کمپرسورهای پیچی



از سوی دیگر کمپرسورهای رفت و برگشتی در حدود 100 سال قبل از این کمپرسورها به وجود آمده و کمپرسورهای گریز از مرکز نیز در اواخر قرن گذشته به وجود آمدند. در سال 1980 مفهوم و اساس کمپرسورهای پیچی خشک با تزریق پیوسته یک مایع (معمولا روغن روانکاری) تغییر پیدا کرد. این تزریق باعث افزایش هر چه بیشتر نسبت های تراکم شده و همچنین از طریق حذف چرخ دنده های تنظیم باعث مختصر شدن و ساده تر شدن طراحی مکانیکی آن گردید. شکل های 28-1 و 28-2 دو نوع اصلی کمپرسور پیچی را نمایش می دهد.

کمپرسورهای پیچی دارای مزیت های ذاتی در مقایسه با سایر کمپرسورها از جهت محدوده جریان پایین تا متوسط می باشد. این کمپرسورها مانند کمپرسورهای رفت و برگشتی از نوع جابه جایی مثبت هستند. آنها می توانند یک حجم ورودی ثابت را گرفته و آن را با اختلاف فشار مورد نیاز در فرآیند برسانند. تغییرات دانسیته گاز روی این کمپرسورها اثر چندان زیادی ندارند.

در این کمپرسورها، نوسانات در حداقل بوده و شیرهای مکش و خروجی و مسائل و مشکلات مربوط به تخلیه کننده ها دیگر وجود ندارد. علاوه بر این تعمیرات زیاد در مورد آب بندها نیز وجود نخواهد داشت. زیرا در این کمپرسورها فقط حرکت دوار وجود داشته و تمامی آب بندهای متعارف نظیر آب بندهای گازی خشک و آب بندهای مکانیکی به خوبی مورد استفاده قرار گرفته اند. موارد فوق باعث می شود که این نوع کمپرسور، یک کمپرسور کارآمد و دارای قابلیت اطمینان بالاتری شود و از نظر هزینه نصب و هزینه های اولیه نیز با سایر کمپرسورها قابل رقابت است. در شکل 28-3 مزایای کمپرسورهای پیچی ارائه شده است.


@image


@image


در صنایع بالادستی تولید و اکتشافی و همچنین در کارخانه های تولید گاز، کمپرسورهای پیچی به عنوان تنها کمپرسورهای مورد استفاده هستند. در اکثر فرآیندهای بالادستی جریان توربین های گازی مورد استفاده به عنوان اولین حرکت دهنده تولید توان برق، پمپ های بزرگ و حرکت دهنده کمپرسورها هستند. با توجه به مشخصات و مزیت های کمپرسور پیچی استفاده از آنها در همه انواع آن روز به روز افزایش می یابد. هدف اصلی در این فصل، آشنایی با طراحی، اصول عملکرد، کاربرد و پایش وضعیت در انواع مختلف کمپرسورهای پیچی موجود می باشد. در شکل 28-4 اهداف این فصل آمده است:


@image


در نظر داشته باشید که در این فصل تمام کمپرسورهای پیچی از نوع کمپرسورهای جابه جایی مثبت می باشند.


@image



@image


اصول کارکرد
در شکل 28-6 اصول پایه ای کارکرد یک کمپرسور پیچی دو تایی ارائه شده است. با صرف نظر از نوع کمپرسور پیچی اصول کارکرد آنها یکسان می باشد. همانطور که پیچ ها در انتهای قسمت مکش از یکدیگر جدا شده اند، حجم بین قسمت گردنده و قسمت هرزگرد یا مادگی پیچ توسط گاز پر خواهد شد. این پر شدن تا زمانی که شیار سرپیچ از قسمت بیرون مارپیچ مکش عبور نماید ادامه پیدا خواهد کرد. حجم مکش در این مرحله تابعی از حجم جفت شدن پیچ ها و سرعت کمپرسور است.

وقتی که شیار یا برآمدگی سرپیچ از درون مارپیچ مکش عبور کرد آنگاه است که مرحله فشرده سازی آغاز شده و تا زمانی که برآمدگی سرپیچ وارد مارپیچ یا حلزونی خروجی گردد. طراح طول قسمت فشرده سازی را به وسیله احتیاجات و ملزومات مشخص شده دستگاه تعیین خواهد کرد. نسبت فشرده سازی به صورت تابعی از نسبت حجم کاسته شده و مشخصه های گاز است.

در شکل 28-7 اثرات هر کدام از پیچ های کمپرسور بر روی توان ورودی نشان داده شده است. حالات نشان داده شده همواره در کارکرد واقعی کمپرسور روی می دهد. به دلیل اینکه توان لازمه تابعی از بازده حجمی است بنابراین اثرات عملکردی خارج از طراحی صورت گرفته (بالا یا پایین منطقه فشار) حداقل می باشند. (معمولا کمتر از 3 درصد)


@image



@image


مقاله مرتبط


میرا کننده های نوسان

به دلیل عملکرد غیریکنواخت و غیرپیوسته پیستون، نوسانات فشاری همواره ایجاد می شود.

انواع کمپرسورهای پیچی

در شکل 28-8 یک کمپرسور پیچی تک مرحله ای، بدون روغن با پیچ های دو تایی به همراه قطعات اصلی آن نمایش داده شده است. کمپرسور پیچی بدون روغن اولین نوع کمپرسور مورد استفاده در تامین هوای تجهیزات اندازه گیری در یک کارخانه است که مورد استفاده قرار می گیرد.

روابط عملکردی کمپرسورها

تمامی کمپرسورهای پیچی از نوع کمپرسورهای جابه جایی مثبت هستند. عملکرد کمپرسورهای پیچی در استفاده آنها در فرآیندهای آدیاباتیک محاسبه می شود.

یاتاقان های ژورنال

معمولا یاتاقان های ژورنال انتخاب شده از نوع یاتاقان غلطکی و ضد اصطکاکی است. در کمپرسورهای بزرگ تر از یاتاقان های لغزشی یا پوسته ای استفاده می شود.