کمپرسور اسکرو (بررسی فنی)

کمپرسورهای حلزونی یا مارپیچی، که در این متن و در بازار از آنها با عنوان کمپرسور اسکرو پیچی یاد میشود، ابتدا فاصله‌ی میان کمپرسور سانتریفیوژ و کمپرسور پیستونی را پر میکردند، لیکن اینک دامنه وسیعی از فشارها و مقادیر جریان را پوشش میدهند.

کمپرسور حلزونی بزرگ از نظر ظرفیت هوادهی وارد محدوده سانتریفیوژها شده و تا چهل هزار سی اف ام گاز را جابجا میکند؛ نوع کوچکتر این ماشین‌ها به ویژه از مدل روغنی در تهویه مطبوع خودرو (سیکل تبرید) که از نظر حجمی کاملا در محدوده رفت و برگشتنی یا پیستونی است قرار میگیرد.

سیکل کارکرد با عمل مکش، تراکم و تخلیه کامل میگردد. نیروی محرکه توسط روتور نر به روتور ماده اعمال میشود. با درگیر شدن روتور نر و ماده مقداری گاز از دریچه ورودی وارد فضای مابین زبانه روتور نر و فرورفتگی روتور ماده شده و ادامه دوران روتور موجب جریان گاز و متراکم شدن آن در طول روتور به طرف خروجی میگردد و در حالی که با حرکت به جلو از حجم گاز کاسته شده و به فشار آن افزوده میشود.

نهایتا گاز از شیار روتور خارج شده و لحظه ای که دریچه خروجی مقابل شیار حامل گاز قرار میگیرد وارد سیستم میشود، مطابق شکل:

با ادامه دوران مقدار دیگری از گاز در قسمت مکش در فضای مابین فاق و زبانه روتور نر و ماده حبس شده و به طور مشابه به طرف خروجی حرکت و متراکم شده، توام با کاهش حجم و نهایتا تخلیه میشود. این عمل در یک دور کامل به تعداد فضاهای مابین و جفت لپها تکرار میشود. محل دریچه‌های ورودی و خروجی با توجه به نسبت فشار مورد نیاز سیستم به طور فیزیکی انتخاب و تعیین میشود. همچنین زاویه مارپیچ در مقدار نسبت فشار موثر است.

برای بالا بردن راندمان، به حداقل رساندن لقی مابین روتورها و نیز مابین روتورها و پوسته اهمیت دارد. لقی در کلام برخی از مهندسان آشنا با ادبیات انگلیسی کلیرانس بیان میشود.

در این کمپرسور باد صنعتی فضای مرده و یا حجم انبساط همانند رفت و برگشتی، کمپرسور پیستونی، وجود ندارد و راندمان حجمی تابع لغزش روتور خواهد بود. لغزش روتور عبارت از نشت گاز از ناحیه فشار بالا به سمت فشار پایین است که ظرفیت بالقوه‌ی کمپرسور را میکاهد. به این نشت گاز گاه هدررفت جریان برگشتی نیز گفته میشود. این هدررفت تابعی از عوامل زیر است:

• سطح مقطع کل لقی‌های میان روتورها با پوسته
• دانسیته‌ی گاز مورد نظر
• نسبت تراکم (عملکرد)
• سرعت محیطی روتور
• نسبت حجم‌های طراحی شده

میزان این نشت و راندمان حجمی در نوع روغنی و خشک متفاوت بوده و منجر به ملاحظاتی در انتخاب دور نیز میشود که به تشریح در معرفی کمپرسورهای اویل فری  به آن پرداخته شده است.

در کمپرسور هوای فشرده اسکرو پیچی دومرحله ای، خروجی از مرحله‌ی اول وارد مرحله‌ی دوم میشود که عملکردی مشابه با مرحله‌ی اول دارد. در شرایط معینی این عمل قدرت مصرفی را کاسته و راندمان را بالا میبرد.

در شکل زیر چهار دیاگرام A-B-C-D را مشاهده میکنید که دیاگرام A نشاندهنده‌ی کمپرسور با نسبت فشار پایین بوده و دیاگرام ‌B کمپرسوری با نسبت فشار بالا را نمایش میدهد. در دیاگرام C نسبت فشار کمپرسور کمتر از نسبت فشار مورد نیاز سیستم بوده و بنابراین در قسمت خروجی با یک جریان برگشتی مواجه خواهیم شد که خود موجب افت انرژی میگردد. در دیاگرام D برعکس، نسبت تراکم کمپرسور بیشتر از فشار موردنیاز سیستم بوده و در این حالت نیز با افت انرژی روبرو خواهیم بود.

