สกรูคอมเพรสเซอร์คืออะไร

เครื่องอัดอากาศแบบสกรูเป็นเครื่องอัดอากาศประเภทหนึ่งที่ใช้กลไกการแทนที่เชิงบวกแบบโรตารี่เพื่ออัดอากาศ

แตกต่างจากเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบแบบดั้งเดิมที่ต้องใช้การเคลื่อนที่ไปมา เครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารี่ใช้โรเตอร์เกลียวสองตัวที่เชื่อมต่อกันเพื่อดักจับและอัดอากาศอย่างต่อเนื่อง เครื่องอัดอากาศเหล่านี้เหมาะสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่ต้องการอากาศอัดปริมาณมาก ตั้งแต่ระบบทําความเย็นขนาดใหญ่และเครื่องทําความเย็นไปจนถึงเครื่องมือขับเคลื่อน เช่น ค้อนแจ็คและประแจกระแทก

หัวใจสําคัญของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารี่คือ โรเตอร์เกลียวสองตัวที่เชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด หรือที่เรียกว่าโรเตอร์ตัวผู้และตัวเมีย ซึ่งหมุนพร้อมกันเพื่อดักจับและบีบอัดอากาศตามความยาว ลองจินตนาการว่ามันเหมือนกับบันไดเกลียวที่แคบลงเมื่อคุณขึ้นไป: ช่องอากาศที่ติดอยู่ระหว่างโรเตอร์จะเล็กลง ทําให้เกิดการบีบอัด

ความแตกต่างหลักระหว่างปั๊มสกรูเหล่านี้และปั๊มสกรูที่เรียบง่ายกว่าคือโรเตอร์ของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไม่สมมาตร โรเตอร์ตัวผู้มีโลบนูนน้อยลง ในขณะที่โรเตอร์ตัวเมียมีโพรงเว้าที่มีโลบมากขึ้น การออกแบบนี้ช่วยเพิ่มการซีลและเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการอัด

วิศวกรรมสมัยใหม่ช่วยให้มั่นใจได้ว่าช่องว่างระหว่างโรเตอร์และตัวเรือนคอมเพรสเซอร์จะแคบมาก จึงช่วยลดการรั่วไหลของอากาศให้เหลือน้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม การรั่วไหลบางอย่างเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเครื่องอัดอากาศขนาดเล็กที่เส้นทางการรั่วไหลค่อนข้างมาก นั่นคือเหตุผลว่าทําไมเครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารี่จึงเหมาะสมที่สุดสําหรับการใช้งานขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ โดยมอบงานขนาดเล็กให้กับเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ

เครื่องอัดอากาศแบบความเร็วคงที่ทํางานที่ความเร็วคงที่และส่งอากาศอัดอย่างต่อเนื่อง โดยทั่วไปแล้วเครื่องอัดอากาศรุ่นนี้มีราคาไม่แพงและมีการออกแบบที่เรียบง่ายกว่าเครื่องอัดอากาศแบบปรับความเร็วรอบมอเตอร์ อย่างไรก็ตาม เครื่องอัดอากาศรุ่นนี้สามารถประหยัดพลังงานได้น้อยลงเนื่องจากไม่สามารถปรับเอาต์พุตให้ตรงกับความต้องการได้ ซึ่งนําไปสู่การสิ้นเปลืองพลังงานในช่วงเวลาที่มีความต้องการต่ำ

เครื่องอัดอากาศที่มีตัวปรับความเร็วรอบมอเตอร์จะปรับความเร็วมอเตอร์ตามความต้องการอากาศอัด ทําให้มีประสิทธิภาพอย่างไม่น่าเชื่อ ด้วยการปรับความเร็วให้เหมาะสม เครื่องอัดอากาศเหล่านี้สามารถลดการใช้พลังงานและต้นทุนการดําเนินงานลงได้อย่างมากเมื่อเทียบกับรุ่นที่มีความเร็วคงที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์ในการใช้งานที่ความต้องการอากาศอัดผันผวนบ่อยครั้ง ซึ่งให้ความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพ

เครื่องอัดอากาศมอเตอร์แม่เหล็กถาวรใช้มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่มีแม่เหล็กถาวรคล้ายคลึงกับที่พบในรถยนต์ไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง เทคโนโลยีนี้ให้ประสิทธิภาพด้านพลังงานที่เหนือกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่โหลดที่แตกต่างกัน ด้วยการลดการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับตัวปรับความถี่และมอเตอร์เหนี่ยวนํา เครื่องอัดอากาศเหล่านี้ให้ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ลดต้นทุนการดําเนินงาน และยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ เครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารี่จะให้การไหลของอากาศที่ราบรื่นและต่อเนื่องโดยมีการสั่นสะเทือนน้อยที่สุด ซึ่งนําไปสู่การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนที่น้อยลง แม้แต่ในเครื่องที่มีประสิทธิภาพสูง การทํางานที่เสถียรยังช่วยลดความจําเป็นในฐานรากหรือระบบติดตั้งที่ทนทาน: คุณมักจะสามารถติดตั้งอุปกรณ์เหล่านี้บนตัวแยกการสั่นสะเทือนยางมาตรฐานได้โดยไม่ต้องปรับแต่งเป็นพิเศษ

เครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารี่สามารถปรับขนาดได้อย่างประหยัด มีขนาดกะทัดรัดและติดตั้งได้ง่าย ช่วยเพิ่มความสะดวกในการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมต่างๆ เครื่องอัดอากาศเหล่านี้โดยทั่วไปจะมีกําลังตั้งแต่ 5 ถึง 500 แรงม้า และสามารถส่งอากาศได้มากกว่า 2,500 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที (SCFM) เครื่องจักรจังหวะเดียวสามารถรองรับแรงดันได้สูงสุด 250 psi ในขณะที่การออกแบบสองจังหวะสามารถรองรับได้ถึงเกือบ 600 psi

วิธีการควบคุมหลายวิธีช่วยสร้างสมดุลระหว่างการผลิตและความต้องการอากาศอัด เพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์:

• การควบคุมสตาร์ท/หยุด: เปิดและปิดเครื่องอัดอากาศเพื่อตอบสนองความต้องการ แม้ว่าจะเป็นเรื่องง่าย แต่ก็อาจทําให้มอเตอร์สึกหรอเนื่องจากการสตาร์ทและหยุดบ่อยครั้ง และคุณจะต้องมีการจัดเก็บอากาศขนาดใหญ่เพื่อรองรับโหลดที่ไม่สม่ำเสมอ
• การควบคุมการโหลด/การถ่ายโหลด: มอเตอร์ของเครื่องอัดอากาศทํางานอย่างต่อเนื่อง แต่ความจุจะถูกปรับโดยวาล์วเลื่อนที่บายพาสอากาศในระหว่างความต้องการต่ำ ลดการบีบอัดที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยลดการสึกหรอ แต่ยังคงต้องใช้ถังจัดเก็บเพื่อปรับสมดุลแรงดันเอาต์พุต
• การควบคุมการปรับ: วาล์วสไลด์จะปรับความจุอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ตรงกับความต้องการ รักษาความดันให้คงที่ แต่ลดการประหยัดพลังงานเมื่อเทียบกับการควบคุมโหลด/ถ่ายโหลด ซึ่งจะมีประโยชน์ในกรณีที่การขี่จักรยานบ่อยๆ ไม่เหมาะสม
• ปริมาตรแทนที่แปรผัน: ส่วนต่างๆ ของโรเตอร์สกรูจะถูกบายพาสเพื่อเปลี่ยนปริมาตรที่มีประสิทธิภาพของเครื่องอัดอากาศ ซึ่งอาจมีประสิทธิภาพในการตั้งค่าเฉพาะ แต่มักจะจับคู่กับถังจัดเก็บเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
• ตัวปรับความเร็วรอบมอเตอร์: ปรับความเร็วมอเตอร์ตามความต้องการ นําเสนอการใช้พลังงานแบบเกือบเป็นเส้นตรงในช่วงอัตราการไหลที่หลากหลาย แม้ว่าระบบนี้จะมีราคาแพงกว่าเนื่องจากมีความซับซ้อน แต่ก็ช่วยลดการใช้พลังงานและการสึกหรอทางกล

แนวคิดของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารี่ได้รับการจดสิทธิบัตรครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 แต่ไม่พบประโยชน์มากมายจนกระทั่งศตวรรษที่ 20 วิศวกรต้องปรับแต่งการออกแบบเพื่อขจัดปัญหาการไหลเป็นจังหวะและปัญหาการซีล ความก้าวหน้าที่สําคัญมาจากการเปลี่ยนโลบแบบเกลียวเป็นโรเตอร์แบบสมมาตร การออกแบบที่ชุ่มด้วยน้ำมันทําให้อัตราส่วนแรงดันสูงขึ้น และการผลิตโรเตอร์ที่ปรับปรุงดีขึ้นซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มความแม่นยํา

เมื่อเวลาผ่านไป คุณสมบัติต่างๆ เช่น สล็อตวาล์วสําหรับการควบคุมความจุและโปรไฟล์โรเตอร์แบบอสมมาตรได้ปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ ทําให้เครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารี่เหมาะสําหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่หลากหลาย

การเลือกเครื่องอัดอากาศที่เหมาะสมเกี่ยวข้องกับการพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ความสามารถในการเคลื่อนย้าย ค่า PSI ที่จําเป็น การใช้งานตามวัตถุประสงค์ น้ำหนัก ระดับเสียงรบกวน และความทนทาน การปรึกษากับตัวแทนจําหน่ายในพื้นที่สามารถให้คําแนะนําจากผู้เชี่ยวชาญตามความต้องการเฉพาะ เครื่องมือ วัสดุ และแหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่

น้ำมันที่ใช้ในเครื่องอัดอากาศแบบฉีดน้ำมันจะแตกต่างกันไปตามเครื่องอัดอากาศแบบสกรู แต่ละประเภทมีข้อกังวลเกี่ยวกับความเข้ากันได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับซีลและจาระบีที่ใช้ในชิ้นส่วนคอมเพรสเซอร์ ตัวอย่างเช่น น้ำมันแร่เหมาะสําหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับจาระบีน้ำมันแร่

เครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารี่เป็นเครื่องจักรอเนกประสงค์ มีประสิทธิภาพ และมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่จําเป็นสําหรับความต้องการด้านอากาศอัดในอุตสาหกรรมจํานวนมาก การไหลเวียนของอากาศที่ราบรื่นและต่อเนื่อง ความสามารถในการปรับขนาด และความสามารถในการปรับเปลี่ยน ทําให้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการใช้งานต่างๆ ตั้งแต่การผลิตไปจนถึงการก่อสร้าง

ความรู้เกี่ยวกับการออกแบบ การปฏิบัติงาน และการบํารุงรักษาช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงสุด จึงเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสําหรับอุตสาหกรรมต่างๆ ทั่วโลก