کمپرسور اسکرال چیست؟ مزایا و معایب آن چیست؟

کمپرسورهای هوا از جمله مهم‌ترین و پرکاربردترین تجهیزاتی هستند که در صنایع مختلف، فعالیت‌های نیمه‌صنعتی و حتی مصارف غیرصنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این تجهیزات که جزء لوازم یدکی کولر گازی است، بر اساس مجموعه‌ای از فاکتورها تقسیم‌بندی می‌شوند که از آن جمله می‌توان به تعداد مراحل کار، نوع موتور، سیستم روغن‌کاری، نحوه عملکرد، فشار مکش و دهش و سرعت اشاره کرد. کمپرسور اسکرال، یکی از انواع کمپرسورهای جابجایی مثبت و دورانی به شمار می‌رود که به ویژه در کاربردهای مرتبط با تراکم حجم بالا از گاز و افزایش دما و فشار آن بسیار مؤثر است. این نوع کمپرسورها به طور عمده در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع به کار گرفته می‌شوند و قابلیت‌های متنوع دیگری نیز دارند. در ادامه این مطلب با معرفی کمپرسور اسکرال، انواع و مزایا و معایب آن همراه ما باشید.

کمپرسور اسکرال چیست؟

کمپرسورهای اسکرال (Scroll compressor) یکی از انواع کمپرسورهای دورانی هستند که در دسته کمپرسورهای جابجایی مثبت طبقه‌بندی می‌شوند. این کمپرسورها معمولاً در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع، از جمله چیلرها، هواسازها و دستگاه‌های اسپلیت، مورد استفاده قرار می‌گیرند. ظرفیت عملیاتی این کمپرسورها معمولاً در محدوده‌ی ۱۸ تا ۳۵ کیلووات قرار دارد.

اجزای اصلی کمپرسور اسکرال شامل دو مارپیچ ثابت و متحرک است. عملکرد این دستگاه به‌گونه‌ای است که با چرخش مارپیچ متحرک، گاز فشرده و دما و فشار آن افزایش می‌یابد.

هر سیکل کاری کمپرسور اسکرال از سه مرحله اصلی تشکیل می‌شود:

• مرحله مکش: در این مرحله، با شروع کار دستگاه، جریان گاز سرد از شیر ورودی به داخل دستگاه هدایت می‌شود. سپس، مارپیچ در حال چرخش شروع به جذب و گیر انداختن جریان گاز می‌کند.
• مرحله تراکم: در این مرحله، با ادامه چرخش مارپیچ، گاز در فضای ایجاد شده بین دو مارپیچ فشرده می‌شود که منجر به افزایش دما و فشار آن می‌گردد.
• مرحله تخلیه: در این مرحله، پس از رسیدن گاز مبرد به انتهای مسیر، توسط شیر تخلیه واقع در وسط مارپیچ به خارج هدایت می‌شود.

مزایای کمپرسور اسکرال

کمپرسورهای اسکرال یکی از انواع معتبر کمپرسورهای هوا بوده که مزایا و معایب خاص خود را دارند. این کمپرسورها برای مناطق گرمسیر مناسب‌تر هستند و کاربردهای متعددی در صنایع مختلف دارند. در ادامه به بررسی مهم‌ترین مزایای کمپرسورهای اسکرال می‌پردازیم:

• کمپرسورهای اسکرال از قطعات کمتری تشکیل شده‌اند، که این موضوع باعث افزایش قابلیت اطمینان و کاهش احتمال خرابی در آن‌ها می‌شود.
• این کمپرسورها در مقایسه با بسیاری از مدل‌های دیگر، عملکرد بهینه‌تری دارند. عدم وجود شیر مکش و تخلیه و همچنین نبود حجم کلیرانس، به کاهش اتلاف انرژی کمک کرده و بازدهی را به حداکثر می‌رساند.
• یکی از ویژگی‌های برجسته کمپرسورهای اسکرال، تولید حداقل صدا و لرزش است. این خاصیت به واسطه تخلیه دائمی و یکنواخت گازها حاصل می‌شود.
• طراحی فشرده این کمپرسورها باعث می‌شود تا فضای کمتری را اشغال کنند که این ویژگی برای صنایعی که فضای محدود دارند، بسیار حائز اهمیت است.
• باتوجه به کارایی و مزایایی که کمپرسورهای اسکرال ارائه می‌دهند، قیمت آن‌ها در مقایسه با سایر کمپرسورها بسیار معقول و مناسب است.

معایب کمپرسور اسکرال

کمپرسورهای اسکرال، به‌رغم مزایای متعدد و عملکرد بهینه‌ای که دارند، معایب و ایراداتی نیز از خود نشان می‌دهند که بررسی آن‌ها ضروری خواهد بود. معایب کمپرسور اسکرال شامل موارد زیر است:

• اگرچه کمپرسورهای اسکرال از نظر راندمان نسبت به کمپرسورهای پیستونی و روتاری برتری دارند، اما در مقایسه با کمپرسورهای اسکرو و سانتریفیوژی از بازدهی کمتری برخوردار هستند.
• یکی دیگر از معایب این کمپرسورها، هزینه‌های بالای تعمیر و ترمیم آن‌ها در صورت ایجاد آسیب است. در بسیاری از موارد، به جای تعمیر، توصیه می‌شود که این کمپرسورها به‌طور کامل جایگزین شوند که خود هزینه‌های اضافی را به همراه دارد.
• کمپرسورهای اسکرال به شدت نسبت به اشتباهات در فرایند نصب و جابجایی حساس هستند. تغییر در فازهای برق یا حمل‌ونقل نادرست می‌تواند به سادگی منجر به آسیب و خسارت به دستگاه شود.

