مقایسه کمپرسور اسکرو با پیستونی: کدامیک بهتر است؟

امروزه در صنعت از کمپرسورهای مختلفی استفاده می شود که دو مورد از محبوب ترین آنها کمپرسورهای اسکرو و پیستونی هستند که البته هر یک مزایا و معایب مربوط به خود را دارد
در این مقاله قصد داریم کمپرسورهای اسکرو و پیستونی را با هم مقایسه کرده و مزایا و معایب هر یک را بیان کنیم. در انتها شما می توانید با توجه به نیازی که در صنعت و کارتان دارید، کمپرسور محبوب خود را انتخاب کنید.
 

کمپرسور اسکرو چیست؟

یکی از انواع کمپرسورهای جابجایی مثبت، کمپرسور اسکرو یا پیچی است.  این کمپرسورها برای متراکم کردن گاز از مکانیزم دورانی یا روتاری استفاده می کنند. کمپرسورهای اسکرو دارای دو روتور مارپیچ نر و ماده هستند که داخل یکدیگر می‌چرخند. زمانی که روتورها در حال دوران هستند، حجم محفظه بین آن‌ها کم می‌شود و بدین ترتیب هوا و گاز درون محفظه حالت فشرده پیدا می‌کند.
معمولاً روتور نر از لوب‌های محدب و روتور ماده از حفره‌های مقعر برخوردار است. بنابراین این روتورها بدون کمترین تماس، به هم جفت می‌شوند تا فضا را به ‌خوبی محدود سازند و گاز را فشرده نمایند. معمولاً روتور نر سریع‌تر از روتور ماده می‌چرخد و این امر تاثیر زیادی بر افزایش چرخش روتور ماده می‌گذارد .کمپرسورهای اسکرو در دو مدل روغنی و بدون روغن تولید می‌گردند.
امروزه از کمپرسورهای اسکرو با توجه به ویژگی‌های مختلفشان استفاده فراوانی می شود. از جمله کاربردهای این کمپرسورها می‌توان به صنایع پزشکی و دندانپزشکی، ساخت و ساز، کشاورزی و ... اشاره کرد.

کمپرسور پیستونی چیست؟

کمپرسورهای پیستونی نوعی از کمپرسورهای جابجایی مثبت هستند که به کمپرسورهای رفت و برگشتی نیز معروف‌اند. این کمپرسورها برای فشرده‌سازی گاز یا هوا از حرکت رفت و برگشتی پیستون استفاده می‌کنند.
کمپرسورهای پیستونی از قطعات مختلفی مانند سیلندر، میل لنگ، پیستون، شیرهای مکش و تخلیه و مخزن ذخیره تشکیل شده‌اند. به دلیل قیمت مناسب و قابلیت‌های متنوع، این نوع کمپرسور در صنایع مختلفی از جمله پزشکی، ساختمان‌سازی، مصارف خانگی، کشاورزی و... کاربرد گسترده‌ای دارد.
 

نحوه عملکرد کمپرسورهای پیستونی به صورت چند مرحله‌ای است:
1.    مرحله مکش: در این مرحله، هوا از طریق دریچه مکش به داخل محفظه سیلندر وارد می‌شود.
2.    مرحله فشرده‌سازی: پس از ورود هوا، پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند. در این زمان، دریچه مکش بسته می‌شود و دریچه تخلیه هوا باز می‌شود. با کاهش حجم محفظه سیلندر، هوا درون آن فشرده می‌شود.
3.    مرحله تخلیه: هوای فشرده شده از طریق دریچه تخلیه به بیرون از کمپرسور منتقل می‌شود.
این فرآیند به طور مداوم تکرار می‌شود تا هوای فشرده با فشار مورد نیاز تولید شود.

امروزه انواع مختلفی از کمپرسورهای پیستونی تولید می‌شود که از جمله می‌توان به کمپرسور پیستونی تک مرحله‌ای، کمپرسور پیستونی دو مرحله‌ای، کمپرسور پیستونی روغنی و کمپرسور پیستونی بدون روغن اشاره کرد.

مزایا و معایب کمپرسور پیستونی

یکی از پراستفاده‌ترین کمپرسورهای جابجایی مثبت، انواع کمپرسور پیستونی می‌باشد. معمولا این کمپرسورها هم مصارف متعددی دارند، به همین جهت در ادامه برخی از مزایا و معایب کمپرسور پیستونی را بیان می‌کنیم.

