रोटरी-स्क्रू कंप्रेसर
रोटरी-स्क्रू कंप्रेसर एक प्रकार का गैस कंप्रेसर है, जैसे वायु कंप्रेसर , जो रोटरी-प्रकार के सकारात्मक-विस्थापन तंत्र का उपयोग करता है। ये कंप्रेशर्स औद्योगिक अनुप्रयोगों में सामान्य हैं और अधिक पारंपरिक स्क्रू कंप्रेशर्स को प्रतिस्थापित करते हैं जहां बड़ी मात्रा में कंप्रेस्ड गैस की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए चिलर, जैसे बड़े प्रशीतन चक्रों के लिए, या कंप्रेस्ड एयर सिस्टम के लिए वायु से चलने वाले उपकरण जैसे जैकहैमर और इम्पैक्ट रिंच को संचालित करने के लिए। छोटे रोटर आकार के लिए रोटर्स में निहित रिसाव बहुत अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है, जिससे इस प्रकार का तंत्र स्क्रू कंप्रेशर्स की तुलना में छोटे कंप्रेशर्स के लिए कम उपयुक्त होता है।
स्क्रू कंप्रेसर स्क्रू पंप के समान है, अतिरिक्त इसके कि फंसी हुई सामग्री की जेबें स्क्रू के साथ उत्तरोत्तर छोटी होती जाती हैं, जिससे जेब के भीतर रखी सामग्री को संकुचित किया जाता है। इस प्रकार एक स्क्रू कंप्रेसर का स्क्रू इसकी लंबाई के साथ विषम है, जबकि एक स्क्रू पंप सभी प्रकार से सममित है।
रोटरी स्क्रू की गैस संपीड़न प्रक्रिया निरंतर व्यापक गति है, इसलिए स्क्रू कंप्रेशर्स के साथ बहुत कम स्पंदन या प्रवाह में वृद्धि होती है। यह स्क्रू कंप्रेशर्स को अधिक शांत होने की अनुमति देता है और स्क्रू कंप्रेशर्स की तुलना में बहुत कम कंपन पैदा करता है, यहां तक कि बड़े आकार में भी, और दक्षता में कुछ लाभ पैदा करता है।
कार्य
रोटरी-स्क्रू कम्प्रेसर गैस को संपीड़ित करने के लिए दो बहुत ध्यान से जाल वाले सर्पिल रोटार का उपयोग करते हैं। ड्राई-रनिंग रोटरी-स्क्रू कंप्रेसर में, टाइमिंग गियर्स यह सुनिश्चित करते हैं कि पुरुष और महिला रोटर संपर्क के बिना सटीक संरेखण बनाए रखते हैं जो तेजी से पहनने का उत्पादन करेगा। तेल से भरे रोटरी-स्क्रू कंप्रेसर में, स्नेहन तेल रोटर्स के बीच की जगह को पुल करता है, दोनों एक हाइड्रोलिक सील प्रदान करते हैं और रोटर्स के बीच यांत्रिक ऊर्जा को स्थानांतरित करते हैं, जिससे रोटर को पूरी प्रकार से दूसरे द्वारा संचालित किया जा सकता है।
गैस शोषण पक्ष में प्रवेश करती है और धागे के माध्यम से चलती है क्योंकि स्क्रू घूमते हैं। मेशिंग रोटर्स कंप्रेसर के माध्यम से गैस को मजबूर करते हैं, और गैस स्क्रू के अंत में बाहर निकल जाती है। कार्य क्षेत्र नर और मादा रोटर्स के बीच इंटर-लोब वॉल्यूम है। यह अंतर्ग्रहण सिरे पर बड़ा होता है, और निकास पोर्ट्स तक रोटर्स की लंबाई के साथ घटता जाता है। आयतन में यह परिवर्तन संपीडन है।
पुरुष और महिला लोब के बीच बड़ी निकासी में रोटर्स के अंत में सेवन शुल्क खींचा जाता है। सेवन के अंत में पुरुष लोब अपनी महिला समकक्ष की तुलना में बहुत छोटा होता है, लेकिन सापेक्ष आकार दोनों रोटर्स की लंबाई के साथ अनुपात को उलट देता है (नर बड़ा हो जाता है और महिला छोटी हो जाती है) जब तक (डिस्चार्ज पोर्ट के लिए स्पर्शरेखा) प्रत्येक के बीच निकासी स्थान पालियों की जोड़ी बहुत छोटी होती है। वॉल्यूम में यह कमी आउटपुट मैनिफोल्ड में प्रस्तुत किए जाने से पहले चार्ज के संपीड़न का कारण बनती है।[1]