انواع کمپرسور اسکرال

کمپرسورهای اسکرال یکی از انواع پرکاربرد کمپرسورها در صنعت تهویه مطبوع و سرمایش محسوب می‌شوند. این دستگاه‌ها بسته به شرایط کارکرد و نیازهای سیستم، به دو دسته اصلی تقسیم‌بندی می‌شوند:

کمپرسور اسکرال سرعت متحرک

در این نوع کمپرسورها، سرعت دوران مارپیچ قابل کنترل است. این قابلیت کنترل سرعت به کاربر این امکان را می‌دهد که مقدار مبرد متراکم شده را تنظیم کند. به همین دلیل، این کمپرسورها معمولاً در سیستم‌هایی که نیاز به تنظیم ظرفیت دقیق دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کمپرسور اسکرال سرعت ثابت

در کمپرسورهای اسکرال با سرعت ثابت، مارپیچ ثابت است و امکان تغییر سرعت آن وجود ندارد. در این نوع کمپرسورها، تنها روش کنترل ظرفیت، خاموش و روشن کردن دستگاه است. این ویژگی، کاربرد این کمپرسورها را در سیستم‌هایی با بار ثابت و پایدار، مطلوب می‌سازد.

کاربرد کمپرسور اسکرال

کمپرسورهای اسکرال یکی از تجهیزات حیاتی در صنایع مختلف شناخته می‌شوند. این نوع کمپرسورها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. از جمله مهم‌ترین ویژگی‌های کمپرسور اسکرال می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کمپرسورهای اسکرال به دلیل طراحی بهینه خود، انرژی کمتری را در مقایسه با دیگر انواع کمپرسورها هدر می‌دهند.
• تعداد قطعات متحرک در کمپرسورهای اسکرال کمتر است که این مسأله موجب افزایش عمر مفید آنها می‌شود.
• این کمپرسورها تجهیزاتی با کارکرد پایدار و قابل اعتماد شناخته می‌شوند که نیاز به تعمیرات مکرر را کاهش می‌دهند.
• کمپرسورهای اسکرال دارای راندمان بالایی هستند و می‌توانند عملکرد مؤثری را در شرایط مختلف ارائه دهند.
• این نوع کمپرسورها به‌دلیل طراحی عالی خود، میزان صدا و لرزش پایینی دارند.

باتوجه به ویژگی‌های فوق، کاربردهای کمپرسور اسکرال شامل موارد زیر است:

• این کمپرسورها به‌طور گسترده‌ای در تهویه مطبوع لوازم‌خانگی و خودروها کاربرد دارند و نقش مهمی در تأمین سرمایش و گرمایش ایفا می‌کنند.
• کمپرسورهای اسکرال در تأمین هوای فشرده برای ابزارهای پنوماتیک دقیق و حساس بسیار مؤثر هستند.
• این کمپرسورها در تجهیزاتی همچون میکروسکوپ‌ها و دیگر ابزارهای اپتیکی به‌کار می‌روند و دقت کار را افزایش می‌دهند.
• کمپرسورهای اسکرال در تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی و به خصوص در مصارف بیمارستانی، نقش حیاتی دارند و علاوه بر دقت، ایمنی بیمار را تضمین می‌کنند.

تفاوت کمپرسور اسکرو با اسکرال

تفاوت کمپرسورهای اسکرو و اسکرال به‌طور کلی در نوع ساخت و ظرفیت آنها مشخص می‌شود. کمپرسورهای اسکرال معمولاً دارای ظرفیت پایین‌تری هستند و به همین دلیل چیلرهایی که از این کمپرسورها بهره می‌برند، برای دستیابی به ظرفیت‌های بیشتر، به استفاده از چند کمپرسور نیاز دارند که تعداد آنها ممکن است تا هشت کمپرسور هم برسد. از دیگر تفاوت‌های مهم این کمپرسورها، می‌توان به تعمیر و نگهداری آنها اشاره کرد. کمپرسورهای اسکرال به‌دلیل ساختار خاصی که دارند، تقریباً غیرقابل تعمیر بوده و در صورت آسیب، معمولاً باید به‌طور کامل تعویض شوند.

علاوه بر این، کمپرسورهای اسکرال از نظر پیچیدگی ساختاری و تعداد قطعات متحرک نسبت به کمپرسورهای اسکرو ساده‌تر محسوب می‌شوند و تنها از یک رزوه دورانی برخوردارند. همچنین، کمپرسورهای اسکرال معمولاً تولید صدای کمتری دارند و مصرف انرژی آنها نیز به مراتب کمتر از کمپرسورهای اسکرو است. نحوه آب‌بندی این کمپرسورها نیز با یکدیگر متفاوت است؛ در کمپرسورهای اسکرو، آب‌بندی از طریق روغن انجام می‌شود، در حالی که در کمپرسورهای اسکرال به دلیل سرعت پایین اجزا، تماس مستقیم عامل آب‌بندی وجود دارد.

پیشنهاد مطالعه: مبدل حرارتی پکیج چیست؟ انواع، مزایا و معایب، علائم خرابی

جمع‌بندی

امروزه کمپرسورهای اسکرال به دلیل کارایی بالا و قابلیت اطمینان، به محبوبیت زیادی در صنعت تهویه مطبوع دست یافته‌اند.. این کمپرسورها با مزایایی همچون وزن سبک، صدای کم، بهره‌وری مناسب، دسترسی آسان و سهولت در حمل‌ونقل، بخش قابل‌توجهی از بازار تهویه مطبوع را به خود اختصاص داده‌اند. به طور کلی، کمپرسورهای اسکرال همچون یک گزینه مطمئن و کارآمد برای سیستم‌های تهویه مطبوع شناخته می‌شوند و انتخاب مناسبی برای ایجاد محیطی راحت و مطلوب به شمار می‌آیند.