ظرفیت، حجم جابجایی و راندمان حجمی

پیشتر اندازه‌گیری کار، توان و نرخ حجمی هوای فشرده را در مطلبی جداگانه  بررسی کرده ایم، حالا به طور خاص در کمپرسور اسکرو به این موضوع پرداخته و دقیق‌تر میشویم.

مقدار ظرفیت کمپرسور اسکرو (حلزونی یا مارپیچی) تابعی از حجم جابجایی (حجم مابین لوب‌های روی روتورها) و سرعت آن است. حجم جابجایی به نوبه خود تابع پروفیل روتور، قطر و طول آن است و میتوان آن را با رابطه زیر بیان کرد:

Qr = d^3.(L/d)/C

که در آن Q حجم جابجایی به ازای یک دوران، d قطر روتور نر، L طور روتور، C ضریب ثابت عمومی مربوط به شکل پروفیل برای روتورهای ۶+۴ است که این مقدار برای پروفیل مدور برابر با ۲/۲۳۱ و برای پروفیل نامتقارن ۲/۰۵۵ منظور میگردد.

و ظرفیت کمپرسور هوای فشرده اسکرو برابر فرمول زیر خواهد بود که در آن Qd ظرفیت کمپرسور و N سرعت دورانی است.

Qd=Qr*N

حجم واقعی ورودی نیز با توجه به راندمان حجمی عبارت است از:

Qi=Qd*Ev

در فرمول همانطور که بدیهی مینماید Qi یا حجم واقعی ورودی حاصلی از ضرب بازدهی حجمی در Qd یا ظرفیت محاسبه شده‌ی کمپرسور است.

بنابرین راندمان یا بازدهی حجمی نسبت مقدار واقعی گاز ورودی به مقدار جابجا شده (محاسبه شده) خواهد بود. بازدهی حجمی تابعی از اصطکاک داخلی، لغزش روتور و نوع پروفیل پره‌هاست. همچنانکه قبلا نیز گفته شده است، لغزش به میزان نشتی گاز از ناحیه‌ی فشار بالا به سمت فشار پایین کمپرسور گفته میشود.

کمپرسور خشک یا اویل فری

مقدار نشت در کمپرسور بدون روغن به عدد ماخ در نوک روتور بستگی دارد. سرعت خطی نوک روتور را به صورت زیر میتوان محاسبه کرد که در آن با کمک قطر، عدد پی و سرعت دورانی به u یا سرعت خطی دست می یابیم:

u=π*d*N

سرعت بهینه نوک روتور به ازای عدد ماخ ۰/۲۵ و در نسبت فشار ۳ تعریف میشود. در نسبت فشارهای دیگر طراحی شده، مقدار ماخ بهینه همانطور که در شکل زیر ملاحظه میشود اندکی تغییر خواهد داشت:

مقدار نشت گاز علاوه بر تاثیر روی راندمان حجمی در راندمان آدیاباتیک نیز اثر میگذارد. شکل بعدی نشانگر نسبت‌های راندمان بر حسب نسبت‌های سرعت روتور u/u (سرعت عملکرد بر سرعت بهینه) است. بدین معنی که راندمان حداکثر در سرعت بهینه (u/u=1 که در عدد ماخ ۰/۲۵ رخ میدهد) حاصل میشود.

راندمان آدیاباتیک بایستی بر حسب وزن مولکولی گاز نیز تصحیح گردد. به طور کلی مقدار راندمان در وزن‌های مولکولی کم کاهش یافته و بالعکس در وزن‌های مولکولی بالا افزایش می یابد.

مثلا اگر راندمان آدیاباتیک برای هوا با وزن مولکولی ۲۹ برابر با ۷۸ درصد باشد برای هیدروژن با وزن مولکولی ۲ حدود ۳ درصد کمتر و یعنی ۷۵ درصد بوده و برای گازی با وزن مولکولی ۵۶ درصد به اندازه‌ی ۳ درصد بیشتر و برابر با ۸۱ درصد خواهد بود.

