کمپرسور هوای پیچی چگونه کار می‌کند؟

کمپرسورهای پیچشی هوا شانه‌ی اصلی عملیات صنعتی مدرن هستند و از خطوط مونتاژ تولید تا تولید داروهای صنعتی را تأمین می‌کنند. قابلیت اطمینان و بازدهی انرژی آنها آنها به گزینه‌ی برتری برای کسب‌وکارها تبدیل کرده است که به دنبال تأمین مداوم هوای فشرده هستند. درک مکانیزم کارکرد آنها نه تنها به بهره‌برداری بهینه کمک می‌کند، بلکه در انتخاب نوع مناسب—روغن‌تلقیقی یا بدون روغن—برای کاربردهای خاص نیز یاری می‌رساند. بیایید فرآیند را گام به گام توضیح دهیم و ملاحظات مهمی را برای کاربران صنعتی بررسی کنیم. اصل کار کمپرسور پیچشی هوا بر اساس جابجایی مثبت هوا از طریق چرخش روتورهای درگیر با یکدیگر است. در ادامه، فرآیند را گام به گام از ورودی هوا تا تحویل هوای فشار بالا به‌طور دقیق توضیح می‌دهیم:

تصویر: سیستم پایه کمپرسور هوا

مرحله 1: ورودی هوا

فرآیند زمانی آغاز می‌شود که موتور کمپرسور روتور نر را به حرکت درآورده، که به نوبه خود روتور ماد را می‌چرخاند (از طریق درگیری مستقیم یا دنده‌های زمان‌بندی). هنگامی که روتور‌ها شروع به چرخش می‌کنند، فضاهای بین دندانه‌های روتور (که به عنوان "جیب‌ها" شناخته می‌شوند) گسترش می‌یابند و منطقه کم‌فشاری در دریچه ورودی هوا ایجاد می‌کنند. این فشار پایین باعث مکش هوا از طریق فیلتر می‌شود که ذرات گرد و غبار، کثیفی و سایر آلاینده‌ها را جدا کرده و از قطعات داخلی کمپرسور محافظت می‌کند.

مرحله 2: فشرده‌سازی

با ادامه چرخش روتورها، حفره‌هایی از هوا بین دندانه‌های روتور و پوسته کمپرسور به دام می‌افتند. طراحی قفلی شکل روتورها به تدریج حجم این حفره‌ها را در حال حرکت به سمت دهانه تخلیه کاهش می‌دهد. این کاهش حجم باعث افزایش فشار هوای درون آنها می‌شود—فرآیندی که به آن «فشرده‌سازی جابجایی مثبت» گفته می‌شود. در مدل‌های تزریق روغن، در این مرحله روغن روان‌کننده به داخل محفظه فشرده‌سازی تزریق می‌شود تا هوا خنک شود، شکاف‌های بین روتورها درزبندی شوند و اصطکاک کاهش یابد.

مرحله 3: جداسازی هوا و روغن (فقط در مدل‌های تزریق روغن)

برای کمپرسورهای تزریق روغن، مخلوط هوا و روغن تحت فشار وارد مخزن جداساز شده و در اینجا سرعت آن کاهش مییابد تا قطرههای سنگین روغن در پایین مخزن تهنشین شوند. سپس هوا از مجموعه فیلترها (از جمله فیلترهای تجمعی) عبور میکند تا هرگونه مه باقیمانده روغن حذف شود و اطمینان حاصل شود که هوای خروجی استانداردهای خواسته شده از نظر خلوص را دارد. روغن جداسازی شده خنک شده، فیلتر میشود و به محفظه فشردهسازی بازگردانده میشود تا دوباره استفاده شود.

مرحله 4: خنک‌کردن و خشک‌کردن

هواى متراكم به دليل کاهش حجم (فشرستن آدياباتيکى) گرما توليد مىکند. براى جلوگيرى از آسيب به کمپرسر و تضمين کارآيى مناسب، هواى متراكم از يک خنککننده (با هوا یا آب خنک شونده) عبور داده ميشود تا دمای آن کاهش يابد. خنک کردن هوا همچنين ميزان رطوبت آن را کم ميکند، زيرا هواى سرد توانايى کمترى براى نگهدارى بخار آب دارد. در کاربردهاى که به هواى خشک نياز دارند، تجهيزات خشک کننده اضافى (مانند خشک کننده جاذب يا خشک کننده تبرديدى) ممکن است پس از کمپرسر نصب شوند.

تصوير: خشک کننده حرارتى فشارى PUFCO

مرحله 5: تفريخ و ذخيره سازى

هواى متراكم خنک شده، خشک شده و پاکشده از کمپرسر خارج شده و در مخزن دريافت کننده هوا ذخيره ميشود. مخزن دريافت کننده به عنوان يک بافر عمل مىکند، نوسانات فشار را هموار مىکند و تضمين مىکند که هواى پايدارى به کاربردى ارسال شود. همچنين اجازه مىدهد هر رطوبت باقى ماندهاى که به صورت مايع تشکيل شده، در پايين مخزن جمع شود و به طور دوره اى تخليى گردد.