داخل کمپرسور هوا اسکرو میکرو روغن

چه چیزی یک کمپرسور هوا اسکرو میکرو روغن را متفاوت می کند

A کمپرسور هوا پیچ میکرو روغن تحویل می دهد هوای فشرده با مقدار روغن معمولاً کمتر از 3 ppm - برای اکثر کاربردهای صنعتی که نمی توانند آلودگی قابل توجهی را تحمل کنند، اما به خروجی صفر مطلق مدل های بدون روغن نیاز ندارند، به اندازه کافی پایین است. این کار را با تزریق مقدار کمی روغن روان کننده به طور دقیق کنترل شده به محفظه تراکم انجام می دهد، سپس آن روغن را از هوای پایین دست از طریق یک سیستم فیلتر چند مرحله ای قبل از خروج هوا از واحد جدا می کند.

این طرح در یک حد وسط عمدی قرار دارد. کمپرسورهای اسکرو کاملاً روغن کاری شده انتقال روغن را به بالای 5 تا 10 پی پی ام فشار می دهند و برای کاربردهای حساس به فیلتر پایین دست اضافی نیاز دارند. کمپرسورهای اسکرو بدون روغن به طور کامل حمل و نقل را حذف می کنند، اما 40 تا 70 درصد هزینه بیشتری دارند و هزینه تعمیر و نگهداری بالاتری دارند. کمپرسورهای میکرو روغن هوای تقریباً تمیز را با قیمت و سطح قابل اطمینانی ارائه می‌کنند که توجیه آن برای اکثر محیط‌های تولید آسان‌تر است.

فرآیند فشرده سازی و جداسازی چگونه کار می کند

درک فرآیند داخلی هنگام تعیین اندازه یا عیب یابی این سیستم ها کمک می کند. چرخه در چهار مرحله متمایز حرکت می کند:

1. ورودی و تزریق روغن: هوای محیط وارد عنصر تراکم می شود. روغن در چندین نقطه تزریق می شود تا روتورها روان شود، فاصله های داخلی را ببندد و گرمای تراکم را جذب کند - دمای تخلیه را در محدوده 75 تا 100 درجه سانتیگراد به جای 200 درجه سانتیگراد که در فشرده سازی خشک مشاهده می شود، حفظ می کند.
2. فشرده سازی: روتورهای نر و مادگی مشبک می شوند و حجم هوای محبوس شده را کاهش می دهند و فشار را افزایش می دهند. از آنجا که روغن به عنوان یک درزگیر عمل می کند، راندمان حجمی به طور مداوم بالا می ماند - معمولاً 85 تا 92٪ در محدوده فشار عملیاتی.
3. جداسازی روغن اولیه: مخلوط روغن و هوا به مخزن جداکننده تخلیه می شود. نیروی گریز از مرکز و گرانش بخش عمده ای از روغن - تقریباً 99٪ - را بیرون می کشد که به حوضچه تخلیه می شود.
4. جداسازی و فیلتراسیون ریز: آئروسل باقی مانده از یک عنصر جداکننده ادغام کننده عبور می کند، که قطرات را تا اندازه زیر میکرون می گیرد. یک خط کشنده روغن جمع آوری شده را به سامپ برمی گرداند. فیلتر خروجی نهایی (ادغام 0.01 میکرون به اضافه کربن فعال) در واحدهایی که به خوبی نگهداری می شوند، میزان انتقال را به ≤1 ppm می رساند.

خود روغن به طور مداوم از طریق شیر بای پس ترموستاتیک و خنک کننده روغن گردش می کند و ویسکوزیته را در محدوده بهینه حفظ می کند. اکثر سازندگان سیالات مصنوعی یا نیمه مصنوعی را با فواصل 4000 تا 8000 ساعت در سرویس میکرو روغن توصیه می کنند.

مشخصات عملکردی که در واقع مهم هستند

برگه‌های مشخصات ده‌ها مقدار را فهرست می‌کنند، اما این چهار مقدار بیشتر تصمیم‌گیری‌های کاربردی را هدایت می‌کنند:

یک اشتباه رایج در اندازه گیری انتخاب کمپرسور بر اساس جابجایی به جای FAD است. یک واحد با جابجایی 10 متر مکعب در دقیقه ممکن است فقط 8.5 متر مکعب در دقیقه FAD در 8 بار ارائه دهد - یک شکاف 15 درصدی که باعث افت فشار مزمن در تاسیسات کم اندازه می شود. همیشه داده های FAD را در فشار کاری واقعی درخواست کنید، نه با حداقل فشار نامی.