इस तंत्र की प्रभावशीलता सर्पिल रोटार के बीच और संपीड़न गुहाओं को सील करने के लिए रोटार और कक्ष के बीच ठीक से फिट होने वाली मंजूरी पर निर्भर है। चूंकि, कुछ रिसाव अपरिहार्य है, और प्रभावी प्रवाह दर पर रिसाव प्रवाह दर के अनुपात को कम करने के लिए उच्च घूर्णी गति का उपयोग किया जाना चाहिए।
रूट-टाइप सुपरचार्जर के विपरीत, आधुनिक स्क्रू कम्प्रेसर दो रोटार पर अलग-अलग प्रोफाइल के साथ बनाए जाते हैं: नर रोटर में उत्तल लोब होते हैं जो महिला रोटर के अवतल गुहाओं के साथ जाल होते हैं। सामान्यतः नर रोटर में मादा रोटर की तुलना में कम लोब होते हैं, जिससे यह तेजी से घूमता है। मूल रूप से, स्क्रू कम्प्रेसर सममित रोटर गुहा प्रोफाइल के साथ बनाए गए थे, लेकिन आधुनिक संस्करण विषम रोटार का उपयोग करते हैं, जिसमें सटीक रोटर डिजाइन पेटेंट का विषय है।[2]
आकार
रोटरी-स्क्रू कंप्रेशर्स की क्षमता सामान्यतः हॉर्सपावर (एचपी), मानक घन फुट प्रति मिनट (एससीएफएम)* और पाउंड प्रति वर्ग इंच (पीएसआईजी) में मापी जाती है। 5 से 30 एचपी रेंज की इकाइयों के लिए भौतिक आकार इन इकाइयों में से ठेठ दो-चरण कंप्रेसर के बराबर है। जैसे-जैसे अश्वशक्ति बढ़ती है, रोटरी-स्क्रू कंप्रेशर्स के पक्ष में पैमाने की पर्याप्त अर्थव्यवस्था होती है। उदाहरण के रूप में, 250 एचपी कंपाउंड कंप्रेसर उपकरण का बड़ा टुकड़ा है जिसे सामान्यतः विशेष नींव, भवन निर्माण और उपकरण लगाने के लिए उच्च प्रशिक्षित रिगर (उद्योग) की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, मानक फोर्कलिफ्ट का उपयोग करके साधारण दुकान के फर्श पर 250 एचपी रोटरी-स्क्रू कंप्रेसर रखा जा सकता है। उद्योग के भीतर, 250 एचपी रोटरी-स्क्रू कंप्रेसर को सामान्यतः उपकरण का कॉम्पैक्ट टुकड़ा माना जाता है।
रोटरी-स्क्रू कम्प्रेसर सामान्यतः 5 से 500 एचपी रेंज में उपलब्ध हैं और 2500 एससीएफएम से अधिक वायु प्रवाह का उत्पादन कर सकते हैं। जबकि एकल-स्टेज स्क्रू कंप्रेसर द्वारा उत्पादित दबाव 250 PSIG तक सीमित है, दो-चरण स्क्रू कंप्रेसर 600 PSIG तक का दबाव दे सकता है।
रोटरी-स्क्रू कम्प्रेसर सीमित कंपन के साथ सुचारू रूप से चलते हैं, इस प्रकार किसी विशेष नींव या माउंटिंग सिस्टम की आवश्यकता नहीं होती है। सामान्यतः, उच्च आवृत्ति कंपन को अवशोषित करने के लिए डिज़ाइन किए गए मानक रबर आइसोलेशन माउंट का उपयोग करके रोटरी-स्क्रू कंप्रेशर्स को माउंट किया जाता है। यह रोटरी-स्क्रू कम्प्रेसर में विशेष रूप से सच है जो उच्च घूर्णी गति पर काम करता है।
*कुछ सीमा तक, कुछ कम्प्रेसर वास्तविक क्यूबिक फीट प्रति मिनट (एसीएफएम) में रेट किए जाते हैं। अभी भी अन्य क्यूबिक फीट प्रति मिनट (सीएफएम) में रेट किए गए हैं। पूर्ण फील्ड रखरखाव का उपयोग करना[3] करने के लिए सीएफएम का उपयोग गलत है क्योंकि यह प्रवाह दर का प्रतिनिधित्व करता है जो दबाव संदर्भ से स्वतंत्र है। अर्थात् 60 पीएसआई पर 20 क्यूबिक फीट प्रति मिनट होता हैं।
इतिहास
