کمپرسور هوای فشرده اسکرو اویل فری

هسته مرکزی کمپرسورهای اسکرو( Air End/Core Unit ) متشکل از دو المنت حلزونی شکل متضاد (نر وماده) درون پوسته کمپرسور برای فرایند فشرده سازی سیال گاز (منجمله هوا) استفاده می شود، به این ترتیب که هوای مکش شده به درون هسته کمپرسور در فضای ایجاد شده ما بین دو مارپیچ محبوس شده، با دوران مارپیچ این فضا کاهش یافته و ضمن حرکت به جلو، گازهای محبوس شده با فشار بالاتر، از انتهای واحد هواساز خارج می گردند. میزان افزایش فشار بستگی به پروفایل طراحی و فضای بین روتورها و طول روتور دارد و محدودیت های فیزیکی و مکانیکی بر طراحی آن حاکم می باشد.

فرآیند فشرده سازی یک کمپرسور اسکرو یک حرکت پیوسته است، به همین دلیل پالس فشاری در خروجی آن در مقایسه با کمپرسورهای رفت و برگشتی بسیار کم می باشد.

با توجه به فرایند فشرده ­‌سازی گاز در هسته کمپرسور، دمای سیال خروجی به نسبت افزایش فشار خروجی افزایش یافته و لذا از مکانیسم های خنک کننده مناسبی برای کنترل شرایط دمایی هم در داخل و هم در خروجی سیستم استفاده می­شود. سیستم های خنک کاری بسته به شرایط از طریق آب و یا هوا قابل انجام است.

کمپرسورهای اسکرو بسته به استفاده از روغن در چرخه تراکم و فشرده سازی به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:

کمپرسورهای اسکرو از نوع تزریق یا پاشش روغن ( Oil Inject/Oil Flooded ): که در آنها مقادیری روغن نیز همراه سیال وارد هسته کمپرسور می گردد و ضمن کاهش دمای سیستم با ایجاد فیلم روغن از سایش سطوح جلوگیری نموده و به عمر قطعات می‌افزاید و همچنین راندمان حجمی کمپرسور را افزایش می دهد. معمولا روغن پس از خروج از هسته کمپرسور جداسازی، تصفیه و خنک شده و دوباره به مدار باز می گردد.

· کمپرسورهای بدون تزریق روغن ( Oil Free ) : که بدون دخالت روغن در فرایند اصلی فشرده سازی سیال در هسته کمپرسورکار می کنند و در آنها روغن فقط برای روغنکاری یاتاقان ها و یا خنک کاری بدنه مورد استفاده قرار می گیرد.

کمپرسورهای اسکرواویل فری ( Oil Free ):

در کنار مشخصات اصلی کمپرسور ( نظیر فشار، دبی و دمای خروجی ) شاخص کیفیت هوای فشرده شامل فاکتورهای میزان رطوبت، ذرات معلق، ترکیبات آلی و روغن بسیار حائز اهمیت است.

اصولا”هوای فشرده با توجه به خلوص آن ارزیابی می شود و هرچه خلوص بیشتر باشد کیفیت هوای فشرده نیز بالاتر است.

استانداردهای خاصی برای این موضوع وجود دارد که مهمترین و رایج­ترین آن ISO 8573-1; 2010 می‌باشد.

برای ملاحظه و درک بهتر کلاس های کیفیت هوای فشرده به بروشور راهنمای کیفیت هوای فشرده در سایت مراجعه گردد.

کمپرسورهای اویل فری غالباً در شرایط کاری خاصی که وجود روغن در هوای فشرده مسبب مشکلات فرآیندی یا آسیب به تجهیزات و محصول نهایی می گردد مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال در صنایع دارویی و غذایی که هوای فشرده با محصول در تماس است، یا صنایع حساس الکترونیکی وتجهیزات ابزار دقیق که وجود روغن در هوای فشرده می تواند باعث تخریب قطعات و محصول شود. همچنین در بسیاری از تاسیسات گازی که وجود بخار روغن داغ در هوا و حضور جرقه احتمال انفجار را افزایش می دهد.