قدرت آدیاباتیک و قدرت شافت

کار آدیاباتیک داده شده به مرحله با رابطه زیر بیان میشود:

که در آن W کار آدیاباتیک ورودی، P فشار ورودی، Q حجم ورودی و η راندمان آدیاباتیک هستند. همچنین قدرت شافت یا قدرت مصرفی برابر است با:

W(a) = W(s) + تلفات مکانیکی

و تلفات مکانیکی برای مقاصد تخمینی برابر با ۰/۰۷ کار یا قدرت آدیاباتیک خواهد بود:

تلفات مکانیکی = ۰/۰۷*W(a)

فرمول بعدی درجه حرارت خروجی را برای ما‌ آشکا میسازد:

که در آن t درجه حرارت ورودی، T درجه حرارت مطلق ورودی، ηa راندمان آدیاباتیک و ηi راندمان افزایش درجه حرارت هستند. معمولا راندمان افزایش درجه حرارت را برای سهولت و ساده سازی برابر با ۹۰ درصد فرض میکنند.

طراحی روتور کمپرسور باد صنعتی – کمپرسور اسکرو

سیستم یاتاقان‌بندی روتورها در دستگاه‌های نوع سنگین، هیدرودینامیک یا لغزشی (شعاعی و محوری) و در نوع سبک، غلتشی می باشد. انتخاب چند مرحله بودن کمپرسور با توجه به دمای خروجی گاز و محدوده اختلاف فشار تعیین می شود. در کارخانه سازنده دو روتور خام از ابتدا به عنوان زوج انتخاب شده و به طور همزمان عملیات تراشکاری و ساخت آنها انجام می شود. در طراحی این تجهیزات اختلاف فشار بین سیال خروجی و ورودی عامل بسیار مهمی است، چون اگر از محدوده‌ی مجاز بالاتر باشد باعث خمش در روتورها و آسیب به تجهیزات می شود. مقدار مجاز معمولا بین ۰/۷ تا ۱۰ بار است ولی بیشتر طراحان با تغییر طول روتورها آنرا تا ۱۴ بار می رسانند. تغییر دور و سرعت این تجهیزات با استفاده از محرک‌هایی مثل توربین بخار یا گاز و یا موتورهای الکتریکی، بین ۷۰ تا ۱۰۵درصد دور،‌ قابل انجام است. برای دورهای پایینتر از این محدوده مشکل دور بحرانی مطرح خواهد شد و اگر این مسئله نباشد تا ۵۰درصد دور معمولی تجهیزات قابل قبول می باشد اما منجر به بالا رفتن دمای کاری دستگاه می شود. این کنترل دور معمولا باعث افزایش کنترل سیستم لوله‌ی بای‌پس، دامنه تغییرات جریان و انعطاف پذیری تجهیزات در هنگام راه‌اندازی خواهد شد. لوله خارجی بای‌پس برای چرخاندن سیال از قسمت خروجی به ورودی یا اتمسفر (در سیال هوا) در اطراف تجهیزات قرار گرفته است. زمان تست این کمپرسورها معمولا ۴ ساعت تحت شرایط بهره‌برداری طبق استاندارد API 619 است. معمولا سقف مجاز دمای خروجی سیال در این تجهیزات ۳۵۰ درجه فارنهایت (۱۷۵درجه سانتیگراد) بوده و برای دمای بالاتر از ۴۵۰ درجه فارنهایت (۲۳۰درجه سانتیگراد) بایستی از سیستم خنک‌کاری روتور به وسیله روغن استفاده نمود.

شرکت جهان کمپرسور

شرکت جهان کمپرسور کمی پیش از آغاز سال ۱۳۶۲ تاسیس گردید. مدیرعامل فعلی شرکت جناب آقای مهندس عباس بهروزی در سال ۱۳۶۶ از شرکت اطلس کوپکو ایران (با سمت مدیریت فنی و سرویس) جدا شده و به درخواست مدیرعامل وقت اطلس کوپکو ایران، و به همراه گروهی از همکاران سابق خود، شرکت جهان کمپرسور را احیا نمودند. خدمات دهی معتبر برای دستگاه های اطلس کوپکو مهمترین دغدغه و ماموریت شرکت شمرده می شد. در طی سال ها این شرکت از مدیران و تکنسین های اسبق اطلس کوپکو در کنار نیروی جوان و تازه نفس بهره جسته و با تربیت نیروهای جدید و همچنین استفاده از تجربه و تخصص نیروهای قدیمی، مجموعه ای پایدار را به عنوان چرخ دنده ای برای صنعت کشور برپا داشته است.