سرعت ثابت در مقابل درایو سرعت متغیر: انتخاب پیکربندی مناسب

پیکربندی درایو تعیین می‌کند که کمپرسور چگونه به تقاضای متغیر پاسخ می‌دهد - و تأثیر مستقیمی بر هزینه‌های انرژی دارد که معمولاً نشان‌دهنده آن است. 70-80٪ از کل هزینه چرخه عمر در یک دوره ده ساله

سرعت ثابت (Star-Delta یا Direct On-Line)

واحدهای سرعت ثابت موتور را با RPM ثابت کار می کنند و خروجی را از طریق چرخه بار/تخلیه تنظیم می کنند. هنگامی که تقاضا کاهش می یابد، کمپرسور تخلیه می شود (فشرده شدن را متوقف می کند) اما به کار خود ادامه می دهد و تقریباً 25-35٪ از توان بار کامل را در حالت بیکار مصرف می کند. اگر یک سیستم بیش از 40 درصد از زمان خود را صرف بیکار کند، این انرژی تلف شده به سرعت جمع می شود. این واحدها مناسب برنامه های کاربردی با تقاضای ثابت و تقریباً ثابت - معمولاً بالای 70٪ ضریب بار متوسط .

درایو سرعت متغیر (VSD)

یک کمپرسور VSD سرعت موتور - و در نتیجه خروجی - را به طور مداوم برای مطابقت با تقاضا تنظیم می کند. در تقاضای 50٪، موتور تقریباً با سرعت 50٪ کار می کند و نزدیک به 50٪ از توان نامی را به جای 70 تا 80٪ با یک معادل سرعت ثابت مصرف می کند. در تأسیسات با تقاضای نوسان (تغییر شیفت، فرآیندهای دسته ای، تغییرات فصلی)، واحدهای VSD به طور معمول نشان می دهند. صرفه جویی در انرژی 20 تا 35 درصد در برابر معادل های سرعت ثابت . هزینه اولیه اضافی - معمولاً 15 تا 25٪ بیشتر - اغلب در 18 تا 30 ماه پس از بهره برداری بازیابی می شود.

یک نکته کاربردی: کمپرسورهای VSD حداقل آستانه سرعت دارند که معمولاً حدود 25 تا 30 درصد خروجی نامی است. در زیر آن، آنها به دوچرخه سواری بارگیری/تخلیه می کنند. برای بارهای بسیار کوچک یا متناوب، یک واحد با سرعت ثابت کوچکتر ممکن است مناسب تر از یک VSD بزرگ باشد.

جایی که کمپرسورهای اسکرو میکرو روغن به بهترین وجه مناسب هستند

این نوع کمپرسور برای هر موقعیتی مناسب نیست. دانستن اینکه کجا برتر است - و کجا نیست - از عدم تطابق گران قیمت جلوگیری می کند.

برنامه های کاربردی قوی

• خودروسازی: ابزارهای پنوماتیکی، غرفه های رنگ (با فیلتراسیون پایین دست) و خطوط مونتاژ همگی با هوای ≤3 ppm کار می کنند.
• ساخت فلزات عمومی: مدارهای برش پلاسما، گاز کمکی لیزر و مدارهای ابزار CNC سطوح ریز روغن را بدون نگرانی در مورد کیفیت محصول تحمل می کنند.
• عملیات بسته بندی: سیستم‌های دمیدن بطری، پر کردن، مهر و موم کردن بطری و انتقال با هوای فشرده میکرو روغن زمانی که تماس محصول غیرمستقیم باشد به خوبی کار می‌کنند.
• فرآوری نساجی و چوب: ماشین‌های بافندگی و مسیریاب‌های CNC نیاز به جریان هوای مداوم و قابل اعتماد با حداقل آلودگی دارند - مناسب برای این کلاس کمپرسور.
• معدن و استخراج معادن: تجهیزات حفاری، سنگ شکنی و انتقال از طراحی قوی و خنک کننده روغن بهره می برند که عملکرد چرخه کاری بالا را در محیط های پر تقاضا انجام می دهد.

