صحبت از سیستمهای هوای فشرده در صنعت و معادن همواره با واژهای آشنا قرینه است؛ اصطلاح ایرند کمپرسور که به مجموعهای از دو روتور مارپیچ و متعلقاتی همچون سیل، بلبرینگ و دندههای تنظیم و همچنین پوسته یا سیلندری که اطراف آن را میپوشاند اشاره دارد. این مجموعه قلب کمپرسورهای روتاری اسکروست، اما نوع دیگری کمپرسور روتاری، یا دورانی، داریم که بر اساس اصول متفاوتی کار میکند. کمپرسور اسکرال ایرند ندارد و به جای دو روتور اسکرو از سازوکاری حلزونی یا مارپیچی بهره میبرد. اسکرال یا اسکرول (Scroll) همان واژهای است که برای بالا و پایین کردن پُستهای اینستاگرام استفاده میشود.
اگر با کمپرسور اسکرو کار کرده باشید در کمپرسور اسکرول به دنبال ایرند خواهید گشت: دو روتور، پوسته، یاتاقانها و تشکیلاتی که در مدلهای اویل فری یا اویل اینجکت مشاهده میشود. شما میتوانید، اگر خیلی قوی باشید، ایرند کمپرسور اسکرو را جدا کرده و بغل کنید ببرید. اما در کمپرسور اسکرال با چنین پکیجی روبرو نخواهید بود، در حقیقت خود مکانیزم اسکرال آن واحد فشردهسازی است که به دنبالش میگردید.
کمپرسور اسکرال در برابر کمپرسور اسکرو
ایرند به طور خاص به جفت روتورهای نر و مادهی کمپرسوری اسکرو اشاره دارد. شیارهای مارپیچی این روتورها با اندکی فاصله در یکدیگر قفل شده و با چرخشی تا ۴۰۰۰ دور بر دقیقه هوا را اسیر گرفته، فشرده میکنند. فناوری کمپرسور اسکرو مطمئن بوده و امتحان خود را پس داده اما تنها روش فشردهسازی هوا هم نیست. سری SF اطلس کوپکو از فناوری اسکرال بهره میبرد.
موتور الکتریکی دو روتور اسکرو، که داخل پوستهای قرار دارند و همگی شدیدا و به حد اعلای مهندسی ماشینکاری شدهاند، را میچرخاند، هوا مکیده شده و بین روتورها و پوسته فشرده میشود. در کار با کمپرسور اسکرو بسیار خواهید شنید که این ایرند نیاز به سرویس دارد.
در کمپرسور اسکرال فشردهسازی هوا نه با چرخش روتورها که با برهمکنش دو بخش مجزای مارپیچی محقق میشود. در اینجا یکی از بخشها ثابت و دیگری چرخان است که با نام اوربیتال شناخته میشود. ترتیب کار در کمپرسور اسکرال چگونه است؟
- ابتدا هوا از لبهی بیرونی مارپیچها وارد محفظهی تراکم میشود.
- سپس مارپیچ متحرک با حرکت دورانی راه ورودی را بسته و یک محمولهی هوا را گیر می اندازد.
- با ادامهی این حرکت دورانی محمولهی هوایی به تدریج به سمت مرکز رانده شده و حجم در اختیار آن کاسته میشود.
- هوایی که با هدایت به مرکز حلزونی فشرده شده از مسیر دریچهای که در مرکز مارپیچ ثابت تعبیه شده تخلیه میشود.
فرآیند در کمپرسور اسکرال نیز مشابه با کمپرسور اسکرو و برخلاف کمپرسور پیستونی پیوسته و بدون کوبش انجام میشود و هوای فشرده بدون نیاز به هرگونه ایرند کمپرسور تولید میشود.
اطلس کوپکوییها به ایرند کمپرسور المنت میگویند. المنت یا المان در انگلیسی مترادف واژهی عنصر یا عضو در فارسی است. در حقیقت المنت قرار نیست یک مجموعه مانند ایرند کمپرسور اسکرو باشد، قرار است هر عضو، عنصر یا مکانیسمی باشد که گاز را فشرده میکند. و در کمپرسور اسکرول دقیقا اینگونه است، با ایرند روبرو نیستید، با مکانیسم مواجهید: المان فشردهسازی
نبود ایرند کمپرسور چه مزایایی دارد؟
در حقیقت بایستی به سردردهایی بازگردیم که کار با ایرند کمپرسور برای کمپرسور اسکرو، به ویژه در مدلهای بدون روغن به همراه داشت. کمپرسور اسکرو به ذات معتاد به روغن و روانکاری است. کمپرسور اسکرو روغنی ماشینی بسیار کارآمد و محبوب اما وابسته به روغن برای کیفیت عملیاتی و بهبود راندمان است. روغن در کمپرسور اسکرو نقشهای متعددی دارد که قریب به اتفاق آنها درون ایرند کمپرسور رخ میدهد و اگر شما به دنبال هوایی کاملا پاکیزه برای صنایعی همچون غذا و دارو باشید، بازآرایی کمپرسور اسکرو و دستیابی به نسخهای پاک و بدون روغن سختیهای بسیار دارد. در حال حاضر در ایران یکپارچگی تکنولوژیک و برخی از تجهیزات ضروری را برای ساخت یا تعمیر کمپرسور اویل فری نداریم.
مزیت اصلی کمپرسور اسکرال یک چیز است: عملکرد بدون روغن
در کمپرسور اسکرو برای روانکاری، آببندی و خنککاری از روغن استفاده میشود و پس از تراکم هوا بایستی این روغن از هوای فشردهی پاکیزه تفکیک شود که فرآیندی پرهزینه و پیچیده است.
