتر ورودی شروع خواهد شد. فیلتر هوا ذرات معلق موجود در هوا که برای ایراند مضر هستند را جدا خواهد کرد و سپس هوا وارد ایراند جهت فشرده‌سازی می شود. فرآینده فشرده‌سازی با عبور سیال از بین دو روتور انجام می پذیرد.

پروفیل روتورها به گونه‌ای طراحی خواهند شد که با عبور سیال به انتهای ایراند فضای موجود کاهش پیدا کند و در نتیجه فشار سیال بالا رود، یا سیال درون ایراند در بین فضای بین دو روتور و همچنین محفظه محبوس شوند. همزمان با ورود هوا روغن نیز به ایراند تزریق شده و تزریق روغن به دو دلیل انجام می پذیرد.

  • ‌روانکاری
  • خنک کاری

 

عوامل موثر بر روند فعالیت کمپرسور دوار اسکرو

  • تلفات در ورودی و گذرگاه‌های کمپرسور اسکرو

کمپرسور اسکرو (screw compressor) برای تنظیم جریان به شیرهای مکش و تخلیه متکی نیست، بنابراین معادلات تلفات شیر برای کمپرسور اسکرو کاربردی نمی باشد، با این حال نیاز به بررسی یک سری عوامل جایگزین خواهد بود.

معمولاً گاز از طریق پورت‌ها وارد کمپرسور اسکرو شده و توسط مارپیچ‌ها به انتها، انتقال و فشرده می شوند. طراحی و موقعیت این پورت‌ها بر بازده کلی کمپرسور تاثیرگذار خواهد بود. درگاه ورودی باید به اندازه‌ای باشد که تلفات جریان ورودی به حداقل مقدار خود برسد. مشابه همین امر باید در خروجی کمپرسورها رعایت گردد.

با توجه به درگاه خروجی مهمترین عامل محل قرارگیری آن است. مانند هر کمپرسور جابجایی مثبت فشار از طریق کاهش حجم که در دستگاه حبس شده است، در محفظه تراکم افزایش پیدا می کند. از آنجاکه هیچ دریچه تخلیه‌ای یافت نمی شود، فرآیند فشرده‌سازی تا زمانیکه درگاه تخلیه باز گردد، ادامه پیدا می کند.

بنابراین بدست آوردن یک درگاه با موقعیت مکانی ثابت باعث شده که کمپرسور اسکرو همواره با یک نسبت عملیات فشرده‌سازی آن را انجام دهند. اگر درگاه تخلیه به درستی قرار نگیرد، کمپرسور کارآمدی خود را نیز از دست می‌دهد. زمان رسیدن به فشار مورد نظر تابعی از خوصیات گاز یعنی بازده آیزنتروپیک گفته می شود.

اگر درگاه تخلیه در ابتدای فرآیند فشرده‌‎سازی باشد فشار خروجی کاهش و راندمان حجمی پایین می آید. به همین منوال اگر پورت تخلیه در اواخر فاز فشرده‌سازی باشد فشار تخلیه افزایش پیدا می کند و باعث افزایش توان مصرفی خواهد شد.

این افت در بازده آیزنتروپیک مشاهده می شود. بنابراین سازندگان کمپرسور اسکرو از ابزار مختلفی برای تعیین محل مناسب برای درگاهها و نگهداری آن محل استفاده خواهند کرد.

 

تاثیر انتقال حرارت در کمپرسور اسکرو

برخلاف کمپرسور رفت و برگشتی ، کمپرسور اسکرو توانایی این را دارند که در یک مرحله تا نسبت تراکم ۲۰ هم خود را برسانند. این قابلیت به واسطه تزریق مقدار قابل قبولی مایع خنک کننده به محفظه تراکم امکان پذیر خواهد بود.

تأثیر گذاری انتقال حرارت بین گاز و خنک کننده این امکان را می دهد که نرخ فشرده‌سازی بالاتر رود، البته بدون اینکه دمای تخلیه بالا رود.

