با افزایش سرعت گردش روتورها تمام اعضا و اجزای سیستم تحت فشار و استرس بیشتری قرار میگیرند و به اصطلاح دوغ و دوشاب از هم جدا شده و دستگاه نشان میدهد که چند مرده حلاج است. دما بالا میرود، لرزش و اصطکاک افزایش می یابد و حتی کیفیت واقعی روغن هم در دور بالا خود را نشان میدهد.
اگر از محدوده‌ی بهینه‌ی کاری کمپرسور اسکرو بالاتر رویم، اولین علامت افزایش دمای هوا و روغن است. در دور بالا مدت زمان تماس میان روتورها و هوای ورودی کاهش می یابد و فشرده سازی سریعتر انجام میشود؛ در عوض دما به شدت افزایش می یابد. افزایش دما ناشی از فرصت محدودی است که روغن برای انجام وظایف متعدد خود دارد. روغن کمپرسور اسکرو هم مسئول روانکاری است و هم گرمای داخل هر مرحله‌ی تراکم یا المنت را دریافت کرده و تخلیه میکند. تداوم این وضعیت دمای روغن را بالا میبرد. افزایش دمای روغن ورای حد و حدود مجاز، ویسکوزیته‌ی آن را کاسته و خواص روان کنندگی آن را از بین میبرد. تخریب این چنین روغن به معنای تماس فلز با فلز در داخل المنت است و تماس روتورها و دیواره‌ی هوزینگ به تدریج به ساییدگی و قفل شدن اسکرو می انجامد.
نشت داخلی کمپرسور اسکرو
از جمله مسائل دیگری که فقط در دور بالا خودنمایی خواهد کرد نشت داخلی است. کمپرسور اسکرو دستگاهی مهندسی بوده و با دقت بسیار بالایی ماشین کاری شده است. فاصله‌ی بین دیواره‌ی سیلندر با روتورهای اسکرو دقت بالایی دارد تا حد فشار و اصطکاک بهینه شود. پیشتر نیز گفتیم، برای مثال در کمپرسورهای اویل فری، کاهش تلورانس یا فاصله‌ی روتورها با دیواره از روش‌هایی است که به وسیله‌ی آن هدررفت فشار به صورت جریان برگشتی را به حداقل میرسانند. این از دلایلی است که دقت بالای تلورانس از اهمیت بسزایی برخوردار است.
در سرعتهای بالا، دما افزایش یافته و به تبع آن انبساط حرارتی رخ میدهد و دقت تلورانس را به هم میزند. در نتیجه‌ی این تغییرات فاصله‌ها کم و زیاد میشود. کاهش تلورانس یا فاصله‌ی روتورها با دیواره منجر به تماس مکانیکی، ایجاد لرزش و آسیب به سطح روتور میشود. در نتیجه‌ی افزایش آن نیز هوا از ناحیه‌ی با فشار بالاتر به نواحی با فشار پایینتر نشت کرده و راندمان افت میکند. در دورهای پایینتر این اشکالات خود را نشان نمیدهد و تغییر ابعادی ناچیز منجر به لرزش یا سایر نشانه‌های خرابی نخواهد بود.
عدم تعادل دینامیکی
هر عدم تقارن و عدم تعادل جزئی در دورهای بالا به نیرویی گریز از مرکز تبدیل شده و لرزش، صدای غیرعادی و فشار روی بیرینگها را به همراه خواهد داشت. این مشکل حتی در زمانی که کمپرسور از نظر استاتیکی بالانس است نیز رخ میدهد. بیرینگها در نتیجه‌ی این رویه داغ کرده و آسیب میبینند. تخریب روغنکاری بیرینگها که ناشی از افزایش حرارت است نیز خرابی مضاعف بیرینگها را به همراه خواهد داشت. اگر کمپرسور فقط با دور کم کار کند چنین عدم تعادلی نیروهای گریز از مرکز کوچکی را خلق میکند که نامحسوس بوده و ماشین تا سالها بدون دردسر کار خواهد کرد. اما در دورهای بالا لقی شفت زیاد میشود یا بیرینگ ترک برمیدارد.
حباب زایی
حباب زایی یا کاویتاسیون در مسیر روغن و هوا از جمله دیگر مشکلات ناشی از دور بالاست. با افزایش دور موتور و RPM جریان هوا و روغن با سرعت بالا حرکت کرده و در صورت عدم امکان عبور از مسیر طراحی شده، در نقاطی خاص فشار به شدت پایین می آید. این کاهش شدید فشار عامل شکل گیری حبابهای ریز است. حبابهای تشکیل شده اما جایی نمیروند، این حبابها هستند و در فشارهای بالا میترکند. انفجارهایی کوچک در سطح فلز که خوردگی‌های حفره‌ای ایجاد میکند. در سرعت پایین جریان یکنواخت‌تر بوده و احتمال وقوع چنین رویدادی اندک است.
کاهش راندمان حجمی
سرعت بیش از حد میتواند از ورود هوای کافی به درون محفظه‌ی تراکم جلوگیری کند. این وضعیت در نتیجه‌ی اینرسی و اغتشاش اتفاق می افتد. در نتیجه‌ی کاهش حجم هوای ورودی، بخشی از ظرفیت کمپرسور اسکرو خالی و بی استفاده میماند و عملا هوای کمتری فشرده میشود. کمپرسور با دور سریعتری میچرخد و روتورها مشغولند و توقع اپراتور افزایش تولید هوای فشرده است، لیکن بازده واقعی کاهش یافته و احتمال افت فشار خروجی وجود دارد.