شرکت جهان کمپرسور از سال ۱۳۶۲ تاکنون همواره با ارائه خدمات معتبر حامی مشتریان گرانقدر خود از صنایع و معادن کشور بوده است. بذر تاسیس این شرکت به سفارش مدیرعامل وقت شرکت اطلس کوپکو ایران، لیندستن، کاشته شد و نخست با عنوان تعمیرگاه مجاز ماشین آلات اطلس کوپکو شروع به کار نمود.

به مرور گروهی از مدیران و مهندسان سابق اطلس کوپکو ایران به این شرکت مهاجرت کرده و مسیر را برای ادامه‌ راه خدمت به صنعت و به ویژه‌ معادن کشور هموار کردند. اکنون جهان کمپرسور در زمینه‌ تامین کمپرسور صنعتی برای کارخانجات، حفاران و راهسازها و همچنین ارائه‌ خدمات پس از فروش معتبر و تامین قطعات مشغول به کار است.

در بیش از چهار دهه فعالیت، شرکت جهان کمپرسور جنگ ۸ ساله، دوران سازندگی، دوران توسعه سیاسی و اقتصادی و همچنین تجربه‌ی تحریم‌های کمرشکن که بر صنعت و معدن کشور تحمیل شده است را بر دوش میکشد و همواره تلاش کرده است خدمتگزار و یار مشتریان خود باشد. در جهان کمپرسور صداقت و روراستی، خوشبختانه یا متاسفانه، اصل اول تمامی تعاملات ماست. کافیست یک بار با ما تماس داشته باشید تا متوجه شوید.

جهان کمپرسور برای محصولات مختلفی خدمات و مشاوره ارائه میدهد. این محصولات از کمپرسور اسکرو تا مدلهای دیگر کمپرسور و نیز دریل واگن‌های پنوماتیک و هیدرولیک را شامل میشود. ارتباطات گسترده نتیجه‌ی سابقه‌ی طولانی ماست و در ارائه‌ی خدمات به مشتریان، همین ارتباطات نیز در خدمت تجربه‌ی بهتر شما خواهد بود.

اکنون شرکت همان کیلومتر ۲۰ جاده‌ مخصوص کرج است، همان آدرس که از سال ۱۳۶۲ سراغ دارید و همچنین دفتر خیابان قزوین نیز برای دسترسی بهتر و ارتباط نزدیکتر با بازار برقرار است. امیدواریم روزگار دشوار صنعت ایران بگذرد و بار دیگر شاهد شکوفایی و رونق، در کنار یکدیگر، باشیم.

کمپرسور اسکرو اویل فری

روغن در داخل محفظه تراکم کمپرسور روغنی  سه نقش مهم دارد: روان کاری، پاک سازی و خنک کنندگی. سه مکانیسم گفته شده بر افزایش بهره‌وری کمپرسور تاثیرگذار هستند و در کمپرسور اویل فری باید چاره‌ای اندیشید تا افت بهره‌وری مذکور جبران شود. راهکار را شرکت‌های سازنده کمپرسور باد صنعتی در دو تغییر دیده اند:

• کاهش کلیرانس روتورها با دیواره محفظه تراکم

کلیرانس یا فاصله روتورها با دیواره‌ی سیلندر  هر چه بیشتر باشد شاهد فرار هوای فشرده بیشتری به صورت جریان برگشتی خواهیم بود. این مسئله در کمپرسور هوای فشرده اسکرو اویل اینجکت نیز رخ میدهد اما به دلیل تزریق روغن و همچنین بهره‌وری کافی قابل صرفه نظر کردن است. این قضیه در مورد کمپرسور هوای فشرده اسکرو اویل فری صادق نیست و ضروری است از هر طریق ممکن از کاهش بهره‌وری کمپرسورهای باد صنعتی جلوگیری شود.

• روکش روتور

در کمپرسور اویل فری عموما از روکش‌های تفلون یا مولیبدنوم دی سولفید برای روتورها استفاده می شود. تفلون ترکیبی پلیمری با نام علمی پلی تترا فلوئورو اتیلن یا PTFE است که نخستین بار توسط شرکت دوپونت و با نام تجاری تفلون به بازار عرضه شد. کاربری این دو روکش متفاوت نیز بسته به دمای کار کمپرسور هواست. مولیبدنوم دی سولفید درجه حرارت ذوب بسیار بالاتری داشته و برای کار در دمای بالاتر مناسب است.

