Kompresörler, endüstrilerde gazların basıncını artırmak için kullanılan en önemli cihazlardır. Vidalı kompresör, bunu bir çift rotor ile sağlayan bir tür pozitif deplasmanlı kompresördür. Gazlar, emme valfleri kullanılarak kompresörün içine alınır. Rotordan akması sağlanır ve son olarak artan basınçla çıkış valfinden boşaltılır.
Vidalı Kompresörün Yapısı ve Kısımları
Vidalı kompresörün ana parçaları aşağıdaki gibidir;
1- Bir çift rotor
Vidalı kompresör, silindirik bir bölmenin içine yerleştirilmiş bir çift rotordan oluşur. Sıkıştırma işlemi bu odanın içinde gerçekleşir. Yapılarına göre rotorlar erkek veya dişi olabilir. Erkek rotorda loblar bulunurken dişi rotorda oluklar veya oluklar bulunur. Erkek rotorda genellikle dört lob bulunur ve dişi rotorda altı lob bulunur.
Erkek rotor, tahrik kafasını oluşturur. Dişi rotor ise tahrik edilen rotordur.
Rotorlar, uzunluğu boyunca helisel olarak yivlidir. Yandan bakıldığında onlara vida benzeri bir görünüm verir. Bu tuhaf görünüm onlara Vidalı Kompresör adını verir.
2) Sıkıştırma Silindiri
Sıkıştırma işlemi, sıkıştırma silindirinin içinde gerçekleşir. Rotor ve sıkıştırma için diğer bileşenler silindirin içine monte edilmiştir. Eksenel akış kompresörü gibi, vidalı kompresör de birden fazla silindiri birleştirerek çok kademeli yapılabilir. Her silindirin kendi rotor tertibatı olacaktır.
Sıkıştırma silindiri ayrıca filtreleri ve yağ yağlama sistemlerini de destekler.
3) Filtreler:
Kompresör atmosferden hava çeker ve birkaç yabancı madde içerebilir. Bu partiküllerin varlığı, sistemin genel verimliliğini azaltacaktır. Bu maddeler rotorlarda veya diğer hareketli bileşenlerde biriktiğinde makine boğulur ve hatta çalışmayı durdurabilir. Bu aşırı durumlardan kaçınmak için, giriş havasını temizlemek için hava filtreleri kullanıyoruz. Hava filtreleri kompresör makinesinin kolay ve verimli çalışmasını sağlar.
Yağ enjeksiyonlu hava kompresörlerinde, rotor ve sıkıştırma için diğer ekipmanlar yağ banyoludur. Uygun yağlama ve soğutmayı kolaylaştırır. Bu tip kompresörlerde basınçlı havadaki yağın uzaklaştırılması için yağ filtreleri kullanılmaktadır.
4) Vanalar:
Vanalar, ham havanın alınması ve basınçlı havanın makineden dışarı atılması için kullanılır. Kompresörün üstündeki emme valfleri, tanktan veya çevresinden hava emer. Vidalı kompresör durumunda işlem süreklidir ve bu nedenle cihaz belirli bir miktarda hava çeker.
Emme vanalarının yanı sıra basma vanalarına da sahiptir. İşlevi, basınçlı sıvıyı sıkıştırma odasından serbest bırakmaktır.
5) Depolama Tankı :
Kompresörlerde basınçlı sıvıyı kaynağa teslim edilene kadar geçici olarak depolamak için tanklar bulunur.
Vidalı Kompresörün Çalışma Sistemi
Emme işlemi sırasında emiş valfi açılır ve atmosferden hava alır. Hava daha sonra erkek ve dişi rotorlar arasındaki boşluktan geçer . Rotorlar, kontrollü ağ oluşturma ve ağ açma işlemi sırasında oluşan dar boşluklardan havayı iter.
Hava rotorların ucuna ulaştıkça sıkıştırma odasının hacmi azalmaya devam eder. Hacimdeki bu azalma, sistemin basıncının yükselmesine neden olur.
Hareket eden rotorlar eksenel hava akışına neden olur ve hacimdeki azalma gazın sıkışmasına neden olur. Hava akışı radyal ve eksenel bileşenlere sahiptir. Gerçekte, hava rotor içinde eğik bir yolda hareket eder.
Basınçlı havanın tahliyesi tahliye vanası vasıtasıyla gerçekleşir.ve konumu, cihazın yerleşik kapasitesine bağlıdır.