مزایای کمپرسور پیستونی 

•    طراحی ساده: این کمپرسورها به صورت کاملا ساده طراحی شده‌اند، به همین جهت امکان کار با آن‌ها به راحتی صورت می‌گیرد و تعمیر و نگهداری آسان و کم هزینه‌ی دارند.
•    قیمت مناسب: کمپرسورهای پیستونی نسبت به سایر کمپرسورها طراحی و تولید ساده‌ای دارند، به همین جهت از قیمت مناسب‌تری  هم برخوردارند. 
•    تنوع ظرفیت: امروزه کمپرسورهای پیستونی در انواع ظرفیت‌ها تولید می‌گردند، کمپرسورهای پیستونی با ظرفیت کوچک و قابل حمل تا کمپرسورهای پیستونی صنعتی بزرگ از جمله این محصولات می‌باشند. 
•    تنوع کاربردها: انواع کمپرسورهای پیستونی از طیف وسیعی از کاربردها برخوردار هستند، بنابراین استفاده کمپرسورهای پیستونی در صنایع پزشکی، کارگاهی، خانگی و صنعتی بسیار فراوان می‌باشد. 
•    امکان تنظیم فشار: بسیاری از کمپرسورهای دستی یا اتوماتیک از قابلیت تنظیم فشار برخوردار هستند تا به راحتی بتوان در این کمپرسورها به تنظیم فشار هوای خروجی پرداخت. 

معایب کمپرسور پیستونی 

•    لرزش و صدا: از آنجایی که پیستون در این کمپرسورها به صورت رفت و برگشتی حرکت می‌کند، حرکت آن منجر به تولید لرزش و صدای زیادی می‌گردد. 
•    نیاز به روغن‌کاری: بسیاری از کمپرسورهای پیستونی جهت روانکاری قطعات متحرک و جلوگیری از فرسایش آن‌ها به روغن نیاز دارند، استفاده از روغن احتمال نفوذ آلودگی در هوای فشرده را بالا می‌برد. 
•    ظرفیت محدود: کمپرسورها پیستونی نسبت به سایر کمپرسورها از ظرفیت کمتری برخوردار هستند. 
•    نیاز به نگهداری: کمپرسور پیستونی به طور مرتب نیاز به روغن‌کاری و تعویض قطعات مصرفی همانند واشرها و رینگ‌ها دارد.
•    تولید پالس: معمولا کمپرسورهای پیستونی هوای فشرده را به صورت پالسی تولید می‌کنند، به همین دلیل با ایجاد نوسانات مختلف در هوای فشرده محدودیت‌های در برخی از کاربردهایشان ایجاد می‌شود.‌ 

مزایای کمپرسور اسکرو

کمپرسورهای اسکرو جزء کمپرسورهای جابجایی مثبت محسوب می ‌گردد که جهت متراکم نمودن هوا از مکانیزم دورانی استفاده می‌کنند. این کمپرسورها نسبت به مدل‌های دیگر از راندمان بالاتری برخوردار هستند که موجب صرفه جویی زیادی در مصرف انرژی می‌گردد، همچنین با ایجاد جریان هوای ثابت در طراحی بسیاری از سیستم‌ها و پروژه‌های صنعتی به کار گرفته می‌شوند.  در ادامه   برخی از مزایا و معایب کمپرسورهای اسکرو  را این چنین بیان کرد: 
 

•    ظرفیت بالا: این کمپرسورها در یک زمان به تولید حجم زیادی از هوای فشرده می‌پردازند. 
•    نگهداری کم: از آنجایی که در تولید این کمپرسورها از قطعات با کیفیت استفاده شده، این کمپرسورها نیاز به نگهداری کمی دارند.  
•    تولید هوای فشرده پیوسته: این کمپرسورها به تولید جریان پیوسته‌ای از هوای فشرده می‌پردازند و برای کاربردهای که نیاز به جریان هوای ثابت دارند، گزینه مناسبی هستند.

کمپرسور اسکرو یا پیستونی؟ کدام بهتر است؟

کمپرسورهای پیستونی با توجه به حرکت رفت و برگشتی خود صدای بیشتری نسبت به کمپرسورهای اسکرو ایجاد می‌کنند، اما کمپرسورهای اسکرو دارای حرکت دواری هستند، به همین جهت صدا و لرزش کمی تولید خواهند کرد، بنابراین استفاده از کمپرسورهای اسکرو مناسب‌تر است. همچنین در ساخت کمپرسورهای پیستونی برخلاف کمپرسورهای اسکرو از قطعات متحرک زیادتری استفاده شده، به همین جهت احتمال پارگی و ساییدگی قطعات در کمپرسور پیستونی بیشتر است. 
 

