استفاده گسترده از انواع کمپرسورها در سردخانه‌ها و شرکت‌های صنعتی، موجب محبوبیت دو نوع کمپرسور اسکرال و اسکرو شده است. با وجود تشابه اسمی، اما این دو نوع تفاوت‌های مهمی با یکدیگر دارند و انتخاب صحیح آن‌ها برای بهره‌گیری در محل مناسب و دریافت بیشترین بازدهی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. مطلب حاضر اطلاعات کافی و مناسبی درباره کمپرسور اسکرو و اسکرال در اختیار شما قرار می‌دهد که در کسب و کارتان مفید خواهد بود.
کمپرسور اسکرال چیست؟
یکی از انواع کمپرسورهایی که در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می‌شوند، کمپرسور اسکرال (Scroll compressor) است. اسکرال نسبت به دیگر انواع کمپرسورها، تکنولوژی پیشرفته‌تری دارند. این دستگاه ظاهری استوانه‌ای شکل دارد و از دو مارپیچ ثابت و متحرک تشکیل شده است. این دستگاه‌ها در انواع سیستم‌ها همچون چیلر، هواساز و اسپلیت ایستاده مورد استفاده قرار می‌گیرند. کمپرسور اسکرال در تهویه مطبوع تجاری و سردخانه با ظرفیت 18 تا 35 کیلووات انجام وظیفه می‌کند.
Scroll compressor به طور کلی برای مناطق گرمسیر مناسب‌تر است. امروزه برندهای مختلفی از این محصول وجود دارند. به طور مثال، کمپرسور اسکرال دانفوس به علت کاربرد وسیع در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع، طول عمر بالا، کیفیت بالای قطعات و همچنین قابلیت مکش 100 درصد گاز مورد استقبال فراوانی واقع شده. کمپرسور اسکرال کوپلند نیز بخاطر قابلیت اعتماد پذیری زیاد و سطوح پایین صدا در میان برندهای مختلف اسکرال شهرت بیشتری یافته است.
عملکرد کمپرسور اسکرال
نحوه کار کمپرسور اسکرال به این صورت است که این دو مارپیچ یا قطعه حلزونی در داخل همدیگر قرار می‌گیرند و موجب متراکم شدن سیال مبرد میگردند. در این نوع که به آن کمپرسور حلزونی نیز گفته می‌شود، یک Scroll compressor ثابت حرکت نمی‌کند و یک اسکرال متحرک با استفاده از پیوند نوسان می‌چرخد. سپس قسمتهای مبرد بین دو اسکرال آرام به مرکز منتقل می‌شوند و حجم گاز کاهش می‌یابد. آنگاه درگاه مرکزی به مسیر کندانسور تخلیه می‌شود.
نحوه حرکت کمپرسور اسکرال به صورت کلی در سه مرحله خلاصه می‌شود. در مرحله مکش مبرد با شروع کار دستگاه، جریان گاز سرد از شیر ورودی وارد دستگاه می‌شود و رزوه درونی با دوران خود جریان گاز را داخل مارپیچ گیر می‌اندازد. مرحله بعد که عملیات تراکم مبرد است جریان گاز در فضای بین دو مارپیچ پیش می‌رود و دما و فشار افزایش می‌یابد. در مرحله آخر که عملیات تخلیه صورت می‌گیرد، گاز مبرد با شیر تخلیه در وسط مارپیچ ثابت به بیرون هدایت می‌شود.
انواع کمپرسور اسکرال
مارپیچ حلزونی بیرونی ثابت و درونی دوران کننده، میل لنگ، پمپ روغن، روتور، لوله مکش، یاتاقان و استاتور، قطعات اصلی کمپرسور اسکرال هستند. هر کدام از این قطعات، عملکرد مخصوص به خود را دارند؛ اما مارپیچ حلزونی در میان آن‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد. از آنجایی که تعمیر هرکدام از این قطعات کار دشواری است؛ حفظ و نگهداری آن‌ها ضرورت بسیاری دارد. کمپرسور حلزونی همچنین دارای انواع مختلفی است.
Scroll compressor بر اساس سرعت دوان یعنی ثابت یا متحرک بودن به دو نوع تقسیم بندی می‌شود. در کمپرسور اسکرال سرعت متحرک، سرعت دوران مارپیچ قابل کنترل است و به کمک آن میزان مبرد متراکم شده را می‌توان کنترل کرد. نوع دیگر کمپرسور اسکرال، سرعت ثابت است که در آن، دوران مارپیچ ثابت بوده و امکان مدیریت آن وجود ندارد. در این مدل برای کنترل ظرفیت تنها می‌توان دستگاه را خاموش و روشن کرد.
