ในอุตสาหกรรมการขึ้นรูปพลาสติกสมัยใหม่ การผลิตยา การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และระบบปรับอากาศส่วนกลาง เครื่องทำความเย็น (ชิลเลอร์) เป็นหน่วยทำความเย็นหลักที่ช่วยรักษาอุณหภูมิในการทำงานให้คงที่ รับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ และรักษาประสิทธิภาพการผลิต.
ขึ้นอยู่กับประเภทของคอมเพรสเซอร์, เครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ แบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ แบบเกลียวและแบบสกรู แม้ว่าทั้งสองแบบจะใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศ แต่ก็มีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านการออกแบบโครงสร้าง คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพ และสถานการณ์การใช้งาน.
โครงสร้างพื้นฐานของคอมเพรสเซอร์แบบสกรูแสดงอยู่ในรูปด้านล่าง ภายในตัวเรือนคอมเพรสเซอร์จะมีโรเตอร์เกลียวคู่หนึ่งเรียงขนานกัน โดยโรเตอร์ที่มีฟันหนากว่ามักเรียกว่าโรเตอร์ตัวผู้ (หรือสกรูตัวผู้) ในขณะที่โรเตอร์ที่มีฟันบางกว่าเรียกว่าโรเตอร์ตัวเมีย (หรือสกรูตัวเมีย) โดยทั่วไปแล้ว โรเตอร์ตัวผู้จะต่อกับเครื่องต้นกำลังและขับเคลื่อนโรเตอร์ตัวเมีย.
ตลับลูกปืนที่ปลายด้านปล่อยของโรเตอร์ทำหน้าที่กำหนดตำแหน่งตามแนวแกนและรับแรงตามแนวแกนภายในคอมเพรสเซอร์ ช่องเปิดที่มีรูปทรงและขนาดเฉพาะจะถูกจัดเตรียมไว้ที่ปลายทั้งสองด้านของตัวเรือนคอมเพรสเซอร์: ช่องหนึ่งทำหน้าที่เป็นพอร์ตดูด (ทางเข้า) และอีกช่องหนึ่งทำหน้าที่เป็นพอร์ตปล่อย (ทางออก) โดยทั่วไป อากาศจะเข้าจากด้านบนและปล่อยออกทางด้านล่าง.
ดังแสดงในรูปด้านล่าง วงจรการทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบสกรูสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน ได้แก่ การดูด (1) การอัด (2)(3) และการปล่อย (4) เมื่อโรเตอร์หมุน กลีบที่ขบกันแต่ละคู่จะทำงานครบวงจรเดียวกันอย่างต่อเนื่อง ก๊าซที่ถูกปิดผนึกในช่องว่างระหว่างกลีบจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับโรเตอร์ และปริมาตรที่ปิดล้อมจะค่อยๆ ลดลง ทำให้ความดันเพิ่มขึ้นและอัดก๊าซ เมื่อช่องว่างระหว่างกลีบเชื่อมต่อกับพอร์ตปล่อย กระบวนการปล่อยก็จะเริ่มต้นขึ้น.
เมื่อขดลวดหมุนเริ่มเคลื่อนที่ ช่องดูดที่ขอบด้านนอกจะเปิดออก ทำให้ก๊าซเข้าไปในห้องรูปพระจันทร์เสี้ยวที่อยู่ด้านนอก ขณะที่การหมุนยังคงดำเนินต่อไป ก๊าซจะค่อยๆ ถูกปิดผนึกและดันเข้าสู่ศูนย์กลาง โดยปริมาตรจะลดลงและความดันจะเพิ่มขึ้น เมื่อก๊าซอัดไปถึงบริเวณศูนย์กลางและเชื่อมต่อกับช่องปล่อย ก๊าซแรงดันสูงจะถูกขับออกไป ทำให้ครบวงจรการอัดหนึ่งรอบ.
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ
แม้ว่าทั้งคอมเพรสเซอร์แบบสกรูและคอมเพรสเซอร์แบบสกรอลจะเป็นคอมเพรสเซอร์แบบปริมาตรคงที่ แต่การออกแบบที่แตกต่างกันส่งผลให้ประสิทธิภาพ ประสิทธิผล เสียงรบกวน และพื้นที่การใช้งานแตกต่างกันอย่างมาก.
1. ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลักษณะการทำงาน
เครื่องอัดอากาศแบบสกรู:
กระบวนการอัดอากาศมีความต่อเนื่องและเสถียร ให้ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรสูงและสมรรถนะที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานเต็มกำลังในระยะยาว.
สามารถปรับกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกได้อย่างต่อเนื่องผ่านวาล์วเลื่อนหรืออินเวอร์เตอร์ ทำให้คงประสิทธิภาพสูงได้แม้ในสภาวะโหลดบางส่วน.
ตัวบีบอัดแบบสกรอลล์:
เนื่องจากมีห้องอัดอากาศขนาดเล็กกว่า จึงเหมาะสำหรับระบบทำความเย็นขนาดกลางและขนาดเล็ก.
การทำงานแบบเริ่ม-หยุดบ่อยครั้งและการปรับกำลังการผลิตมักอาศัยการทำงานร่วมกันของหลายหน่วย.
ประสิทธิภาพโดยรวมต่ำกว่าคอมเพรสเซอร์แบบสกรูเล็กน้อย แต่ระบบสกรอลล์ทำงานได้ยืดหยุ่นกว่าภายใต้ภาระเบาหรือภาระที่ไม่ต่อเนื่อง.
2. เสียงและการสั่นสะเทือน
ตัวบีบอัดแบบสกรอลล์:
เนื่องจากไม่มีวาล์วดูด/ปล่อย หรือการเคลื่อนที่แบบลูกสูบ จึงทำงานได้อย่างเงียบเชียบและมีการสั่นสะเทือนน้อยที่สุด เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไวต่อเสียง เช่น ห้องปฏิบัติการ สายการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และระบบทำความเย็นทางการแพทย์.
เครื่องอัดอากาศแบบสกรู:
เนื่องจากใบพัดหมุนขบกัน ทำให้เกิดเสียงความถี่ต่ำขณะทำงาน อย่างไรก็ตาม ด้วยฉนวนกันเสียงที่เหมาะสม เสียงรบกวนสามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ.
ความเสถียรในการทำงานของเครื่องนี้เหนือกว่าคอมเพรสเซอร์ลูกสูบแบบดั้งเดิม.
3. การบำรุงรักษาและความน่าเชื่อถือ
ตัวบีบอัดแบบสกรอลล์:
โครงสร้างกะทัดรัด จำนวนชิ้นส่วนน้อยลง การสึกหรอทางกลต่ำ และการบำรุงรักษาง่าย ส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานต่ำและความน่าเชื่อถือสูง เหมาะสำหรับงานที่ต้องการการบำรุงรักษาขั้นต่ำและเวลาใช้งานสูง.
เครื่องอัดอากาศแบบสกรู:
แม้ว่าจะมีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่า แต่ส่วนประกอบต่างๆ มีความทนทานและใช้งานได้ยาวนาน ทำให้สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องตลอดทั้งปี.
การเปลี่ยนน้ำมันหล่อลื่นและไส้กรองอย่างสม่ำเสมอจะช่วยให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและเสถียรในระยะยาว.
การเปรียบเทียบการใช้งาน