در کمپرسور اسکرو هوای خشک یا اویل فری گاز به تنهایی و بدون روغن وارد محفظه کمپرسور شده و به هیچ عنوان آغشته به روغن نخواهد شد. چرخ‌دنده‌های تنظیم کننده (Timing Gear) که عمل همزمانی حرکت (Synchronization)، عدم سایش و برخورد روتورها با یکدیگر و انتقال دور از روتور محرک (نرینه) به روتور متحرک (مادینه) را باعث می شود.

به دلیل عدم نشت روغن به محفظه فشار، یاتاقان‌ها و سیستم آب‌بندی در خارج از محفظه‌ی فشار طراحی و نصب شده اند. کمپرسورهای اسکروی بدون روغن حداکثر در ظرفیت ۱/۵ مترمکعب در دقیقه ساخته می شوند.

معایب کمپرسور هوای فشرده اسکرو اویل فری

در کمپرسور باد صنعتی فوق به دلیل فقدان روغن و عدم خنک کاری دمای سیال قابل تراکم در حین عملیات فشار بالا رفته و بالطبع با توجه به نوع گاز نسبت فشار تقریبا حدود ۳:۱ خواهد شد که این افزایش دمای گاز، احتمال پیچیدگی پوسته و همچنین تماس روتورها با یکدیگر و پوسته را می تواند در پی داشته باشد. لذا مقادیر لقی بین قطعات بایستی به نحو متناسب پیش بینی شود. این کمپرسورها معمولا توانایی تولید فشار بالا را نداشته و برای تامین فشار زیاد (بالاتر از ۱۰ بار و ۶۰ مترمکعب) از نوع چندمرحله ای آن استفاده می شود. از دیگر معایب این تجهیزات راندمان کمتر آنها نسبت به نوع روغنی بوده و به آب‌بندی مناسبی به منظور جلوگیری از نشتی در آنها مورد نیاز است. هزینه‌ی تهیه‌ی یک کمپرسور بدون روغن (به دلیل عملکرد در سرعت بالا) تقریبا دو برابر هم اندازه‌ی خود از نوع روغنی خواهد بود ولی نیازی به جداکننده‌ی روغن از گاز پروسس ندارند. ورودی سیال باید به گونه‌ای در نظر گرفته شود که احتمال وارد شدن ذرات و گرد و خاک به داخل دستگاه به حداقل برسد. بنابراین وجود یک سیستم ذرات‌گیری از سیال ورودی بسیار الزامی می باشد. از محدودیت‌ این کمپرسورها، فشار خروجی کمتر نسبت به اویل اینجکت (روغنی)‌  است.

مزایای کمپرسور هوای فشرده اسکرو اویل فری

به خاطر عدم وجود روغن در سیال خروجی، این دستگاه‌ها جذابیت بیشتری برای صنایع دارد و می توان با استفاده از پکیج‌های چندمرحله‌ای (Multi-stage) تولید فشار را در این نوع کمپرسورها افزایش داد.

روغن مصرفی برای روانکاری، پاکسازی و خنکسازی کمپرسور روغنی  یا اویل اینجکت روغنی با اهمیت‌تر و حساستر است. این روغن در داخل المنت جریان خواهد داشت و وظایف جدی‌تری نیز بر عهده دارد. اما روغن کمپرسور اویل فری، سری Z اطلس کوپکو، سری L اینگرسولرند و CSG کمپرسور کایزر، خارج از المنت بوده و میتوان از روغن‌های خوب داخلی که برای موتورهای خودرو استفاده میشود، روغن ۲۰۵۰، نیز بهره برد. البته تمامی این مسائل به موجب شرایط خاص بازار ایران و عدم دسترسی به روغن‌های توصیه‌ شده کمپانی سازنده کمپرسور اسکرو است.

اویل فری یا کمپرسور اویل لس؟

آیا این دو اصطلاح به هنگام خرید کمپرسور معنای یکسانی دارد؟‌ در استفاده‌های معمولی شاید بتوان چنین گفت، اما در ادبیات فنی و صنعتی تفاوتهایی میان دو اصطلاح اویل فری و اویل لس وجود دارد و کارشناسان و فروشندگان آنها را رعایت میکنند.