स्क्रू कंप्रेसर को पहली बार 1878 में जर्मनी में हेनरिक क्रीगर द्वारा पेटेंट कराया गया था, चूंकि पेटेंट कामकाजी मशीन के निर्माण के बिना समाप्त हो गया।[4][5] आधुनिक हेलिकल लोब स्क्रू कंप्रेसर को स्वीडन में अल्फ लिशोल्म द्वारा विकसित किया गया था जो फ्रेड्रिक लैजंगस्ट्रॉम में मुख्य अभियंता थे। लिशोल्म ने गैस टर्बाइनों में कंप्रेसर स्टाल को दूर करने के तरीके की तलाश करते हुए स्क्रू कंप्रेसर विकसित किया। लाइशोल्म ने पहले रूट्स-टाइप सुपरचार्जर पर विचार किया लेकिन पाया कि यह पर्याप्त उच्च दबाव अनुपात उत्पन्न करने में असमर्थ था। 1935 में, जुंगस्ट्रॉम्स ने पेचदार लोब स्क्रू कंप्रेसर का पेटेंट कराया, जिसे तब अन्य निर्माताओं के लिए व्यापक रूप से लाइसेंस दिया गया था। 1951 में जुंगस्ट्रॉम्स एंगटर्बिन एक्टीबोलग का नाम बदलकर स्वेन्स्का रोटर मास्किनर (एसआरएम) कर दिया गया।[4][6] 1952 में, स्कॉटलैंड की इंजीनियरिंग कंपनी जेम्स हाउडेन द्वारा हेलिकल लोब कंप्रेसर रोटर्स का उत्पादन करने के लिए, लागत और निर्माण समय दोनों को बहुत कम करने के लिए, पहली होलरॉयड कटिंग मशीन का उपयोग किया गया था।[4][5]
1954 में, हाउडेन और एसआरएम ने संयुक्त रूप से पहला ऑयल फ्लडेड स्क्रू कंप्रेसर विकसित किया था। बाढ़ ने दोनों को ठंडा किया, जिससे उच्च दबाव अनुपात और समय गियर के उन्मूलन की अनुमति मिली। एटलस कोप्को द्वारा 1957 में पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध फ्लडेड स्क्रू एयर कंप्रेसर प्रस्तुत किया गया था।[4][5]
1950 के दशक में एसआरएम द्वारा स्लॉट वाल्व विकसित किए गए थे, जो क्षमता नियंत्रण में सुधार की अनुमति देते थे जो स्क्रू कंप्रेसर अनुप्रयोग के लिए सीमित कारक था।[4][5]
असममित रोटर्स को पहले एसआरएम द्वारा पेटेंट कराया गया था और बाद में 1969 में सुलेयर द्वारा व्यावसायिक रूप से प्रस्तुत किया गया था। असममित रोटर्स की प्रारंभ ने सीलिंग में सुधार किया, जिससे प्रकार की दक्षता में और वृद्धि हुई थी।[4]
अनुप्रयोग
रोटरी-स्क्रू कंप्रेशर्स का उपयोग सामान्यतः बड़े औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए संपीड़ित वायु की आपूर्ति के लिए किया जाता है। वे उन अनुप्रयोगों में सबसे अच्छी प्रकार से लागू होते हैं जिनकी लगातार वायु की मांग होती है जैसे कि खाद्य पैकेजिंग संयंत्र और स्वचालित निर्माण प्रणाली चूंकि कुछ भंडारण के साथ-साथ पर्याप्त संख्या में आंतरायिक मांग भी उपयुक्त निरंतर भार प्रस्तुत करेगी। निश्चित इकाइयों के अतिरिक्त, रोटरी-स्क्रू कंप्रेशर्स सामान्यतः टो-बैक ट्रेलरों पर लगाए जाते हैं और छोटे डीजल इंजनों से संचालित होते हैं। इन पोर्टेबल कम्प्रेशन सिस्टम को सामान्यतः कंस्ट्रक्शन कंप्रेशर्स के रूप में जाना जाता है। कंस्ट्रक्शन कंप्रेशर्स का इस्तेमाल जैक हैमर, रिवेटिंग टूल्स, न्यूमैटिक पंप, सैंड ब्लास्टिंग ऑपरेशंस और इंडस्ट्रियल पेंट सिस्टम को कंप्रेस्ड एयर देने के लिए किया जाता है। वे सामान्यतः निर्माण स्थलों पर और संसार में सड़क मरम्मत करने वाले कर्मचारियों के साथ ड्यूटी पर देखे जाते हैं।
