در زمینه های تبرید صنعتی و HVAC، کمپرسور به طور گسترده ای به عنوان "قلب" سیستم در نظر گرفته می شود. برای مدت طولانی، بحث بر سر جوانب مثبت و منفی کمپرسورهای اسکرو در مقابل کمپرسورهای رفت و برگشتی (پیستونی) هرگز متوقف نشده است. با این حال، اگر آنها را بر اساس دو معیار کلیدی "دوام" و "طول عمر عملیاتی" ارزیابی کنیم، کمپرسورهای اسکرو بدون شک مزیت قابل توجهی دارند.
این مقاله رازهای پشت طول عمر کمپرسورهای اسکرو را برملا میکند و این را تحلیل میکند که چرا آنها از دیدگاه ساختار داخلی و منطق مکانیکی، انتخاب ارجح برای شرایط عملیاتی سنگین هستند.
I. انقلاب ساختاری: جهش کیفی از "مقابله" به "دوار"
برای درک تفاوت در دوام، ابتدا باید به منطق حرکت مکانیکی اساسی هر دو سیستم نگاه کنیم.
1. تفریق قطعات
کمپرسور رفت و برگشتی یک سیستم مکانیکی بسیار پیچیده است که از قطعات متحرک متعددی از جمله میل لنگ، میلههای اتصال، پیستونها، حلقههای پیستون، دریچههای مکش و صفحات دریچه تخلیه تشکیل شده است. آمار نشان می دهد که کمپرسورهای اسکرو 60 تا 80 درصد قطعات متحرک کمتری نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی دارند.
کمپرسورهای رفت و برگشتی: هر سیلندر به مجموعه کامل پیستون و میله نیاز دارد. هر چه اجزای یک سیستم بیشتر باشد، احتمال خرابی مکانیکی بیشتر است (MTBF کمتر - میانگین زمان بین خرابی ها).
کمپرسورهای اسکرو: هسته فقط از یک جفت روتور نر و ماده مشبک تشکیل شده است. این ساختار مینیمالیستی تعداد زیادی از نقاط شکست احتمالی را در منبع حذف می کند.
2. از بین بردن ضعف کشنده: صفحات سوپاپ
در سیستم های تبرید، صفحات شیر یک کمپرسور رفت و برگشتی، مواد مصرفی آسیب پذیر هستند. به دلیل باز و بسته شدن مکرر، این صفحات استرس خستگی مداوم را تحمل می کنند و مستعد شکستگی هستند. با این حال، کمپرسورهای اسکرو مکش و تخلیه را مستقیماً از طریق چرخش روتور کامل میکنند و ساختار شیرهای رفت و برگشتی را کاملاً حذف میکنند. این کار یکی از رایج ترین سردردهای نگهداری را از بین می برد.
II. فیزیک استرس: ارتعاش در مقابل ثبات
دوام اغلب به این بستگی دارد که یک ماشین چگونه انرژی تولید شده را مدیریت می کند.
1. تعادل چرخشی در مقابل ضربه متقابل
کمپرسورهای رفت و برگشتی: این کمپرسورها به حرکت رفت و برگشت پیستون ها متکی هستند که نیروهای اینرسی قابل توجهی ایجاد می کند. این ضربه رفت و برگشتی تنش متناوب بر یاتاقانها ایجاد میکند و باعث ایجاد لرزش در کل سیستم میشود که میتواند منجر به ترک خستگی در جوشهای لوله و شل شدن بستها در طول زمان شود.
کمپرسورهای اسکرو: روتورها حرکت دایره ای صاف را انجام می دهند. از آنجا که روتورها تحت تعادل دینامیکی دقیق قرار می گیرند، ارتعاش عملیاتی حداقل است. یک محیط عملیاتی پایدار از یاتاقان های داخلی محافظت می کند و طول عمر تمام اجزای جانبی سیستم تبرید را افزایش می دهد.
2. تحمل به "چکش مایع"
"چکش مایع" - زمانی که مبرد مایع تبخیر نشده وارد کمپرسور می شود - یک کابوس برای ماشین های رفت و برگشتی است. از آنجایی که مایعات تراکم ناپذیر هستند، ورود آنها به محفظه پیستونی می تواند منجر به شکستن میله های اتصال یا شکستن صفحات سوپاپ شود. کمپرسورهای اسکرو دارای مقاومت بالاتری نسبت به چکش مایع هستند. با توجه به طراحی ساختاری آنها، مقادیر کمی از مایع وارد شده به شکاف های روتور می تواند از طریق گردش روغن بدون ایجاد آسیب مکانیکی فاجعه بار تخلیه شود.