در سری SF کمپرسورهای اسکرال اطلس کوپکو در هنگام فشردهسازی هیچ تماس فلز با فلزی بین مارپیچها رخ نداده و تماسی وجود ندارد. در نبود تماس فلز با فلز نیازی به روانکاری روغنی درون محفظهی تراکم حلزونی وجود نخواهد داشت. کمپرسور اسکرال در نتیجهی همین تفاوت بنیادی از سیستمهای پیچیدهی تزریق (اینجکت) روغن و جداسازی (سپراتور) کمپرسور اسکرو بینیاز است.
کمپرسور سری SF اطلس کوپکو هوای کاملا بدون روغن و خالص تولید میکند.
طراحی مبتنی بر اسکرال چه مزایایی دارد؟
کمپرسور اسکرال بار نخُست در سال ۱۹۰۵ میلادی و توسط مهندس فرانسوی لئون کراکس اختراع و ثبت شد. فرانسویها پیشگامان تکنولوژی پنوماتیک در همهی حوزهها، حتی هوانوردی و زیردریایی هستند.
اما محدودیتها اجازهی بکارگیری تجاری از کمپرسور و پمپ اسکرول را تا میانههای دههی ۱۹۷۰ میلادی ندادند و در دههی ۱۹۸۰ بود که هیتاچی غول ژاپنی اولین کمپرسور اسکرال کاملا آببندی با عنوان کمپرسور هرمتیک را به بازار عرضه کرد.
حذف ایرند و سیستم روغنکاری کمپرسور مزایای عملی متعددی به همراه خواهد داشت:
۱. هوای کاملا خالص و عاری از روغن تضمین میشود.
سری SF اطلس کوپکو گواهینامه استاندارد کلاس ایزو ۸۵۷۳-۱ که بالاترین سطح خلوص هوا را ضمانت میکند دریافت کرده و خطر آلودگی روغنی را به صفر رسانده است. دریافت این گواهینامه برای کمپرسورهای مشابه اسکرو زحمات فراوان و هزینههای بسیار دارد که بر روی فاکتور خرید مشتری نیز تزریق خواهد شد! حذف روغن از هوای فشرده برای صنایع حساسی همچون مواد غذایی، نوشیدنیها، دارویی و الکترونیک اهمیتی حیاتی دارد. در این مصارف حتی ذرهای ناچیز از روغن هم کل محمولهی محصول را تخریب و خط تولید را متوقف خواهد کرد.
۲. سادگی به اطمینان بالاتر می انجامد.
حذف ایرند کمپرسور و سیستمهای جانبی پیچیدهی آن به معنای کاهش چشمگیر تعداد قطعات متحرک است. به یاد داشته باشیم که کمپرسور اسکرو خود پیشرفتی در مقایسه با کمپرسور پیستونی بود و تعداد قطعات متحرک را کاسته بود.
حذف قطعات متحرک در کمپرسور اسکرال اطلس کوپکو مدلهای SF عمر مفید کمپرسور را افزایش داده و نیاز به سرویسهای مکرر را کاهش میدهد. گریسکاری یاتاقانهای اوربیتال یا مارپیچ متحرک و تعویض سیلهای نوک آن بسیار سادهتر و در مقایسه با عملیات نگهداری کمپرسور اسکرو بچگانه است.
۳. صدای بسیار کم کمپرسور اسکرال
کمپرسور اسکرال به عملکردی بدون سروصدا مشهور است. این کمپرسورها به موجب سرعت چرخش پایینتر مارپیچها به علاوهی پوشش عایق صدا سروصدایی در محدودهی ۵۲ تا ۵۳ دسیبل تولید میکنند. آزمایشگاهها، بیمارستانها و هر فضایی که در آن کمپرسور مستقیما بر روی زمین کارخانه و نه بر روی فنداسیون نصب میشود از این ویژگی کمپرسور اسکرال خوششان خواهد آمد.
۴. بازدهی انرژی بالاتر
سری SF اطلس کوپکو کمپرسوری اسکرول با موتور IE3 هستند که علاوه بر کنترل سادهی روشن و خاموش، مصرف انرژی در حالت بدون بار و آنلود کمپرسور را حذف کرده و از اتلاف انرژی که در کمپرسورهای همیشه روشن داریم خلاص شده است.
کمپرسورهای SF+ اطلس کوپکو در مدلهای بزرگتر SF 8 تا SF 22 از دو تا چهار ماژول مستقل کمپرسور اسکرال در یک پکیج استفاده میکنند. کنترلر کمپرسور با توجه به میزان مصرف هوای فشرده ماژولهای مختلف را وارد مدار کرده یا از آن خارج خواهد نمود. معماری ماژولار از جمله تفاوتهای کمپرسور اسکرال اطلس کوپکو با نمونههای اسکروست.
البته کمپرسور اسکرال با محدودیت تولید هوای فشرده در حجمهای بالاتر مواجه است، ولی در بسیاری از مصارف هوای پاک، صدای کم، ابعاد جمع و جور، سادگی و متعاقبا قیمت پایین و هزینه نگهداری کمتر بر هوادهی قویتر میچربد.
سری SF پلاس و SFe اطلس کوپکو بین ۰/۱۱ تا ۲/۴۵ مترمکعب بر دقیقه هوای فشرده در فشارهای کاری ۸ تا ۱۰ بار تولید یکند و از الکتروموتورهایی با توان ۱/۵ تا ۲۲ کیلووات بهره میبرد. سروصدای این کمپرسورها همانطور که گفته شد در محدودهی ۵۳ دسیبل قفل میشود.