स्क्रू एयर कंप्रेशर्स का उपयोग सामान्यतः खनन उत्पादन और अन्वेषण ड्रिलिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले रोटरी, डीटीएच और आरसी ड्रिल रिग्स और तेल और गैस पाइपलाइन सेवाओं जैसे वायवीय परीक्षण या एयर पिगिंग में भी किया जाता है।
तेल मुक्त
तेल मुक्त कंप्रेसर में, तेल सील की सहायता के बिना, वायु पूरी प्रकार से शिकंजा की कार्रवाई के माध्यम से संपीड़ित होती है। परिणामस्वरूप उनके पास सामान्यतः कम अधिकतम निर्वहन दबाव क्षमता होती है। चूंकि, मल्टी-स्टेज ऑयल-फ्री कंप्रेशर्स, जहां हवा को स्क्रू के कई सेटों से कंप्रेस किया जाता है, 1150 psi (10 atm) एटीएम) से अधिक का दबाव और 2,000 cubic feet per minute (57 m3/min) से अधिक का आउटपुट वॉल्यूम प्राप्त कर सकता है।
ऑयल-फ्री कंप्रेशर्स का उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां एंट्रेंस ऑयल कैरी-ओवर स्वीकार्य नहीं है, जैसे कि चिकित्सा अनुसंधान और अर्धचालक निर्माण। चूंकि, यह निस्पंदन की आवश्यकता को रोकता नहीं है, क्योंकि हाइड्रोकार्बन और परिवेशी वायु से प्राप्त अन्य दूषित पदार्थों को भी उपयोग के बिंदु से पहले हटा दिया जाना चाहिए। नतीजतन, गुणवत्ता वाले संपीड़ित वायु को सुनिश्चित करने के लिए तेल-बाढ़ वाले स्क्रू कंप्रेसर के लिए उपयोग किए जाने वाले वायु उपचार के समान अधिकांश आवश्यक होता है।
छोटे स्क्रू कंप्रेशर्स में बढ़ई घर के मालिक कभी-कभी तेल मुक्त कंप्रेसर का उपयोग करते हैं जिसमें तेल मुक्त तेल का उपयोग नहीं करने का संदर्भ होता है लेकिन टेफ्लॉन प्रकार के कोटिंग्स स्थायी रूप से पहनने वाली सतहों का पालन करते हैं।
तेल इंजेक्ट किया गया
तेल-इंजेक्टेड रोटरी-स्क्रू कंप्रेसर में, सीलिंग में सहायता करने और गैस चार्ज के लिए शीतलन प्रदान करने के लिए तेल को संपीड़न गुहाओं में इंजेक्ट किया जाता है। तेल को डिस्चार्ज स्ट्रीम से अलग किया जाता है, ठंडा किया जाता है, फ़िल्टर किया जाता है और पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। तेल आने वाली वायु से गैर-ध्रुवीय कणों को पकड़ता है, संपीड़ित-वायु कण निस्पंदन के कण लोडिंग को प्रभावी ढंग से कम करता है। कंप्रेसर के नीचे की ओर संपीड़ित-गैस धारा में कुछ प्रवेशित कंप्रेसर तेल के लिए यह सामान्य है। कई अनुप्रयोगों में, इसे कोलेससर /फिल्टर जहाजों द्वारा ठीक किया जाता है।[7] आंतरिक कोल्ड कोलेसिंग फिल्टर के साथ रेफ्रिजरेटेड संपीड़ित वायु ड्रायर को कोलेसिंग फिल्टर की तुलना में अधिक तेल और पानी निकालने के लिए रेट किया गया है जो एयर ड्रायर के डाउनस्ट्रीम हैं, क्योंकि वायु के ठंडा होने और नमी को हटा दिए जाने के बाद, ठंडी वायु का उपयोग गर्म को प्री-कूल करने के लिए किया जाता है। प्रवेश करने वाली वायु, जो बाहर निकलने वाली वायु को गर्म करती है। अन्य अनुप्रयोगों में, यह रिसीवर टैंकों के उपयोग से सुधारा जाता है जो संपीड़ित वायु के स्थानीय वेग को कम करता है, तेल को संघनित करने की अनुमति देता है, वायु की धारा से बाहर निकलता है, और घनीभूत-प्रबंधन उपकरण द्वारा संपीड़ित-वायु प्रणाली से हटाया जाता है।