III. مزیت روغن کاری و خنک کننده پیشرفته
دوام ارتباط نزدیکی با اتلاف گرما و کنترل اصطکاک دارد.
1. فناوری خنک کننده تزریق روغن
در طی فرآیند فشرده سازی، کمپرسورهای اسکرو مقادیر زیادی روان کننده تزریق می کنند. این روغن چهار عملکرد حیاتی را انجام می دهد: روانکاری، آب بندی، خنک کننده و کاهش صدا.
بیشتر گرمای تولید شده در حین فشرده سازی را با خود می برد و اطمینان حاصل می کند که روتورها در دماهای پایین تر کار می کنند و از خستگی حرارتی مواد جلوگیری می کند.
لایه روغن ایزوله فیزیکی بین روتورها ایجاد می کند و به انتقال قدرت "بدون تماس" یا "حداقل تماس" دست می یابد و در نتیجه سایش ناچیز می شود.
2. روانکاری و فیلتراسیون اجباری
برخلاف کمپرسورهای رفت و برگشتی که به روغن کاری پاشیده یا پمپهای روغن ساده متکی هستند، کمپرسورهای اسکرو معمولاً دارای یک سیستم گردش روغن جامع هستند - از جمله خنککنندههای روغن و فیلترهای با دقت بالا - که اطمینان حاصل میکند که یاتاقانها در شرایط روغن کاری بهینه باقی میمانند.
IV. حالت عملیاتی: قدرت 100٪ کار مداوم
طول عمر یک ماشین فقط به نحوه حرکت آن بستگی ندارد، بلکه به نحوه استراحت آن نیز بستگی دارد.
کمپرسورهای رفت و برگشتی: به دلیل اتلاف گرما و محدودیت های سایش، عموماً برای عملیات بارگذاری 100 درصد مداوم توصیه نمی شوند. آنها اغلب به استارت استاپ های مکرر برای تنظیم ظرفیت خنک کننده تکیه می کنند. افزایش جریان و تاخیرهای روانکاری در هنگام راه اندازی باعث آسیب قابل توجهی به موتور و قطعات مکانیکی می شود.
کمپرسورهای اسکرو: برای کار مداوم ساخته شده اند. با استفاده از شیرهای کشویی یا درایوهای فرکانس متغیر (VFD)، کمپرسورهای اسکرو می توانند به کنترل ظرفیت بدون پله از 10% تا 100% دست یابند. برای یک ماشین پیچ، عملکرد پایدار طولانی مدت در واقع برای عمر تعمیر و نگهداری آن مفیدتر از دوچرخه سواری مکرر است.
V. هزینه های نگهداری و ارزش چرخه عمر
در حالی که هزینه خرید اولیه یک کمپرسور اسکرو ممکن است بیشتر از یک کمپرسور متقابل باشد، مزایای اقتصادی دوام آن در طول عملیات طولانی مدت مشخص می شود:
فواصل تعمیرات اساسی: کمپرسورهای رفت و برگشتی معمولاً پس از 10000 تا 15000 ساعت نیاز به تعویض قطعات دارند. کمپرسورهای اسکرو با کیفیت بالا معمولاً فواصل تعمیرات اساسی بین 30000 تا 50000 ساعت دارند.
کاهش راندمان آهسته: با فرسودگی سیلندرها در ماشین های رفت و برگشتی، راندمان حجمی به سرعت کاهش می یابد. روتورهای پیچی که توسط یک لایه روغن محافظت می شوند، حداقل سایش را تجربه می کنند و عملکرد بالایی را در طول سالیان متمادی حفظ می کنند.
به طور خلاصه، کمپرسورهای اسکرو دوام بیشتری دارند زیرا از "تفریق" در طراحی (قطعات کمتر)، "تعادل" در دینامیک (چرخش بر روی رفت و برگشت) و "افزودن" در حفاظت (خنک کننده تزریق روغن و مقاومت در برابر چکش مایع) استفاده می کنند.
اگر به دنبال پایداری طولانی مدت سیستم، هزینه های تعمیر و نگهداری کم و توانایی مدیریت شرایط با بار بالا هستید، بدون شک یک کمپرسور اسکرو سرمایه گذاری هوشمندانه تری است.
به عنوان یک تولید کننده حرفه ای کمپرسور اسکرو، ما به ارائه ساخت روتور دقیق تر و مطمئن تر اختصاص داده شده ایم. آیا می خواهید بدانید که سری کمپرسور اسکرو ما در شرایط سخت چگونه عمل می کند؟ ما می توانیم یک راه حل سفارشی صرفه جویی در مصرف انرژی به شما ارائه دهیم.