کمپرسورهای کوچک برای کارگاه

در مدلهای پیستونی کوچکی که برای کارهای جزئی کارگاهی همچون میخکوب بادی، تمیزکاری با باد و دیگر مصارف محدود کاربرد دارد، دو عبارت اویل لس و اویل فری به جای یکدیگر استفاده شده و معنای یکسانی دارند. این اصطلاحات در اینجا به حذف روغن از واحد کمپرسور اشاره دارد. قطعات از روکش‌های تفلونی بهره برده و نیازمند تعویض روغن نیست. این کمپرسورها طراحی ساده‌تر داشته و زودتر از مشابه روغنی خراب میشود. در بازار ابزار خانگی و کارگاهی کوچک این دو اصطلاح عملا به یک معناست.

در کاربرد صنعتی و مهندسی

اینجاست که بحث متفاوت خواهد بود. در کاربردهای جدی‌تر، طبیعتا واژگان هم دقیقتر استفاده میشود. کمپرسور صنعتی اویل فری هوای فشرده‌ی فاقد هرگونه آلودگی روغنی تولید میکند. این کمپرسورها استانداردهای مشخص کیفیت هوا همچون ایزو کلاس صفر را پاس کرده اند و در صنایع حساسی چون دارو، غذایی و الکترونیک کاربرد دارند. کمپرسور اویل فری طراحی اختصاصی و ویژه با بکارگیری روکشهای خاص، چرخ‌دنده‌های تایمینگ، تزریق آب و غیره دارد.

کمپرسور اول لس کمپرسوری است که در محفظه‌ی فشرده‌سازی آن از روغن استفاده نمیشود، اما لزوما این کمپرسورها خلوص کامل هوا را مطابق با استانداردهای صنعتی رعایت نمیکنند.

هوادهی بدون روغن، از کمپرسور اسکرو تا کمپرسور سانتریفیوژ

هوای فشرده‌ی بدون روغن ضامن کیفیت محصول و ایمنی عملیات صنعتی است. کمپرسور بدون روغن بایستی با تجهیزات جانبی مناسب فیلتراسیون همراه باشد تا ریسک ورود رطوبت و آلاینده‌ها به هوای فشرده‌ی خروجی به حداقل رسیده و از آلودگی و آسیب به محصولات نهایی جلوگیری به عمل آید.

البته که کمپرسورهای پیستونی یا دیافراگمی هم مدلهای بدون روغن دارند، اما وقتی از کمپرسور صنعتی اویل فری صحبت میکنیم، منظور ما یکی از ۳ تکنولوژی زیر است:

• کمپرسور اسکرو بدون روغن
• کمپرسور اسکرول بدون روغن
• کمپرسور سانترفیوژ بدون روغن

برای تبیین تفاوت این کمپرسورها و تطابق آن با نیاز مصرف کننده به سراغ یکی از تولیدکنندگان مشهور کمپرسورهای هوا، یعنی سول ایر میرویم. این مثال در مورد سایر برندها نیز صدق خواهد کرد و قصد ما تنها مقایسه ۳ تکنولوژی فوق است.

سول‌ایر در مدلهای کمپرسور اسکرو که هوای خشک و بدون روغن تولید میکنند مختصات زیر را ارائه میدهد:

• هوادهی از ۱۱۷ تا ۲۸۲۹ CFM یعنی از ۳/۳ تا ۸۰/۱ مترمکعب بر دقیقه
• فشار کاری از ۱۰۰ تا ۱۵۰ PSI یعنی از ۷ تا ۱۰/۴ بار
• توان الکتروموتور از ۳۰ تا ۶۰۰ اسب بخار یعنی ۲۲ تا ۴۵۰ کیلووات

اما همین برند برای مدلهای کمپرسور اسکرول بدون روغن گستره‌ی محدودتری از مختصات فنی را پوشش میدهد که به شرح زیر است:

• هوادهی ۶ تا ۱۲۹ CFM یعنی از ۰/۱۶ تا ۳/۷ مترمکعب بر دقیقه
• فشار کاری از ۱۲۰ تا ۱۴۵ PSI یعنی ۸/۳ تا ۱۰ بار
• و در نهایت توان الکتروموتور از ۲ تا ۴۴ اسب بخار یعنی ۱/۵ تا ۳۳ کیلووات