ऑयल फ्लडेड स्क्रू कंप्रेशर्स का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें वायु संपीड़न, गैस प्रशीतन, पेट्रोलियम उद्योग और निम्न-श्रेणी के ताप स्रोतों से बिजली का उपयोग शामिल है।[8] आकार छोटे वर्कशॉप एयर कंप्रेशर्स से लेकर 8,400 kW (11,300 hp) के भारी औद्योगिक कंप्रेशर्स के साथ 60 bar (870 psi) के उच्च उत्पादन दबाव के साथ होता है।[9] नया ऑयल फ्लडेड स्क्रू एयर कम्प्रेसर <5 mg/m3 ऑयल कैरीओवर रिलीज करता है।[10]
स्नेहक, पॉलीअल्काइलीन ग्लाइकॉल (पीएजी), पॉलीअल्फाओलेफ़िन (पीएओं), खनिज तेल
पीएजी तेल पॉलीएल्केलीन ग्लाइकोल है जिसे पॉलीग्लाइकोल ईथर भी कहा जाता है। पीएजी तेल सफाई से जलता है, कोई अवशेष नहीं छोड़ता है, और उच्च तापमान श्रृंखला स्नेहन के लिए ठोस स्नेहक के लिए वाहक तेल के रूप में उपयोग किया जाता है।[11] कुछ संस्करण खाद्य ग्रेड और बायोडिग्रेडेबल हैं। पीएजी स्नेहक का उपयोग दो सबसे बड़े यू.एस. एयर कंप्रेसर ओईएम द्वारा रोटरी स्क्रू एयर कंप्रेशर्स में किया जाता है।[12] पीएजी तेल-इंजेक्टेड कंप्रेशर्स का उपयोग पेंट स्प्रे करने के लिए नहीं किया जाता है, क्योंकि पीएजी तेल पेंट को भंग कर देता है। रिएक्शन-सख्त दो-घटक एपॉक्सी राल पेंट पीएजी तेल के प्रतिरोधी हैं।
पॉलीग्लाइकोल्स खनिज तेल आधारित ग्रीस के साथ संगत नहीं हैं। खनिज तेलों के परिणाम के साथ पॉलीग्लाइकोल्स का मिश्रण जिलेटिनस, चिपचिपा गंदगी है।[13] सिलिकॉन ग्रीस पॉलीग्लाइकोल्स को सहन करता है। वायवीय नियंत्रण निर्माता सील और गैसकेट पर सिलिकॉन ग्रीस लगाता है।[14][15]
खनिज तेल (लेकिन पॉलीअल्काइलीन ग्लाइकॉल तेल नहीं) खनिज तेल ग्रीस लेपित मुहरों के लिए खनिज तेल (लेकिन पॉलीअल्काइलीन ग्लाइकोल तेल नहीं) की सिफारिश की जाती है, जैसे वायवीय उच्च गति 4-तरफा वाल्व और वायु सिलेंडर जो खनिज तेल स्नेहक के बिना काम करते हैं। निर्माता ने पॉलीग्लाइकोल तेलों के संपर्क में न आने पर 50 मिलियन चक्रों के जीवन के साथ अपने वायवीय उच्च गति वाले 4-वे वाल्वों का मूल्यांकन किया है।[16][17]
पॉलीअल्फाओलेफिन पीएओं तेल खनिज तेल ग्रीस के साथ संगत है।[18]
शंक्वाकार स्क्रू कंप्रेसर
अपेक्षाकृत हाल ही में विकसित शंक्वाकार स्क्रू कंप्रेसर वास्तव में गेरोटर का शंक्वाकार सर्पिल विस्तार है। इसमें अंतर्निहित ब्लो-होल रिसाव पथ नहीं है, जो अच्छी प्रकार से डिज़ाइन किए गए स्क्रू कंप्रेशर्स में, असेंबली के माध्यम से महत्वपूर्ण रिसाव के लिए जिम्मेदार है। यह बहुत छोटे रोटरों को व्यावहारिक दक्षता प्रदान करने की अनुमति देता है क्योंकि छोटे आकार में रिसाव क्षेत्र पम्पिंग क्षेत्र के बड़े हिस्से के रूप में नहीं बनता है जैसा कि सीधे स्क्रू कंप्रेशर्स में होता है। शंकु के आकार के रोटर के घटते व्यास के संयोजन के साथ यह कम आउटपुट स्पंदन के साथ एकल चरण में बहुत अधिक संपीड़न अनुपात की अनुमति देता है।[19]
नियंत्रण योजनाएँ
रोटरी-स्क्रू कंप्रेशर्स में, कई नियंत्रण योजनाएं हैं, जिनमें से प्रत्येक के अलग-अलग लाभ और हानि हैं।
प्रारंभ/रोकें
स्टार्ट/स्टॉप कंट्रोल स्कीम में, कंप्रेस्ड एयर की जरूरतों के अनुसार मोटर को पावर लगाने और निकालने के लिए कंप्रेसर कंट्रोल रिले को सक्रिय करता है। अधिकांश उपयोग मामलों में महत्वपूर्ण भंडारण की आवश्यकता होती है यदि लोड आंतरायिक है या कंप्रेसर से खराब मेल खाता है, आवश्यक भंडारण अधिकांश कंप्रेसर से ही बड़ा होगा।