Vidalı Kompresörün çalışma Sistemi Video
Vidalı Kompresörlerin Çeşitleri
Yağlama ve Soğutma Tipine Göre Vidalı Kompresör Çeşitleri
1) Yağ Enjeksiyonlu Vidalı kompresörler
Bu kompresörlerde yağ rotoru tamamen çevreler. Uygun yağlama sağlamasına ve ısıyı kolayca dağıtmasına rağmen yağsız havanın gerekli olduğu alanlarda kullanılamaz.
Yağ Enjeksiyonlu vidalı kompresörler, yağı havadan ayırmak için yağ filtreleri kullanır.
2) Yağsız Vidalı Kompresörler
Bu kompresörler, yağlama ve soğutma için yağ kullanılmasını engeller. Düşük basınçlı uygulamalarda ve yüksek saflıkta havanın gerekli olduğu alanlarda çok uygundurlar.
Ancak soğutma için yağ olmadığından, havanın aşırı ısınmasını önlemek için ara soğutucular kullanılmalıdır. Ayrıca sıkıştırma işlemi sadece aşamalar halinde yapılabilmektedir. Örneğin bir akışkanın basıncını 2 bar’dan 7 bar’a çıkarmamız gerekiyorsa işlem iki aşamada gerçekleşir. İlk aşamada basınç 5 bara yükseltilir, ardından soğutma işlemi yapılır. Bu soğutma işleminden sonra sıkıştırma devam eder ve sonunda kademeli bir artışla 7 bar’a ulaşır.
Vidalı rotor sayısına göre Vidalı Kompresör Çeşitleri
Çift Vidalı Kompresör
Çift vidalı kompresörler veya daha yaygın olarak vidalı kompresörler olarak adlandırılırlar, iki döner vida içerir. Tahrik ve geometriye bağlı olarak, bu rotor vidaları erkek veya dişi olabilir. Erkek loblara sahiptir ve bu rotorları ayrı bir motor çalıştırır. Dişi rotor ise yivlere sahiptir ve erkek rotorlar tarafından tahrik edilir.
Tek Vidalı Kompresörler
Tek vidalı kompresörler, havayı sıkıştırmak için tek bir sarmal vida kullanır. İki kapı rotoru sarmal vidayı çevreler. Vidalı kapaklı rotor düzeninin sıralı örgüsü ve örgüsüz yapısı, havanın sıkıştırılmasına yardımcı olur.
Vidalı Kompresörün Avantaj ve Dezavantajları
Avantajları
- Rahat ve sürekli hizmet ; Vidalı kompresörlerle sıkıştırma işlemi süreklidir. Alım, gerekli arza göre yapılır. Bu kompresörler, düzenli bir basınçlı hava beslemesi sağlayabilir.
- Sessiz Cihazlar; Kompresörler çalışırken ses çıkarmaz. Bu, sıkıştırma işlemi için pistonun hareketinden dolayı ses çıkaran diğer kompresörlerin tam tersidir. Bu cihazların sessiz özelliği, atölye teknisyenlerinin laboratuvarlarındaki diğer kritik cihazlara konsantre olmalarına da yardımcı olur.
- Uyumluluk; Bu kompresörler her türlü hava koşulunda iyi çalışır. Sert iklim bölgelerinde onları kolay bir seçim haline getirir.
- Vidalı kompresörler, diğer yağlı hava kompresörlerine göre daha az yağ tüketir. Sonuç olarak, çıkıştaki hava fazla yağ içermez ve ayrıntılı filtreleme işlemleri gerektirmez.
- Aynı boyutta bir pistonlu kompresör için vidalı kompresörler daha fazla basınçlı hava sağlayabilir. Ayrıca %100 görev döngüsünde çalışarak optimum performans sağlar.
Dezavantajları
- Maliyet; Bu cihazın ilk yapım ve kurulum maliyeti yüksek olabilir. Genellikle maliyet, pistonlu kompresörlerin maliyetinden çok daha fazladır.
- Vidalı kompresörlerde bakım kritik bir faktördür. Optimum performans için yağ ve filtrelerin sürekli olarak temizlenmesi ve değiştirilmesi gerekir.
- 500 litrenin altındakiler gibi düşük kapasiteli işlemler söz konusu olduğunda, pistonlu (pistonlu) kompresörler, düşük başlangıç maliyeti ve düşük bakım maliyeti nedeniyle diğerine göre avantajlıdır.