از طرفی کمپرسورهای پیستونی در هر بار چرخش میزان کمی از هوای فشرده را ایجاد می‌کنند و راندمان کمی دارند، اما کمپرسورهای اسکرو در هر بار چرخش میزان قابل توجهی هوای فشرده ایجاد می‌کنند که نشان از راندمان بالای این کمپرسورها دارد، همین امر نشان می‌دهد که استفاده از کمپرسورهای اسکرو تاثیر بیشتری در کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی دارد. 
همچنین بسیاری از ابزارها همانند سیستم‌های پاشش رنگ و پنوماتیک تنها می‌توانند به استفاده از کمپرسورهای اسکرو بپردازند، از آنجایی که این سیستم‌ها به جریان ثابتی از هوا نیاز دارند که کمپرسورهای اسکرو به خوبی به تولید جریان هوای ثابت می‌پردازند، اما کمپرسورهای پیستونی با تولید جریان هوای متغیر استفاده محدودتری خواهند داشت. بنابراین با مقایسه موارد گفته شده می‌توان فهمید کمپرسورهای اسکرو عملکرد بهتری نسبت به نمونه‌های پیستونی دارند. در ادامه به صورت جزئی تر دو کمپرسور را با هم مقایسه خواهیم کرد.

مقایسه کمپرسور اسکرو با پیستونی 

کمپرسورهای اسکرو و پیستونی از جمله پرکاربردترین کمپرسورها هستند که به طور مستقیم یا غیرمستقیم در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شوند. هر کدام از این کمپرسورها ویژگی‌های خاص خود را دارند، به همین جهت در ادامه با بررسی مزایا و معایب هر یک، مهم‌ترین تفاوت‌های آن‌ها را در زمینه‌های مختلف بررسی می‌کنیم.

انرژی مصرفی 

کمپرسور اسکرو در مقایسه با کمپرسور پیستونی، انرژی کمتری مصرف می‌کند. دلیل این امر آن است که کمپرسور اسکرو برای فشرده‌سازی هوا از مکانیزم دورانی استفاده می‌کند که اصطکاک ناچیزی در مقایسه با حرکات رفت و برگشتی کمپرسورهای پیستونی ایجاد می‌کند. در نتیجه، با کاهش اصطکاک، مصرف انرژی در این کمپرسورها کمتر است.
علاوه بر این، کمپرسورهای اسکرو عملکردی پیوسته دارند، در حالی که کمپرسورهای پیستونی به طور متناوب خاموش و روشن می‌شوند. این خاموش و روشن شدن متناوب، موجب اتلاف انرژی در کمپرسورهای پیستونی می‌گردد.

ظرفیت تولید

کمپرسور اسکرو در واحد زمان مشخص، حجم هوای فشرده‌شده‌ی بیشتری نسبت به کمپرسور پیستونی ایجاد می‌کند. این کمپرسورها با طراحی پیچیده و مارپیچی خود، هوا را به طور پیوسته و با فشار ثابتی فشرده می‌کنند. در مقابل، کمپرسور پیستونی ظرفیت تولید کمتری دارد و برای کاربردهایی مناسب است که به حجم محدودی از هوای فشرده به صورت متناوب نیاز دارند.

طول عمر و نگهداری 

کمپرسور اسکرو در مقایسه با کمپرسور پیستونی، عمر طولانی‌تری دارد .این امر به دلیل استفاده از قطعات با کیفیت‌تر در ساخت کمپرسور اسکرو و تعداد کمتر قطعات متحرک آن است. به همین دلیل، کمپرسورهای اسکرو به ندرت دچار پارگی و سایش می‌شوند.
از نظر نیاز به نگهداری نیز، کمپرسورهای اسکرو به دلیل تعداد کم قطعات متحرک، نیاز به تعویض و روغن‌کاری قطعات در فواصل زمانی کمتری دارند. در مقابل، کمپرسور پیستونی به دلیل تعداد زیاد قطعات، به نگهداری بیشتری احتیاج دارد.

قیمت و هزینه ها 

کمپرسور اسکرو به نسبت کمپرسور پیستونی با ابعاد مشابه، قیمت بیشتری دارد. دلیل این امر، استفاده از قطعات با کیفیت‌تر در کمپرسورهای اسکرو است.
علاوه بر این، کمپرسورهای اسکرو به دلیل عملکرد بهینه‌تر، کمترین میزان مصرف انرژی را دارند. در نتیجه، هزینه‌های عملیاتی آنها نیز کمتر از کمپرسورهای پیستونی خواهد بود.

کاربرد در صنایع مختلف 

معمولاً از هر دو نوع کمپرسور، اسکرو و پیستونی، برای فشرده‌سازی هوا استفاده می‌شود. با این حال، کمپرسورهای اسکرو بیشتر در کاربردهای صنعتی بزرگ، تجاری و تهویه مطبوع و تبرید به کار می‌روند، در حالی که کمپرسورهای پیستونی برای مصارف خانگی، کاربردهای کوچک صنعتی و قابل حمل کاربرد دارند.