حقیقت آن است که کمپرسور اسکرول در مقایسه با کمپرسور اسکرو محدودیت‌هایی دارد که به ساخت مدلهای مشابه نمیارزد. هر تکنولوژی‌ ساخت کمپرسور کاربرد خود را دارد، اما گاهی برخی از این مدلها بازی را به مدلی برتر می بازند. رقابت کمپرسورهای اسکرول و اسکرو از آن جمله است و کمپرسور اسکرو کم و بیش از اکثر رنج‌های عملیاتی برتری نهایی را دارد که مشتمل بر کیفیت طراحی، کیفیت هوای فشرده تولیدی، کنترل و صرفه‌ی اقتصادی است. همچنین سول ایر در مدلهای کمپرسور سانتریفیوژ بدون روغن مختصات زیر را ارائه میدهد:

• هوادهی از ۵۵۰ تا ۱۱۸۰۰۰ CFM یعنی ۱۵/۶ تا ۳۳۴۱/۵ مترمکعب بر دقیقه

تفاوت را احساس کردید؟  هوادهی توربوکمپرسورهایی چون کمپرسور سانتریفیوژ به شکل جنون‌امیزی بر کمپرسور اسکرو برتری دارد. پس شما تکلیفتان مشخص است. اگر هوای پاک در حجمی عظیم لازم دارید، خنده‌دار است که کلمه‌ی کمپرسور اسکرو را بر زبان بیاورید.

• فشار کاری از ۱ تا ۵۰ بار – کمپرسورهای سانترفیوژ برای دستیابی به فشارهای کاری بالا و حتی فشار کاری نرمال ۷ یا ۸ بار نیازمند تعداد بلوک و مرحله‌ی فشرده‌سازی متعدد هستند.
• توان الکتروموتور از ۱۷۵ تا ۳۰۰۰۰ اسب بخار یعنی از ۱۳۰ تا ۲۲۳۷۱ کیلووات

این مقادیر در مدلهای مشابه از کمپرسورهای اطلس کوپکو، اینگرسولرند، کایزر و کمپ‌ایر نیز یکسان است. همچنین برندهای ثانویه چون کوبلکو و کایشان هم از محدودیت‌های طراحی فنی یکسانی تبعیت میکنند.

مدلهای کمپرسور اسکرو اویل فری از برندهای مشهور، نام ببرید.

کمی پیشتر کمپرسورهای سول ایر را برشمردیم، این برند در مدلهای کمپرسور اسکرو بدون روغن سری DS را با طراحی دومرحله‌ای و ویژگی‌های مدرن ارائه میدهد، همچنین کمپرسور اسکرو بدون روغن سری DSP نیز همراه با روتورهای فولاد ضدزنگ، سیستم حذف مه‌روغن و کنترل‌های پیشرفته است. سول‌ایر کمپرسور سری SRL را در مدلهای اسکرول و کمپرسور ظرفیت بالای سانتریفیوژ مدلهای F و T را ارائه میدهد. کمپرسورهای اسکرول و سنتریفیوژ به ذات بدون روغن کار میکنند.

همانطور که گفته شد مهمترین و دقیقترین پارامتر طراحی کمپرسور اسکرو اویل فری روکش روتورهای آن است که دقتی بسیار عالی نیازمند است و شرکتهای مختلفی از جمله سول ایر، اطلس کوپکو و کایزر از روشهای زیر برای پوشش‌دهی روتورها استفاده میکنند:

• اسپری حرارتی که برای روکشهای سرامیکی و کامپوزیتی کاربرد دارد. اسپری حرارتی خود به دو شکل اسپری سرعت بالای سوخت اکسیژنه و اسپری پلاسما انجام میشود و چسبندگی و مقاومت سایشی بالا از مزایای آن است.
• اسپری یا کوتینگ پلیمری که برای پلیمرهای مختلفی چون تفلون و دیگر پلیمرهای اصلاح‌شده با فرمول خاص در اختیار شرکتهای بزرگی چون اطلس کوپکو و اینگرسولرند یا کوبلکوی ژاپن استفاده میشود. مزایای این روش یکنواختی بالا و دقت در ضخامت است.
• برای پلیمرها از آبکاری نیکل و فسفر نیز استفاده میشود و سطح یکدست و چسبندگی بهتر برای لایه‌های بعدی دارد.
• پوشش‌دهی خلا که اصطکاک حداقلی، ضخامت بسیار نازک و دقت بالا دارد و فقط برای کمپرسورهای رده بالا استفاده میشود.
• و اسپری الکترواستاتیک