برنامه هایی که نیاز به احتیاط یا موارد جایگزین دارند

• تماس مستقیم با غذا و نوشیدنی: الزامات کلاس 0 ISO 8573-1 (روغن قابل تشخیص صفر) یک راه حل بدون روغن تایید شده را الزامی می کند. هوای میکرو روغن با فیلتر اضافی ممکن است با کلاس 1 مطابقت داشته باشد، اما با تیم کیفیت و نهاد نظارتی خود تأیید کنید.
• پوشش قرص دارویی و محیط های اتاق تمیز: خطر آلودگی ناشی از روغن ردیابی - حتی در سطوح زیر ppm - معمولاً یک کمپرسور بدون روغن واقعی را ضروری می کند.
• مونتاژ الکترونیک با اجزای حساس به استاتیک: فیلتراسیون پایین دستی کربن فعال می تواند محتوای هیدروکربن را بیشتر کاهش دهد، اما نمایه ریسک ممکن است حسابرسان کیفیت را راضی نکند.

فواصل تعمیر و نگهداری و هزینه اشتباه در آنها

کمپرسورهای اسکرو به دلیل نگهداری کم شهرت دارند، اما این شهرت تنها زمانی به دست می آید که فواصل سرویس رعایت شود. رایج‌ترین مسیر خرابی در واحدهای میکرو روغن، تخریب عنصر جداکننده است - یک جداکننده گرفتگی یا پاره شده، انتقال را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد و مصرف روغن را تسریع می‌کند، اغلب تا زمانی که تجهیزات پایین‌دستی آلوده نشود، شناسایی نمی‌شود.

تجزیه و تحلیل روغن در هر تعویض ارزان است - معمولاً 25 تا 50 دلار در هر نمونه - و هشدار اولیه در مورد سایش یاتاقان از طریق محتوای ذرات فلزی را ارائه می دهد. تأسیساتی که برنامه‌های آنالیز روغن را اجرا می‌کنند، معمولاً عمر یاتاقان را 20 تا 30 درصد افزایش می‌دهند، قبل از اینکه خراب شوند.

بازیابی انرژی: کاهش دهنده هزینه نادیده گرفته شده

تقریبا 90-94 درصد انرژی الکتریکی مصرف شده توسط کمپرسور اسکرو به گرما تبدیل می شود - گرمایی که معمولاً از طریق کولر روغن و پس کولر دفع می شود. در یک واحد میکرو روغن، این گرما متمرکز و ثابت است، و آن را بسیار بیشتر از تلفات حرارتی منتشر شده از سایر تجهیزات کارخانه قابل بازیافت می کند.

مبدل حرارتی صفحه ای نصب شده روی مدار خنک کننده روغن می تواند آب گرم را در دمای 55 تا 70 درجه سانتیگراد استخراج کند که برای موارد زیر قابل استفاده است:

• گرمایش فضا در سالن های تولید یا انبارها
• پیش گرمایش فرآیند (آب شستشو، آب تغذیه دیگ بخار)
• بازسازی خشک کن خشک کن، کاهش مصرف انرژی خشک کن

در یک مثال واقعی: یک کمپرسور 75 کیلوواتی که 6000 ساعت در سال با 0.12 دلار در هر کیلووات ساعت کار می کند، تقریباً 54000 دلار هزینه انرژی سالانه تولید می کند. بازیابی 70 درصد از گرمای خروجی و جابجایی گرمایش گاز طبیعی با گاز معادل 0.08 دلار بر کیلووات ساعت قابل جبران حرارتی 15000-20000 دلار در سال هزینه گرمایش - کمکی معنادار به بازده کلی سایت بدون تغییر خود سیستم هوای فشرده.