در یک مقاله جدید به صورت مفصل به موضوع ” بهترین کمپرسور هوا ” پرداختیم.
مزایای کمپرسور اسکرال
کمپرسورهای اسکرال بخاطر مزیت‌هایی که دارند در حال جایگزین شدن با انواع پیستونی و روتاری هستند. یکی از ویژگی‌های بارز این دستگاه، قابلیت اطمینان بالا و ساختار ساده آن در کنار قطعات کمتر است. این ابزار به خاطر برخورداری از راندمان بالا و بازدهی زیاد نسبت به کمپرسورهای سیلندر پیستونی، اتلاف انرژی کمتری دارد. یکی از نکات بارز اسکرال، این است که بخاطر تخلیه دائمی و تقریبا یکنواخت گاز، لرزش و صدای کمتری در مقایسه با انواع سیلندر پیستونی دارد.
این کمپرسورها، فضای کمتری را اشغال می‌کنند و به همین دلیل، کارکردهای فراوانی در محیط‌های گوناگون دارند. در این دستگاه‌ها نبود سیلندر، پیستون و رینگ، مانع ساییدگی و استهلاک قطعات می‌شود و همچنین روغن در هوای خارجی نیست. قیمت کمپرسور اسکرال با توجه به مزایایی که نسبت به سایر انواع کمپرسور دارد نیز مناسبت‌تر بوده و آن را تبدیل به وسیله‌ای به صرفه برای کاربردهای مختلف می‌کند.
معایب کمپرسور اسکرال
از جمله معایبی که برای Scroll compressor می‌توان برشمرد؛ ظرفیت نسبتا پایین آن در مقایسه با کمپرسور اسکرو و کمپرسور گریز از مرکز است. این در حالی است که کمپرسورهای اسکرال نسبت به مدل‌های پیستونی و روتاری بازده بالاتری دارند. تعمیر و نگهداری انواع اسکرال، چندان به صرفه نیست و بهتر است در صورت خرابی با دستگاه دیگری جایگزین گردد. روغن کمپرسور هوا نقش مهمی در عملکرد این دستگاه دارد؛ برای همین باید روغن کمپرسور اسکرال دائما کنترل شود.
معمولا علل خرابی کمپرسور اسکرال نصب اشتباه آن، جا به جا شدن فازها و همچنین حمل اشتباه آن به شکل خوابیده است. به خاطر داشته باشید، مدل‌های دیگر در صورتی که اشتباه نصب شوند؛ روشن نمی‌شوند. در Scroll compressor در صورت نصب اشتباه، این دستگاه کار می‌کند؛ اما بعد از اندک زمانی می‌سوزد. همین عوامل نوع حلزونی را نسبت به دیگر انواع کمپرسور، آسیب‌پذیرتر می‌کند.
مقایسه کمپرسور اسکرو و اسکرال
پس از توضیح انواع اسکرال و کارکردهای آن، تفاوت این دستگاه با مدل اسکرو شرح داده می‌شود. عمده تفاوت کمپرسور اسکرو و اسکرال در شکل طراحی ساختمان آن‌ها و نحوه فشرده کردن مبرد است.
ظرفیت پایین‌تر کمپرسورهای حلزونی نسبت به اسکرو موجب شده که وقتی در فرآیندهای تبریدی نیاز به ظرفیت بالاتر است از مدل اسکرو استفاده شود. در مدل Scroll compressor، استفاده از قطعات متحرک کمتر باعت کاهش اصطحکاک قطعات و بالا بردن عمر دستگاه شده است.
همچنین اسکرال از نظر ساختمانی و تعداد قطعات متحرک نسبت به اسکرو ساده‌تر بوده و در آن تنها از یک رزوه دورانی استفاده می‌شود. تفاوت کمپرسور اسکرال و پیستونی در سر و صدا و مصرف بالای مدل پیستونی است که باعث شده مقرون به صرفه نباشد و استفاده از نوع Scroll compressor محبوبیت بیشتری پیدا کند. نحوه آب بندی اسکرال نیز با اسکرو متفاوت است. در اسکرو، روغن کار آببندی را انجام می‌دهد؛ اما در کمپرسور اسکرال به خاطر سرعت کم اجزا، تماس مستقیم عامل آببندی است.