افزایش مصرف برق یا سوخت
القای بار مکانیکی بیشتر بر موتور، چه الکتروموتور و چه موتور دیزلی، در کنار راندمان پایینتر، مصرف انرژی الکتریکی یا سوخت را افزایش میدهد. اتلاف انرژی، گرمای بیشتر و ضعف هوای فشرده‌ی خروجی چرخه‌ی معیوبی را شکل میدهد که خود را تقویت میکند.
کاهش زمان روغنکاری موثر
سیستم روغنکاری با فشار یا اسپری روغن کار میکند. دور زیاد زمان تماس بین سطوح را به شدت کاسته و در نتیجه‌ی آن فیلم روغن فرصت شکلگیری کامل را از دست میدهد. اصطکاک خشک لحظه‌ای در سطح میکروسکوپی ذرات فلز را تخریب کرده و در بلندمدت سایش روتور، تغییر پروفایل برجستگی‌ها یا دندانه‌ها و افت کیفیت فشرده‌سازی از نتایج آن است.
اثرگذاری بر سیستمهای جانبی
دور موتور بالا اثرات متعددی در قلب ماجرا، یعنی واحد کمپرسور اسکرو ایجاد میکند. اما این اثرات به کمپرسور محدود نبوده و سیستمهای جانبی همچون فیلتر هوا، فیلتر روغن و سپراتور هم تحت فشار بیشتری قرار خواهند گرفت. در جریان زیادتر، فیلتر هوا افت فشار بیشتری خلق میکند. فشار مکش کاهش می یابد و کمپرسور برای جبران سختتر کار خواهد کرد.
سپراتور روغن برای حد مشخصی از فشار و جریان طراحی شده و در دورهای بالا ذرات روغن با کیفیت دورهای ایده‌آل از هوا تفکیک نمیشود. در نتیجه روغن بیشتری در هوای فشرده‌ی خروجی وجود خواهد داشت. روغن بیشتر در هوای فشرده یعنی هدررفت روغن و آلودگی سیستم پنوماتیکی که از هوای فشرده‌ی کمپرسور استفاده میکند.
مشکلهای جانبی احتمالی
در دورهای بالا، به ویژه دورهایی که فراتر از حد بهینه‌ی طراحی کمپرسور اسکروست، فشار روی کوپلینگ‌ها و سیستم انتقال قدرت افزایش می یابد. کمپرسور یا با الکتروموتور و یا با موتور دیزلی کوپل شده است؛ در دورهای بالا گشتاور نوسانی به موتورهای گفته شده افزایش می یابد. در اینجا تنظیم و کیفیت کوپلینگ از اهمیت بسزایی برخوردار خواهد بود. اگر هرکدام از این ضروریات رعایت نشده باشد، ارتعاشات فرسودگی تدریجی محل اتصال را به همراه خواهد داشت. همچنین ترک خوردگی شافت یا شکست کوپلینگ هم از دیگر عواقب محتمل بوده و دیده شده است. در دور پایین تنشهای گفته شده کوچک بوده و مشکلی ایجاد نمیشود.
فشار لحظه‌ای و دمای بالا باعث انبساط و انقباض اتصالات شیلنگ‌ها و اورینگ ها میشود. دور بالا دما را افزایش داده و فشارهای پیش‌بینی نشده‌ی لحظه‌ای وارد میکند و این نوسانات حرارتی و فشاری به مرور الاستیسیته‌ی لاستیک‌ها و اورینگها را از بین میبرد.
اثر تجمیعی و زنجیره‌ای
دور بالا، بخصوص دورهای غیر بهینه، همه‌ی خرابیها را همزمان به بار می آورد. سیستمهای کنترلی با مشاهده‌ی تعدد پارامترهای نیازمند توجه آچمز میشود. شیرهای تنظیم ظرفیت یا کنترلرهای الکترونیکی نیازمند سرعت واکنش بهتر بوده و اگر سنسورها و کنترلرها طراحی عالی نداشته باشد، واکنش با تاخیر ثبت میشود و تصمیم با تاخیر گرفته میشود. نتیجه‌ی تاخیر نوسان فشار بوده و گاه سیستم بین حالت لود و آنلود گرفتار شده پیوسته سوییچ میکند. تصور کنید در این حالتی که تمامی مشکلات گفته شده تجمیع شده است، این استرس جدید هم به سیستم، موتور و شیرها وارد شده و از عمر مفید آن میکاهد و هزینه‌های گرانبهایی به بار می اورد.
دور موتور فقط یک عدد روی گیج بوده و تاکومتر اسباب بازی اپراتور نیست. پشت این عدد و رقم کوهی از دیتای فیزیکی و حرارتی خوابیده که همچون دومینو بر کل سیستم موثر است. روغن، فیلتر، روتور، موتور، بلبرینگ، کوپلینگ، همه و همه از آن تاثیر میگیرند. در دورهای پایین امکان خوش خیالی و عدم اصلاح مشکلات وجود دارد، دورهای بالاست که گوهر حقیقی دستگاه و سلامت آن را به رخ میکشد.
طراحی عموم کمپرسورهای اسکرو برای حد بهینه‌ای است تا دور موتور و سرعت چرخش روتورهای اسکرو فراتر از حد و حدود بهینه و مجاز نباشد که سرعت بالاتر مساوی با گرمای بیشتر، سایش بیشتر، نشت بیشتر، راندمان کمتر، عمر کوتاهتر و در نهایت بلبشوست. سیستم از کنترل خارج میشود. افزایش غیرعادی سرعت حتی اگر به طور موقتی خروجی را ارتقا دهد، هزینه‌ی سرویس و نگهداری دستگاه را چند برابر خواهد کرد.