लोड/अनलोड
लोड/अनलोड नियंत्रण योजना में, कंप्रेसर लगातार संचालित रहता है। चूंकि, जब संपीड़ित वायु की मांग संतुष्ट या कम हो जाती है, तो कंप्रेसर को पावर डिस्कनेक्ट करने के अतिरिक्त, स्लाइड वाल्व के रूप में जाना जाने वाला उपकरण सक्रिय हो जाता है। यह उपकरण रोटर के हिस्से को खोल देता है और आनुपातिक रूप से मशीन की क्षमता को कंप्रेसर की क्षमता के 25% तक कम कर देता है, जिससे कंप्रेसर को उतार दिया जाता है। यह विद्युत चालित कंप्रेशर्स में स्टार्ट/स्टॉप कंट्रोल स्कीम की तुलना में इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए स्टार्ट/स्टॉप साइकिल की संख्या को कम करता है, ऑपरेटिंग लागत में न्यूनतम बदलाव के साथ उपकरण सेवा जीवन में सुधार करता है। जब लोड / अनलोड नियंत्रण योजना को टाइमर के साथ जोड़ा जाता है जो लगातार अनलोड ऑपरेशन की पूर्व निर्धारित अवधि के बाद कंप्रेसर को बंद कर देता है, तो इसे दोहरे नियंत्रण या ऑटो-दोहरी योजना के रूप में जाना जाता है। इस नियंत्रण योजना को अभी भी भंडारण की आवश्यकता है क्योंकि व्यय से मेल खाने के लिए केवल दो उत्पादन दरें उपलब्ध हैं, चूंकि स्टार्ट/स्टॉप योजना से अधिक कम है।
मॉड्यूलेशन
कंप्रेसर को प्रारंभ करने और रोकने के अतिरिक्त, जैसा कि ऊपर वर्णित है, स्लाइड वाल्व चरणों में नियंत्रित होने के अतिरिक्त लगातार मांग की क्षमता को नियंत्रित करता है। चूंकि यह मांग की विस्तृत श्रृंखला पर लगातार निर्वहन दबाव पैदा करता है, समग्र बिजली की व्यय लोड / अनलोड योजना से अधिक हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 70% पूर्ण लोड बिजली की व्यय होती है जब कंप्रेसर शून्य लोड स्थिति में होता है।
संपीड़ित-वायु उत्पादन क्षमता के सापेक्ष कंप्रेसर बिजली की व्यय में सीमित समायोजन के कारण, चर-गति ड्राइव की तुलना में मॉड्यूलेशन नियंत्रण का सामान्यतः अक्षम तरीका है। चूंकि, उन अनुप्रयोगों के लिए जहां कंप्रेसर के संचालन को बार-बार बंद करना और फिर से प्रारंभ करना संभव (जैसे कि जब कंप्रेसर आंतरिक-दहन इंजन द्वारा संचालित होता है और संपीड़ित-वायु रिसीवर की उपस्थिति के बिना संचालित होता है) नहीं है, मॉडुलन उपयुक्त होता है। निरंतर परिवर्तनशील उत्पादन दर भी महत्वपूर्ण भंडारण की आवश्यकता को समाप्त कर देती है यदि भार कभी भी कंप्रेसर क्षमता से अधिक नहीं होता है।
चर विस्थापन
कंप्रेसर कंपनियों क्विंसी कंप्रेसर, कोबेल्को , गार्डनर डेनवर और सुलेयर द्वारा उपयोग किया जाता है, चर विस्थापन स्क्रू कंप्रेसर रोटार के प्रतिशत को बदल देता है जो वायु को संपीड़ित करने के लिए वायु के प्रवाह को स्क्रू के बायपास भागों की अनुमति देकर काम करता है। चूंकि यह मॉडुलन नियंत्रण योजना की तुलना में बिजली की व्यय को कम करता है, बड़ी मात्रा में भंडारण (10 गैलन प्रति सीएफएम) के साथ लोड / अनलोड सिस्टम अधिक प्रभावी हो सकता है। यदि बड़ी मात्रा में भंडारण व्यावहारिक नहीं है तो एक चर-विस्थापन प्रणाली विशेष रूप से पूर्ण भार के 70% से अधिक होने पर बहुत प्रभावी हो सकती है।[20]