عوامل نصب و راه اندازی که بر عملکرد بلند مدت تأثیر می گذارد

حتی یک کمپرسور مارپیچ میکرو روغن که به خوبی مشخص شده باشد، اگر شرایط سایت بر خلاف آن باشد، عملکرد ضعیفی خواهد داشت. فاکتورهای نصب زیر تاثیر قابل اندازه گیری بر کارایی و طول عمر دارند:

دمای محیط و تهویه

اکثر کمپرسورها در دمای محیطی 20 تا 25 درجه سانتیگراد درجه بندی می شوند. برای هر 5 درجه سانتی گراد بالاتر از دمای نامی محیط، تقریباً انتظار می رود کاهش 1٪ در FAD و افزایش خطر خاموش شدن حرارتی . اتاق‌های کمپرسور باید تهویه شوند تا دمای محیط کمتر از 40 درجه سانتی‌گراد حفظ شود، با مجرای خروجی هوای گرم اختصاصی برای جلوگیری از گردش مجدد هوای خنک‌کننده. در اقلیم هایی با اوج تابستان بالای 35 درجه سانتی گراد، بزرگ کردن سیستم تهویه به میزان 20 تا 30 درصد یک حفاظت عملی است.

کیفیت هوای ورودی

گرد و غبار معلق در هوا، بخارهای حلال یا سیلیس کور شدن فیلتر هوا را تسریع کرده و روغن را آلوده می کند. در محیط های پر گرد و غبار (کارگاه های ریخته گری، پردازش سنگ، حمل و نقل دانه)، محفظه های پیش فیلتر با عناصر مشبک قابل شستشو در بالادست فیلتر هوای اصلی می تواند عمر عنصر فیلتر را سه برابر کرده و هزینه تعمیر و نگهداری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. هرگز ورودی را نزدیک ایستگاه‌های تمیز کردن حلال یا اگزوز خودرو قرار ندهید - بخارات هیدروکربنی روغن را سریع‌تر تجزیه کرده و انتقال را بالا می‌برد.

اندازه لوله و طراحی شبکه

لوله‌های توزیع کوچک‌تر باعث افت فشار بین خروجی کمپرسور و نقطه استفاده می‌شوند - کمپرسور را مجبور می‌کند با فشار تخلیه بالاتر برای جبران کار کند. هر 1 بار فشار اضافی تقریباً 6 تا 7 درصد به مصرف انرژی اضافه می کند. طراحی اصلی حلقه، به جای طرح درخت منشعب، فشار را در سراسر شبکه یکسان می کند و پیک تقاضای کمپرسور را کاهش می دهد و به واحدهای VSD اجازه می دهد با سرعت متوسط ​​کمتر کار کنند.

ارزیابی کل هزینه مالکیت قبل از خرید

قیمت خرید معمولاً تنها ۱۲ تا ۱۸ درصد از کل هزینه مالکیت ده ساله (TCO) یک کمپرسور اسکرو را نشان می‌دهد. ارزیابی گزینه های جایگزین بر اساس هزینه سرمایه به تنهایی یکی از رایج ترین - و پرهزینه ترین اشتباهات خرید در هوای فشرده است.

یک مقایسه ساختار یافته TCO باید شامل موارد زیر باشد:

• هزینه انرژی: مصرف سالانه کیلووات ساعت × نرخ برق محلی × ساعات کار مورد انتظار
• مواد مصرفی: روغن، عناصر جداکننده، فیلترهای هوا، فیلترهای روغن - پیش بینی شده در طول 10 سال
• نگهداری برنامه ریزی شده: کار و قطعات برای سرویس برنامه ریزی شده در فواصل زمانی توصیه شده توسط سازنده
• هزینه توقف برنامه ریزی نشده: فرکانس تخمینی × ارزش تلفات تولید در ساعت
• دفع پایان عمر: هزینه دفع نفت (ضایعات تنظیم شده در اکثر حوزه های قضایی) به اضافه هر ارزش ضایعاتی

هنگام مقایسه یک واحد ریز روغن با یک جایگزین بدون روغن، هزینه سرمایه بالاتر واحد بدون روغن اغلب با هزینه مصرفی کمتر (بدون عناصر جداکننده، مدار روغن ساده تر) جبران می شود. اما مصرف انرژی کمتر واحد میکرو روغن در واحد خروجی - به دلیل راندمان آب بندی بهتر - اغلب محاسبه TCO را برای کاربردهای پرکاربرد که بیش از 5000 ساعت در سال اجرا می کنند، به نفع خود تغییر می دهد.