زمانی که فرایند مورد نظر در معرض ریسک مواجه با روغن قرار بگیرد، تمیز نگه داشتن هوا عاری از ذرات و بخارات روغن کار بسیار دشواری خواهد بود و هرچهظرفیت هوادهی کمپرسور بیشتر باشد حفظ این شرایط پیچیده تر و هزینه­ آن بالاتر خواهد بود. بکارگیری کمپرسورهای اویل فری عملاً به حل این موضوع کمک می نماید. این نوع کمپرسورها از دو مکانیزم کلی استفاده می کنند.

کمپرسورهای اسکروی اویل فری خشک (Dry ):

در کمپرسور اسکرو از نوع اویل اینجکت روتور راننده (Male Rotor ) با حضور سیال واسط روغن، روتور درگیر شونده ( Female Rotor ) را به دوران وا­می دارد. روغن نقش روانکاری، آب بندی و تمیزکاری بین روتورها را بر عهده دارد، ضمن آن که به خنک کاری هوای فشرده شده در بین روتورها و همچنین کاهش دمای اجزاء ماشین نظیر سطح روتورها و بدنه هسته کمپرسور نیز کمک می کند. اما در کمپرسور اسکرو اویل فری عملاً دو روتور پیچشی با هم تماس نداشته و دوران آنها توسط دنده های بسیار دقیقی ( Timing gear ) که در انتهای روتور قرار دارد تنظیم می شود، و در این حالت لقی ( clearance بسیار کوچکی بین دو جزء روتور وجود خواهد داشت. در برخی کاربردها برای افزایش استقامت و طول عمر ماشین از پوشش های خاصی بر روی سطح روتورها استفاده می گردد. نهایتاً امکان کار در دورهای بالاتر در کمپرسورهای اویل فری در مقایسه با اویل اینجکت وجود دارد.

بدلیل افزایش دما و راندمان حجمی پایین­تر علیرغم کمپرسورهای اویل اینجکت، عملاً امکان فشرده سازی هوای ورودی تا فشارهای نامی بالاتر (10 بار) امکان پذیر نمی باشد مگر به صورت دو مرحله ای کردن فرایند فشرده سازی (Two Stage ) که با تعبیه یک مرحله واسط خنک کاری هوا (Inter Cooling ) میسر می شود.هوا بسته به طراحی بین فشار 5-2 بار در مرحله اول فشرده شده و پس از خنک کاری وارد مرحله دوم شده و تا فشار نامی کمپرسور 10-8 بار فشرده می شود.

اگرچه بخش تراکم گاز روتور کمپرسورهای اویل فری فاقد حضور روغن می باشد ولی در قسمت چرخ دنده های اتصال روتورها و محل تماس آنها با دنده های چرخ اصلی گیربکس از سیستم روغن کاری ( پمپ روغن، فیلتر روغن، کولر روغن و … ) بهره گرفته می­شود. این مسیر روغن کاری توسط نشت بندهای چندمرحله ای ( Air Seal & Oil Seal) از مسیر عبور هوا جدا می­‌گردد.

کمپرسورهای اسکرو اویل فری با روانکاری آب (Water Inject):
مکانیزم کارکرد این کمپرسورها مشابه کمپرسورهای اویل اینجکت است با این تفاوت که بجای روغن در چرخه تراکم از آب استفاده می­ شود و همچنان برای حفظ فاصله بین روتورها از (Timing Gear) نیز در آن استفاده می­‌گردد.

استفاده از آب به عنوان یک سیال در دسترس و بی خطر مزایایی دارد که می توان از آن جمله امکان حذف کامل آب تزریق شده به فرایند فشرده سازی توسط درایرها و همچنین بی خطر بودن برای مصارفی نظیر صنایع پزشکی، غذایی و دارویی را نام برد.

محدودیت این سیستم در استفاده از روانکار آب بجای روغن مربوط به ویسکوزیته پایین آب و وقوع پدیده کاویتاسیون می باشد که نیاز به تمهیدات خاصی داشته و تفاوت های خاصی را با سیستم تزریق روغن ایجاد می کند. همچنین مشخصات و سختی آب برای این سیستم باید بطور خاصی در نظر گرفته شود تا این نوع کمپرسورها نیز دارای قابلیت اطمینان بالایی بوده و به خوبی جوابگوی نیازهای صنعتی باشند.

برخی ویژگی های کمپرسور اسکرواویل فری:

· عدم وجود آلودگی روغن در خروجی بعنوان مهم ترین مزیت این نوع کمپرسورها.