तरीका है कि चर विस्थापन को पूरा किया जा सकता है कंप्रेसर के शोषण पक्ष पर कई उठाने वाले वाल्वों का उपयोग करके, प्रत्येक निर्वहन पर संबंधित स्थान पर गिर गया। ऑटोमोटिव सुपरचार्जर्स में, यह बाईपास वाल्व के संचालन के समान है।
चर गति
जबकि चर-गति ड्राइव द्वारा संचालित एयर कंप्रेसर ठीक से बनाए गए लोड/अनलोड कंप्रेसर पर सेवा जीवन में किसी भी सराहनीय कमी के बिना सबसे कम परिचालन-ऊर्जा लागत की पेशकश कर सकता है, चर-गति ड्राइव के चर-आवृत्ति पावर इन्वर्टर सामान्यतः महत्वपूर्ण जोड़ता है। इस प्रकार के कंप्रेसर के डिजाइन की लागत, वायु की मांग स्थिर होने पर उचित आकार के लोड / अनलोड कंप्रेसर पर इसके आर्थिक लाभों को कम करना होता हैं। चूंकि, चर-गति ड्राइव कंप्रेसर बिजली की व्यय और मुफ्त वायु वितरण के बीच लगभग रैखिक संबंध प्रदान करता है जिससे वायु की मांग की विस्तृत श्रृंखला पर सबसे कुशल संचालन की अनुमति मिलती है। कंप्रेसर को अभी भी बहुत कम मांग के लिए स्टार्ट/स्टॉप मोड में प्रवेश करना होगा क्योंकि रोटर लीकेज के कारण दक्षता अभी भी कम उत्पादन दर पर तेजी से गिरती है। कठोर वातावरण (गर्म, नम या धूल भरे) में अपेक्षित सेवा जीवन को बनाए रखने के लिए चर-गति ड्राइव के इलेक्ट्रॉनिक्स को संरक्षित करना पड़ सकता है।[21]
सुपरचार्जर
ट्विन-स्क्रू प्रकार का सुपरचार्जर सकारात्मक विस्थापन पंप प्रकार का उपकरण है जो वर्म गियर के सेट के समान मेशिंग क्लोज़-टॉलरेंस स्क्रू की जोड़ी के माध्यम से वायु को धक्का देकर संचालित होता है। ट्विन-स्क्रू सुपरचार्जर्स को उनके आविष्कारक अल्फ लिशोल्म के बाद लिशोलम सुपरचार्जर्स (या गैस कंप्रेसर) के रूप में भी जाना जाता है।[22]
प्रत्येक रोटर रेडियल रूप से सममित है, लेकिन बाद में असममित है। तुलनात्मक रूप से, पारंपरिक रूट प्रकार के ब्लोअर में या तो समान रोटार (सीधे रोटार के साथ) या मिरर-इमेज रोटार (हेलिक्स्ड रोटार के साथ) होते हैं।
व्हिपल-निर्मित नर रोटर में तीन पालियाँ होती हैं, मादा पाँच पालियाँ होती हैं। केने-बेल नर रोटर में चार पालियाँ होती हैं, मादा छह पालियाँ होती हैं। पहले के कुछ डिजाइनों में महिलाओं के चार थे। तुलनात्मक रूप से, रूट्स ब्लोअर में हमेशा दोनों रोटर्स पर समान संख्या सामान्यतः 2, 3 या 4 में लोब होते हैं।
तुलनात्मक लाभ
रोटरी स्क्रू कंप्रेसर में कम रिसाव स्तर और कम परजीवी हानि बनाम रूट प्रकार है। सुपरचार्जर सामान्यतः बेल्ट या गियर ड्राइव के माध्यम से सीधे इंजन के क्रैंकशाफ्ट से संचालित होता है। रूट्स प्रकार के सुपरचार्जर के विपरीत, ट्विन-स्क्रू आंतरिक संपीड़न प्रदर्शित करता है जो उपकरण की आवास के भीतर वायु को संपीड़ित करने की क्षमता है क्योंकि इसे दबाव में वृद्धि स्थापित करने के लिए डिस्चार्ज के डाउनस्ट्रीम प्रवाह के प्रतिरोध पर निर्भर होने के अतिरिक्त उपकरण के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है।[23]
उच्च-परिशुद्धता कंप्यूटर-नियंत्रित निर्माण विधियों की आवश्यकता स्क्रू प्रकार के सुपरचार्जर को उपलब्ध मजबूर प्रेरण के अन्य रूपों के लिए अधिक महंगा विकल्प बनाती है। बाद की प्रौद्योगिकी के साथ, निर्माण लागत कम हो गई है जबकि प्रदर्शन में वृद्धि हुई है।
