نوعی کمپرسور گاز است که از یک جابهجایی مثبت چرخشی استفاده میکند. کمپرسورهای اسکرو معمولا در جایی که در آن حجم زیادی از هوا با فشار بالا مورد نیاز است، به عنوان جایگزین کمپرسور پیستونی (piston compressors)، در کاربردهای بزرگ صنعتی یا برای به کار انداختن ابزارهای هوایی قدرتمند همانند چکش هوایی به کار میروند. فرآیند فشردهسازی گاز در یک پیچ دوار، یک حرکت جاروبی پیوسته است که همانند کمپرسورهای پیستونی (piston compressors)، ضربان یا سرج جریان آن بسیار کم است.
کارکرد کمپرسورهای اسکرو
کمپرسورهای دوار اسکرو برای تراکم گاز از دو پیچ مارپیچ درگیر در هم به نام روتور استفاده میکنند. گاز از سمت مکش وارد میشود و با چرخش پیچها از میان رزوهها حرکت میکند. روتورهای درگیر گاز را از میان کمپرسور هل میدهند و گاز از انتهای پیچها خارج میگردد. اثربخشی این مکانیزم وابسته به قرارگیری دقیق فضاهای خالی بین روتورهای مارپیچ و آببندی بین روتور و حفرههای تراکمی محفظه است. در یک کمپرسور روتاری اسکرو با کارکرد خشک (dry running rotary screw compressor)، چرخدندههای (gears) زمانبندی به ما اطمینان میدهند که روتور نر و ماده ترازبندی دقیق خود را حفظ میکنند. در یک کمپرسور روتاری اسکرو مغروق در روغن (oil-flooded rotary screw compressor)، روغن روانکاری در فضای بین روتورها پل میزند و همزمان یک سیل هیدرولیکی و نیز انتقال انرژی مکانیکی بین روتورهای راننده و رانده ایجاد میکنند.
سایز کمپرسورهای اسکرو
کمپرسورهای روتاری اسکرو جمع و جور هستند و تمایل به کارکرد و ملایم با ارتعاش محدود دارند و در نتیجه نیاز به فنر تعلیق ندارند. البته بسیاری از کمپرسورهای روتاری اسکرو با استفاده پایههای لاستیکی ایزولهکننده ارتعاش برای جذب لرزش با فرکانس بالا نصب میشوند؛ به ویژه در کمپرسورهای روتاری اسکرو که در سرعتهای دورانی بالایی کار میکنند. کمپرسورهای روتاری اسکرو در اندازههایی از ۱۰ CFM (فوت مکعب در دقیقه) تا چند هزار CFM تولید میشوند. کمپرسورهای روتاری اسکرو معمولا در کاربردهایی که نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی (reciprocating compressors) کوچک نیاز به دبی بیشتر و از کمپرسورهای سانتریفوژ (centrifugal compressors) نیاز به دبی کمتر دارد، به کار میروند.
کاربرد کمپرسورهای اسکرو
به طور معمول کمپرسورهای روتاری اسکرو برای تامین هوای فشرده برای کاربردهای صنعتی استفاده میشوند. دستگاههای نصب شده روی چرخ با محرک دیزل اغلب در سایتهای ساخت و ساز دیده و برای راه اندازی ماشینآلات ساخت و ساز با هوای فشرده استفاده میشوند. علاوه بر این، کمپرسورهای روتاری اسکرو در حال کسب محبوبیت بیش از پیش در تاسیسات تصفیهخانه فاضلاب شهری برای افزایش راندمان و کاهش مصرف برق هستند.
کمپرسورهای اسکرو بدون روغن
در یک کمپرسور اسکرو بدون روغن (oil-free screw compressor)، هوا به طور کامل از طریق کارکرد پیچها متراکم میشود و از روغن برای آببندی کمک گرفته نمیشود. در نتیجه کمپرسورهای بدون روغن معمولا توانایی بیشینه فشار تخلیه کمتری دارند. با این حال کمپرسورهای بدون روغن چند مرحلهای که در آن هوا با چند گروه از پیچها فشرده میشود، میتوانند به فشارهای بیش از ۱۰ بار و حجم خروجی از بیش از ۵۶.۰۰۰ متر مکعب در دقیقه برسند (اندازهگیری شده در دمای ۶۰ درجه سانتیگراد و فشار اتمسفر).
کمپرسورهای بدون روغن در کاربردهایی که در آن ورود روغن به گاز قابل قبول نیست مانند تحقیقات پزشکی و تولید نیمههادی استفاده میشوند. با این حال، این کمپرسورها نیاز به فیلتراسیون هیدروکربنها قبل از محل مصرف را برطرف نمیکنند زیرا آلایندهها از هوای محیط وارد میشوند. در نتیجه برای اطمینان از کیفیت هوای فشرده تولید شده، تصفیه هوا برای کمپرسور اسکروی بدون روغن مشابه با کمپرسور اسکروی روغنی است.
کمپرسورهای اسکرو روغنی
در یک کمپرسور روتاری اسکرو روغنی (oil-flooded rotary screw compressor)، روغن به حفرههای تراکم تزریق میشود و به آببندی و انجام خنککاری گاز کمک میکند. روغن از جریان خروجی جدا و سپس سرد، فیلتر و بازیافت میشود. روغن ذرات غیر قطبی را از هوای ورودی شکار میکند و به طور موثری بار ذرات را در فیلتر هوای فشرده کاهش میدهد. معمول است که بخشی از روغن کمپرسور وارد جریان گاز فشرده در پایین دست کمپرسور شود. در بسیاری از کاربردها، این روغن توسط مخازن لختهگیر (coalescer) یا فیلتر بازیافت میشود. در کاربردهای دیگر از تانکهای گیرنده (receiver tanks) استفاده میکنند که سرعت موضعی هوای فشرده را کاهش و به روغن اجازه کندانس و خارج شدن از جریان هوا از طریق تجهیزات مدیریت میعانات را میدهند.