· مناسب بودن برای فرایند فشرده سازی گازهای مختلف دیگری بجز هوا.

· عدم وجود نوسان در فشار خروجی.

· افزایش ظرفیت به نسبت سایز پوسته بدلیل قابلیت افزایش دور روتورها.

· عدم نیاز به جمع آوری و انتقال روغن از فرایند فشرده سازی .

· کاهش هزینه های مصرفی برای روغن بدلیل عدم نیاز به شارژ مداوم مخزن کمپرسور.

· افزایش زمان تعویض فیلتر خروجی بدلیل عدم تماس با بخارات روغن.

· کاهش هزینه های مصرف انرژی بر اثر کاهش افت فشار فیلتراسیون خروجی کمپرسور.

· کمپرسورهای اویل فری در مصرف برق عملکرد بهینه دارند. نحوه طراحی، ساخت و عملکرد هسته کمپرسور بگونه ای است که با مصارف برق کمتر، از ظرفیت کامل عملیاتی خود پشتیبانی می کنند.

· نیاز به فضای کمتر نسبت به عمده سیستم های دیگر با ظرفیت مشابه .

· لرزش بسیار کم و عدم نیاز به اجرای فوندانسیون خاص.

· سطح صدای بیشتر نسبت به نمونه های مشابه اویل اینجکت و نیاز به استفاده از صداخفه کن های مناسب .

· دمای خروجی بالاتر نسبت به نمونه های مشابه اویل اینجکت و نیاز به استفاده از کولرهای مناسب برای کنترل دما .

· علی رغم بالاتر بودن کیفیت هوای خروجی و کمتر بودن هزینه های بهره برداری نسبت به کمپرسورهای اویل اینجکت، دارای هزینه سرمایه گذاری اولیه بیشتری می باشند.

· درصورت عدم وجود و یا اجرای طرح بهره برداری مناسب، هزینه تعمیرات به مراتب بالاتری نسبت به نمونه های مشابه اویل­اینجکت دارند.

برخی کاربرد های کمپرسور اسکرو اویل­ فری در صنعت:

· صنایع نفت،گاز و پتروشیمی

· فشرده سازی گازهای خاص

· صنایع ابزار دقیق و الکترونیک

· سیستم های رنگ پاشی حساس

· صنایع غذایی، دارویی و کاربردهای بیمارستانی

· صنایع با مصارف اکسیژن خالص

· صنایع معدنی

ساخت و تولید کمپرسورهای اسکرو اویل فری در شرکت هتکو:

شرکت هتکو با سابقه ایی نزدیک به ربع قرن در صنعت هوای فشرده و گازهای صنعتی جهت همگامی هرچه بیشتر صنایع کشور با تکنولوژی روز دنیا، برای اولین بار در ایران اقدام به طراحی و ساخت کمپرسورهای اسکرو از نوع Oil Freeنموده است.

امروز، مفتخر هستیم که به عنوان پیشرو در طراحی و ساخت داخل این محصول استراتژیک، شركت هتكو کلیه فرایندهای لازم برای تحقق محصولی با کیفیت و قابل رقابت با نمونه های برتر خارجی را فراهم و ضمن کسب و اجرای پروژه های متعدد و موفق، جایگاه خود را نزد صنایع تراز اول کشور نظیر نفت، گاز، پتروشیمی، فولاد، دارو و…. تثبیت نموده است.

استفاده از کلیه ظرفیت های سازمانی هتکو باعث گردیده تا اجرای پروژه های مختلفی نظیر هوای ابزاردقیق در بالاترین سطح کیفی و با قیمتی بسیار رقابتی نسبت به رقبای خارجی صاحب نام برای مشتریان داخلی فراهم گردد.

این نوع تجهیزات علاوه بر برخورداری از دانش طراحی و تکنولوژی ساخت داخل که با تلاش فراوان ایجاد و بومی سازی شده، از همکاری برترین سازندگان و برندهای بین المللی برای تامین برخی اقلام و قطعات بکاررفته در این پکیج ها و انتقال تکنولوژی و دانش فنی برخوردار می باشد.

طیف وسیعی از خدمات مهندسی و اجرای پروژه، خدمات به مشتریان شامل آموزش های اپراتوری، خدمات گارانتی و تامین قطعات یدکی مناسب، اطمینان بخش رضایت مشتریان شرکت هتکو می باشد.