पंपिंग और संपीड़न के दौरान उत्पन्न गर्मी को कम करने के लिए एक इंटरकूलर के उपयोग से सभी सुपरचार्जर प्रकार लाभान्वित होते हैं।
फोर्ड मोटर कंपनी, माजदा, मेरसेदेज़-बेंज और मरकरी मरीन जैसी कंपनियों में ट्विन-स्क्रू द्वारा लागू की गई विधि का स्पष्ट उदाहरण भी ट्विन स्क्रू की प्रभावशीलता को प्रदर्शित कर सकता है। जबकि कुछ केन्द्रापसारक सुपरचार्जर सुसंगत और विश्वसनीय होते हैं, वे सामान्यतः चरम इंजन आरपीएम तक पूर्ण बढ़ावा नहीं देते हैं, जबकि सकारात्मक विस्थापन सुपरचार्जर जैसे रूट प्रकार सुपरचार्जर और ट्विन-स्क्रू प्रकार अधिक तत्काल बढ़ावा देते हैं। इसके अतिरिक्त, ट्विन-स्क्रू सुपरचार्जर अन्य सकारात्मक विस्थापन सुपरचार्ज की तुलना में उच्च आरपीएम को उचित बढ़ावा दे सकते हैं।
संबंधित शब्द
"ब्लोअर" शब्द का प्रयोग सामान्यतः अतिरिक्त एयरफ्लो के लिए एक कार्यात्मक आवश्यकता वाले इंजन पर रखे गए डिवाइस को परिभाषित करने के लिए किया जाता है, जैसे कि 2-स्ट्रोक डीजल इंजन, जहां "स्कैवेंज" के लिए सकारात्मक सेवन दबाव की आवश्यकता होती है, या निकास गैसों को साफ करने की आवश्यकता होती है। कंप्रेशन स्ट्रोक से पहले सिलेंडर में एक ताजा इनटेक चार्ज डालें।
ब्लोअर शब्द का प्रयोग सामान्यतः अतिरिक्त एयरफ्लो के लिए कार्यात्मक आवश्यकता वाले इंजनों पर रखे गए उपकरण को परिभाषित करने के लिए किया जाता है, जैसे कि 2-स्ट्रोक डीजल इंजन, जहां सकारात्मक सेवन दबाव की आवश्यकता होती है, या खर्च किए गए निकास गैसों को साफ करने के लिए कंप्रेशन स्ट्रोक से पहले सिलेंडर से और सिलेंडर में ताजा इनटेक चार्ज को बल देंना होता हैं। ऑटोमोटिव मजबूर प्रेरण प्रणाली के हिस्से के रूप में उपयोग किए जाने पर ब्लोअर शब्द रोटरी स्क्रू, जड़ों-प्रकार और केन्द्रापसारक कंप्रेसर पर लागू होता है। 'केबिन ब्लोअर' शब्द का उपयोग उच्च ऊंचाई वाली उड़ान के लिए विमान के दबाव के लिए भी किया जाता है, जो विशेष रूप से 1950 के दशक में रूट्स टाइप कम्प्रेसर का उपयोग करता था (मार्शल सुपरचार्जर देखें)।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Fundamentals of natural gas processing.
- ↑ Stosic, Nikola; Smith, Ian K; Kovacevic, Ahmed; Mujic, Elvedin. "पेंच कंप्रेसर रोटर्स और उनके उपकरणों की ज्यामिति" (PDF). Centre for Positive Displacement Compressors, City University London. Retrieved 9 July 2016.
- ↑ "0421004SX - The SX Compressor". 0421004SX.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Brown, Royce N (March 1997). कंप्रेसर आकार और चयन (in English). Gulf Professional Publishing. pp. 95–96. ISBN 0884151646.
- ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 Laing, P O (March 1968). "प्रशीतन में स्क्रू कंप्रेसर का स्थान - IMechE ग्रिम्सबी शाखा को प्रस्तुत किया गया पेपर". Institution of Mechanical Engineers (IMechE).
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