کمپرسور اسکرو یا حلزونی (تاریخچه)

هرچندكه اولين كمپرسور حلزوني درسال ١٨٧٨ درآلمان ساخته شد، ولي اين كمپرسورها با طرحهاي مشابه كمپرسور هاي امروزي نخستين بار در سال ١٩٣٤ توسط  Lysholm مهندس ارشد شركت(SRM) Sevenska Rotor Maskiner ابداع گرديد لذا اين كمپرسورها را مي توان جزء كمپرسورهاي جديد درصنايع دانست. او سعي بر اين داشت تا كمپرسوري ازخانواده دوراني، با سرعت بالاترازكمپرسورهاي تناوبي كه بتوان مستقيما آن را با توربينهاي گازي راه اندازي نمود و فاقد مشكلات پديده موجدارشدن (Surging) كه در كمپرسورهاي گريزازمركزبه وقوع مي پيوندد باشد، طراحي و توليد نمايد.

اولين كمپرسور ساخته شده توسط وي ازنوع خشك  (OilFree) كه دارا ی دنده زمان بندي كننده (Timming Gear) بوده تا موجب همزماني چرخش روتورها گردد. آرايش روتورها به صورت٣+3 طراحي گرديد (روتور نري با سه برجستگي و روتور مادگي با سه فضاي مقعر) و داراي زاويه پيچش تندي (Steep) بوده كه اجازه مي دهد تا كمپرسور با نسبت تراكم داخلي (Built- in Compression Ratio) بالاتر و فشار خروجي بيشتري كاركند. فشاردهش درطرحهاي اوليه اين كمپرسورهاحدود 20-30  psigبود.

متأسفانه طرح فوق باعث ايجاد فضاي گير انداختن  TrappedPocketدر كمپرسورگرديده و اين امرموجب بالا رفتن فشارگاز قبل از خروج گاز از كمپرسور شده كه نهايتا كاهش راندمان وافزايش سروصداي كمپرسور را بدنبال داشت.

دردهه ١٩٤٠ Hans Nilson مهندس ارشد شركت SRM تغييراتي را در كمپرسورهاي اوليه بوجود آورد . در طرحوي روتور نري (Male Rotor) با چهار گوشواره وروتور مادگي (FemaleRotor) با شش محفظه مقعر(آرايش ٦+4) ساخته شد. اين تغييرات موجب حذف فضاي گير افتادن و افزايش زاويه پيچش حلزوني گرديده كه در نهايت باعث افزايش نسبت تراكم و راندمان كمپرسور مي شد.

پيشرفت در طراحي وساخت ماشينهاي تراش حلزوني به شركت Howden كه يك شركت اسكاتلندي بود اجازه داد تا توليد نسل جديد ي از كمپرسورهاي حلزوني را كه روغن كاري مي شدند (OilFlooded) را توسعه و گسترش دهند.

استفاده از شير لغزشي (Slid Valve) در سالهاي اوليه دهه ١٩٥٠ موجب شد تا شركت SRM بتواند دركنار تغيير ابعاد كمپرسور ظرفيت آنها را نيزكنترل نمايد. كنترل ظرفيت كه يكي از عوامل محدود كننده در طراحي كمپرسور بود اجازه داد تا بتوان نسبت تراكم را دريك دمنده وسيعي از تغييرات دبي، تحت كنترل درآورد. امروزه استفاده از شير لغزنده دركنترل ظرفيت كمپرسورهاي حلزوني ازنوع روغن كاري شونده كاربرد وسيعي دارد. روغن كاري كمپرسورعلاوه برافزايش راندمان كمپرسور به ميزان ٨ تا ١٠ درصد درمقايسه با كمپرسورهاي خشك، موجب افزايش نسبت تراكم مجاز گرديده و نياز به دنده هاي زمان بندي كننده رادر بهره برداري از كمپرسورهاي حلزوني منتفي ساخته است. لايه روغن موجود بين روتورها اجازه مي دهد تا روتور مادگي توسط روتور محرك (روتور نري) بچرخش درآيد. استفاده از شير لغزنده همراه با روغن كاري به روش تزريقي نخستين بار در سيستم تبريد در سال ١٩٦٠ بكارگرفته شد. تغييردرساختار روتورها وتغيير شكل آن بصورت غير متقارن Asymmetric سال ١٩٦٩ توسط شركت Sullair صورت پذيرفت. تغيير شكل روتورها باعث كاهش ميزان نشتي در طول مسير تراكم گرديده كه در نهايت افزايش راندمان را به دنبال داشت. بهبود كارآئي در سرعت كم اجازه مي دهد تا اين كمپرسورها را بتوان بطور مستقيم توسط الكتروموتورهامورد بهره برداري قرار داد.