استاندارد هوای فشرده بدون روغن

اطلس کوپکو از جمله سخت‌گیرترین برندهای سازنده‌ی کمپرسور هوای بدون روغن است. این کمپانی استانداردهای متعددی را پاس میکند که از آن جمله میتوان به ایزو ۹۰۰۱، ایزو ۱۴۰۰۱، ایزو ۸۵۷۳-۱ کلاس صفر اشاره کرد. همچنین گواهینامه‌های OHSAS 18001 و ایزو ۲۲۰۰۰ برای ماشین‌آلات بدون روغنی که آنتورپ و ذیل عنوان سری Z اطلس کوپکو تولید میشود رعایت میشوند.

اطلس کوپکو هم مانند سول ایر مدلهای مختلفی را برای تولید هوای فشرده‌ی بدون روغن در ابعاد صنعتی تولید کرده است. کمپرسور پیستونی اطلس کوپکو در مدلهای کامپکت سری LFx هوای بدون روغن با مختصات زیر ارایه میدهد:

• هوادهی از ۱/۰۲  تا ۲/۵۳ لیتر بر ثانیه یعنی ۰/۰۶ تا ۰/۱۵ مترمکعب بر دقیقه
• در فشار کاری ۱۰ بار

کمپرسور پیستونی اویل فری و آلومینیومی LF توان هوادهی بالاتری در بازه‌ی ۳/۱ تا ۱۵/۵ لیتر بر ثانیه در همان فشار کاری ۱۰ بار دارد. در نهایت کمپرسورهای LZ اطلس کوپکو ۱۱ تا ۳۱ لیتر بر ثانیه هوادهی و بازه‌ی فشار کاری ۴ تا ۱۰ بار تولید میکند.

کمپرسورهای اویل فری اسکرول اطلس کوپکو با سری SF+ شناخته میشوند. این کمپرسور ۱/۹ تا ۴۰/۸ لیتر بر ثانیه هوادهی در فشارهای کاری نرمال ۸ تا ۱۰ بار دارد. هر کمپرسوری که هوادهی آن با واحد لیتر بر ثانیه گفته شود معمولا دبی خروجی کوچکی دارد. اطلس کوپکو از معدود کمپانی‌هایی است که کمپرسورهای آبی AQ را تولید میکند. این کمپرسورها با آب خنک شده و در مدلهای اسکرو اویل فری مختصات عملیاتی زیر را ارائه میدهد:

• ۲۱/۹ تا ۱۶۱ لیتر بر ثانیه برابر با ۳/۳ تا ۹/۱ مترمکعب بر دقیقه
• و ۷/۲۵ تا ۱۲/۷۵ بار فشار کاری

کمپرسور پیستونی HX و HN و کمپرسور پیستونی فشار قوی P دیگر مدلهای اویل فری و بدون روغن با استانداردهای صنعتی هستند.

اما کمپرسور اسکرو اویل فری اطلس کوپکو در کدام مشخصات طراحی میشود؟

۱. کمپرسورهای ZE و ZA اطلس کوپکو. این کمپرسورها فشار ضعیف هستند و بین ۲ تا ۱۸۰ مترمکعب بر دقیقه هوادهی دارد. فشار کاری آنها در محدوده‌ی ۰/۵ تا ۴ بار قرار میگیرد.

۲. کمپرسور ZR و ZT اطلس کوپکو که به عنوان مدلهای روتاری دندانی نیز شناخته میشوند و نسخه‌های ساده‌تر کمپرسور اسکرو هستند. این کمپرسورها ۲ تا ۹ مترمکعب بر دقیقه با فشار کاری ۴ تا ۱۰ بار تولید میکنند.

پیش از معرفی بهترین کمپرسور اسکرو اویل فری بازار از اطلس کوپکو به کمپرسورهای سانترفیوژ این برند هم اشاره کنیم. این کمپرسورها در مدلهای ZH و ZH+ تولید میشود. هوادهی ۷۶ تا ۵۷۸ متر مکعب بر دقیقه و فشار کاری ۲/۵ تا ۱۳ بار از ویژگی‌های آن است.

و در نهایت ابرقهرمانان بازار کمپرسور اویل فری، کمپرسورهای ZT و ZR اسکرو اویل فری که ۱ تا ۱۵۰ مترمکعب بر دقیقه هوای فشرده با فشارهای کاری ۳/۵ تا ۱۳ بار تولید میکنند.