اگر حجم مایع وارد شده به محفظه تراکم بالا رود، حجم موثر باقی مانده برای گاز کمتر می شود و بصورت تئوری ظرفیت کمپرسور نیز کاهش می یابد، هر چند که افزایش مقدار مایع خنک کننده در محفظه تراکم باعث کاهش دما در خروجی خواهد شد. در نتیجه ایجاد فرآیند تراکم نزدیک به فرآیند هم دما باعث بهبود بازده آیزنتروپیک خواهد شد. هر دوعامل در پیش‌بینی عملکرد کمپرسور اسکرو مدلسازی شده است.

 

  • تاثیر ضربان (Pulsation Effects) در کمپرسور اسکرو

کمپرسور اسکرو همانند کمپرسورهای رفت و برگشتی تحت تأثیر ضربان‌های لوله‌کشی در موقع ایجاد فرکانس‌های بسیار بالاتر قرار می گیرد. مانند کمپرسورهای رفت و برگشتی لوله‌های منتهی به کمپرسور و خروجی از آن باید به خوبی و درستی متناسب در نظر گرفته شوند.

یعنی طول و قطر به درستی بیان شود. ماشین‌های اسکرو در rpm 3600  فعالیت می کنند. با توجه به نوع اسکرو فشرده‌سازی بین ۶ تا ۱۲ بار در هر دو رخ صورت می گیرد. بنابراین فرکانس‌های بالا بر عملکرد کمپرسور اسکرو تأثیرگذار خواهد

  • تاثیر نشت (Leakage Effects) در کمپرسور اسکرو

مسیرهای نشتی در کمپرسور اسکرو متفاوت می باشد، نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی که دارای نشتی در شیرها، رینگ‌ها و پکینگ‌ها هستند. مهم‌ترین عوامل نشتی در کمپرسور اسکرو اغلب موارد زیر خواهند بود:

  • برهم­کنش مش‌بندی  در بین روتورهای کمپرسورها
  • فاصله موجود بین روتور و همچنین محفظه کمپرسور

تأثیر مسیرهای نشتی بر روی عملکرد کمپرسور اسکرو باید از قبل بررسی شود. نشتی در یک کمپرسور اسکرو روغنی باعث کاهش مایع آبندی خواهد شد. در ماشین‌های اسکرو فشرده‌ سازی نتیجه مش‌بندی بین دو روتور دوار خواهد بود. بدین صورت که حجم شیار یک روتور به عنوان بخشی از روتور دیگر درون شیار روتور مقابل حرکت خواهد کرد و حجم بین دو روتور را کمتر می کند.

البته لقی بین روتورها برای ایجاد فواصل تنگ و در نتیجه فشرده سازی باید محافظت شود. اگر لقی بین روتورها بالا رود گاز فشرده شده به منطقه کم فشار برمی گردد. در طراحی کمپرسور اسکرو به این اتفاق، بازگشت به مکش(Back to Suction) گفته می شود. این افت باعث کاهش بازده حجمی و همچنین ظرفیت کمپرسور خواهد شد.

تعیین کمیت پتانسیل نشتی بین روتور و محفظه به­عنوان یک عامل در افت عملکرد کمپرسور به مراتب دشوارتر خواهد بود. روتور اصلی دارای لبه حمله و نیز لبه فرار است که سطوح لبه حمله منطقه تخلیه فشار و سطوح لبه فرار منطقه مکش در آن قرار دارد.

نشتی از لبه حمله به لبه فرار ایجاد می شود. یعنی در هنگام فرآیند فشرده سازی، گاز درون شیار اسکرو توانایی این را دارد که به شیار بعدی که دارای فشار کمتری است نشت کرده و گاز با فشار بالاتر را از شیار قبلی دریافت نماید. این دو اثر همدیگر را خنثی خواهند کرد.

اینها همگی بر اثر رعایت نشدن لقی بین روتور و محفظه اتفاق می افتد. از آنجا که گاز دائما از یک شیار به شیار دیگر منتقل می شود اثر این پدیده دو برابر خواهد شد و یک افت جریان ثابت اتفاق می افتد. بصورت مشابه چون ماشین نیاز فشرده سازی مجدد گازی دارد، این اتفاق باعث افت قدرت ثابت خواهد شد.

 

ما را در اینستاگرام دنبال کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *