দ্বি-পর্যায়ের স্ক্রু এয়ার কম্প্রেসারের কার্যপ্রণালী

স্ক্রু এয়ার কম্প্রেসার হলো পজিটিভ ডিসপ্লেসমেন্ট কম্প্রেসার, যা কার্যকারী আয়তন ক্রমান্বয়ে হ্রাস করার মাধ্যমে গ্যাস সংকোচনের উদ্দেশ্য সাধন করে।

একটি স্ক্রু এয়ার কম্প্রেসরের কার্যকরী আয়তন দুটি সমান্তরালে স্থাপিত ও পরস্পরের সাথে সংযুক্ত একজোড়া রোটর কগ এবং এই রোটর জোড়াকে ধারণকারী একটি চ্যাসিস দ্বারা গঠিত। যখন মেশিনটি চলে, তখন দুটি রোটরের দাঁত একে অপরের কগের মধ্যে প্রবেশ করে এবং রোটর ঘোরার সাথে সাথে, অন্যটির কগের মধ্যে প্রবেশ করা দাঁতগুলো নিষ্কাশন প্রান্তের দিকে সরে যায়, ফলে অন্যটির দাঁত দ্বারা আবদ্ধ আয়তন ধীরে ধীরে সংকুচিত হয় এবং প্রয়োজনীয় চাপে না পৌঁছানো পর্যন্ত চাপ ধীরে ধীরে বাড়তে থাকে। চাপে পৌঁছালে, নিষ্কাশন সম্পন্ন করার জন্য কগগুলো নিষ্কাশন পোর্টের সাথে সংযুক্ত হয়।

প্রতিপক্ষের দাঁত দ্বারা একটি কগিং-এ প্রবেশ করার পর, দাঁত দ্বারা বিভক্ত দুটি ফাঁকা স্থান তৈরি হয়। শোষণ প্রান্তের কাছের কগিংটি হলো শোষণ আয়তন, এবং নিষ্কাশন প্রান্তের কাছেরটি হলো সংকুচিত গ্যাসের আয়তন। কম্প্রেসারের কার্যকারিতার সাথে সাথে, কগিং-এ প্রবেশ করানো বিপরীত রোটরের দাঁতগুলো নিষ্কাশন প্রান্তের দিকে সরে যায়, ফলে শোষণ আয়তন ক্রমাগত প্রসারিত হতে থাকে এবং সংকুচিত গ্যাসের আয়তন ক্রমাগত সংকুচিত হতে থাকে, যার মাধ্যমে প্রতিটি কগিং-এ শোষণ এবং সংকোচন প্রক্রিয়া সম্পন্ন হয়। যখন কগিং-এর মধ্যে সংকুচিত গ্যাসের চাপ প্রয়োজনীয় নিষ্কাশন চাপে পৌঁছায়, তখন কগিংটি ভেন্টের সাথে সংযুক্ত হয় এবং নিষ্কাশন প্রক্রিয়া শুরু হয়। প্রতিপক্ষের রোটরের দাঁত দ্বারা কগিং-এ বিভক্ত শোষণ আয়তন এবং সংকোচন আয়তনের এই পরিবর্তনগুলো পুনরাবৃত্ত হয়, যার ফলে কম্প্রেসার অবিচ্ছিন্নভাবে শোষণ, সংকোচন এবং নিষ্কাশন করতে পারে।

স্ক্রু কম্প্রেসরের কার্যপ্রণালী এবং গঠন：

১. সাকশন প্রক্রিয়া: স্ক্রু টাইপের ইনটেক পাশের সাকশন পোর্টটি এমনভাবে ডিজাইন করতে হবে যাতে কম্প্রেশন চেম্বারটি সম্পূর্ণরূপে বাতাস গ্রহণ করতে পারে। স্ক্রু টাইপ এয়ার কম্প্রেসারে কোনো ইনটেক এবং এক্সহস্ট ভালভ গ্রুপ থাকে না। ইনটেক শুধুমাত্র একটি রেগুলেটরি ভালভ খোলা এবং বন্ধ করার মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। যখন রোটর ঘোরে, তখন প্রধান এবং সহায়ক রোটরের দাঁতের খাঁজের ফাঁকা স্থান এয়ার ইনটেক প্রান্তের দেয়ালের খোলা অংশে স্থানান্তরিত হয়, এই ফাঁকা স্থান z* বড় থাকে, এই সময়ে রোটরের দাঁতের খাঁজের ফাঁকা স্থান এয়ার ইনলেটের মুক্ত বাতাসের সাথে সংযুক্ত থাকে, কারণ এক্সহস্টের সময় দাঁতের খাঁজের সমস্ত বাতাস বেরিয়ে যায় এবং এক্সহস্টের শেষে দাঁতের খাঁজটি একটি ভ্যাকুয়াম অবস্থায় থাকে। যখন এটি এয়ার ইনলেটে স্থানান্তরিত হয়, তখন এই ফাঁকা স্থান z* বড় থাকে। এই সময়ে, রোটরের দাঁতের খাঁজের ফাঁকা স্থান এয়ার ইনলেটের মুক্ত বাতাসের সাথে সংযুক্ত থাকে, কারণ এক্সহস্টের সময় দাঁতের খাঁজের সমস্ত বাতাস বেরিয়ে যায়। এক্সহস্টের শেষে, দাঁতের খাঁজটি একটি ভ্যাকুয়াম অবস্থায় থাকে। যখন এটি এয়ার ইনলেটে স্থানান্তরিত হয়, তখন বাইরের বাতাস ভেতরে শোষিত হয়ে প্রধান এবং সহায়ক রোটরের দাঁতের খাঁজে অক্ষীয়ভাবে প্রবাহিত হয়। স্ক্রু এয়ার কম্প্রেসারের রক্ষণাবেক্ষণে মনে রাখতে হবে যে, যখন বাতাস পুরো দাঁতের খাঁজটি ভরে ফেলে, তখন রোটরের এয়ার ইনলেট পাশের প্রান্তভাগটি চ্যাসিসের এয়ার ইনলেট থেকে দূরে ঘুরিয়ে দেওয়া হয় এবং দাঁতের খাঁজগুলোর মধ্যবর্তী বায়ু চলাচল বন্ধ হয়ে যায়।

২. সিলিং এবং পরিবহন প্রক্রিয়া: প্রধান এবং সহায়ক রোটরগুলির শোষণের শেষে, প্রধান ও সহায়ক রোটরগুলির দাঁতের খাঁজ এবং চ্যাসিস বন্ধ হয়ে যায়। এই সময়ে, বাতাস দাঁতের খাঁজের মধ্যে আবদ্ধ হয়ে যায় এবং আর বাইরে প্রবাহিত হয় না, অর্থাৎ, [সিলিং প্রক্রিয়া]। দুটি রোটর ঘুরতে থাকে, এবং তাদের দাঁতের চূড়া ও দাঁতের খাঁজ শোষণ প্রান্তে মিলিত হয়, এবং সংযোগস্থল পৃষ্ঠটি ধীরে ধীরে নিষ্কাশন প্রান্তের দিকে সরে যায়।

৩. সংকোচন এবং তেল প্রবেশ করানোর প্রক্রিয়া: পরিবহনের সময়, মেশিং সারফেসটি ধীরে ধীরে নিষ্কাশন প্রান্তের দিকে সরে যায়, অর্থাৎ, মেশিং সারফেস এবং নিষ্কাশন পোর্টের মধ্যবর্তী দাঁতের খাঁজ ধীরে ধীরে কমে আসে, এবং দাঁতের খাঁজের মধ্যে থাকা গ্যাস ধীরে ধীরে সংকুচিত হয় ও চাপ বৃদ্ধি পায়। এটাই হলো [সংকোচন প্রক্রিয়া]। সংকোচনের সাথে সাথে, চাপের পার্থক্যের কারণে লুব্রিকেটিং তেলও কম্প্রেশন চেম্বারে স্প্রে করা হয় এবং চেম্বারের গ্যাসের সাথে মিশে যায়।

৪. নিষ্কাশন প্রক্রিয়া: যখন স্ক্রু এয়ার কম্প্রেসার মেইনটেন্যান্স রোটরের মেশিং প্রান্তের মুখ চ্যাসিসের নিষ্কাশন পথের সাথে সংযুক্ত হয়, (এই সময়ে সংকুচিত গ্যাসের চাপ z*high হয়) তখন সংকুচিত গ্যাস নির্গত হতে শুরু করে যতক্ষণ না দাঁতের চূড়া এবং দাঁতের খাঁজের মেশিং পৃষ্ঠটি নিষ্কাশন প্রান্তের মুখে চলে আসে। এই সময়ে, দুটি রোটরের মেশিং পৃষ্ঠ এবং চ্যাসিসের নিষ্কাশন পোর্টের মধ্যে দাঁতের খাঁজের ফাঁকা স্থান শূন্য হয়ে যায়, অর্থাৎ, (নিষ্কাশন প্রক্রিয়া) সম্পন্ন হয়। একই সময়ে, রোটরের মেশিং পৃষ্ঠ এবং চ্যাসিসের এয়ার ইনলেটের মধ্যে দাঁতের খাঁজের দৈর্ঘ্য z*long-এ পৌঁছায় এবং শোষণ প্রক্রিয়া চলতে থাকে।

স্ক্রু এয়ার কম্প্রেসারগুলিকে ভাগ করা হয়: খোলা প্রকার, আধা-বদ্ধ প্রকার, সম্পূর্ণ আবদ্ধ প্রকার।

১. সম্পূর্ণ আবদ্ধ স্ক্রু কম্প্রেসার: এর বডি উচ্চ-মানের, কম ছিদ্রযুক্ত ঢালাই লোহার কাঠামো দিয়ে তৈরি, যার তাপীয় বিকৃতি কম; বডিটি একটি নিষ্কাশন পথসহ দ্বি-প্রাচীর কাঠামোযুক্ত, যা উচ্চ শক্তি সম্পন্ন এবং ভালো শব্দ কমানোর ক্ষমতা রাখে; বডির অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক বল মূলত ভারসাম্যপূর্ণ, এবং এতে খোলা ও আধা-আবদ্ধ উচ্চ চাপের কোনো ঝুঁকি নেই; এর খোলসটি একটি ইস্পাতের কাঠামো যা উচ্চ শক্তি সম্পন্ন, দেখতে সুন্দর এবং ওজনে হালকা। এতে উল্লম্ব কাঠামো ব্যবহার করা হয়েছে, এবং কম্প্রেসারটি অল্প জায়গা দখল করে, যা চিলারের একাধিক হেড স্থাপনের জন্য সহায়ক; নিচের বিয়ারিংটি তেলের ট্যাঙ্কে নিমজ্জিত থাকে, এবং বিয়ারিংটি ভালোভাবে পিচ্ছিল থাকে; আধা-আবদ্ধ এবং খোলা ধরনের তুলনায় রোটরের অক্ষীয় বল ৫০% হ্রাস পায় (নিষ্কাশন দিকে মোটর শ্যাফটের ভারসাম্য রক্ষার প্রভাবের কারণে); এতে অনুভূমিক মোটর ক্যান্টিলিভারের কোনো ঝুঁকি নেই, ফলে নির্ভরযোগ্যতা বেশি; এটি স্ক্রু রোটর, স্পুল ভালভ এবং মোটর রোটরের ওজনের কারণে সঠিক মাপের ওপর প্রভাব এড়িয়ে চলে এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে। ভালো অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়া। অয়েল পাম্প ছাড়া স্ক্রু-এর উল্লম্ব ডিজাইন কম্প্রেসারকে তেলের ঘাটতি ছাড়াই চালু বা বন্ধ করতে সক্ষম করে। নিচের বিয়ারিংটি সম্পূর্ণভাবে অয়েল ট্যাঙ্কে নিমজ্জিত থাকে এবং উপরের বিয়ারিংটি তেল সরবরাহের জন্য ডিফারেনশিয়াল প্রেশার ব্যবহার করে; সিস্টেমের ডিফারেনশিয়াল প্রেশারের প্রয়োজনীয়তা কম। জরুরি অবস্থায়, বিয়ারিং লুব্রিকেশন সুরক্ষা ফাংশনটি বিয়ারিং-এর তেল লুব্রিকেশনের অভাব এড়ায়, যা পরিবর্তনশীল মৌসুমে ইউনিটটি চালু রাখার জন্য সহায়ক। অসুবিধা: এক্সহস্ট কুলিং ব্যবহারের ফলে, মোটরটি এক্সহস্ট পোর্টে থাকে, যা সহজেই মোটরের কয়েল পুড়িয়ে ফেলতে পারে; এছাড়াও, সময়মতো ত্রুটি এড়ানো যায় না।

২. আধা-বদ্ধ স্ক্রু কম্প্রেসার

স্প্রে-কুলড মোটরের অপারেটিং তাপমাত্রা কম থাকে এবং এর আয়ু দীর্ঘ হয়; ওপেন কম্প্রেসারে বাতাস ব্যবহার করে মোটর ঠান্ডা করা হয়, এতে মোটরের অপারেটিং তাপমাত্রা বেশি থাকে, যা মোটরের আয়ু কমিয়ে দেয় এবং কম্পিউটার রুমের কাজের পরিবেশও খারাপ করে তোলে; অন্যদিকে, নিষ্কাশিত বাতাস ব্যবহার করে মোটর ঠান্ডা করা হলে মোটরের অপারেটিং তাপমাত্রা খুব বেশি হয় এবং এর আয়ু কম হয়। সাধারণত, বাইরের তেল আকারে বড় হয়, কিন্তু এর কার্যকারিতা খুব বেশি; বিল্ট-ইন তেল কম্প্রেসারের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা আকারে ছোট, তাই এর কার্যকারিতা তুলনামূলকভাবে কম। সেকেন্ডারি অয়েল সেপারেশন বা তেল পৃথকীকরণের কার্যকারিতা ৯৯.৯৯৯% পর্যন্ত হতে পারে, যা বিভিন্ন অপারেটিং পরিস্থিতিতে কম্প্রেসারের ভালো লুব্রিকেশন নিশ্চিত করতে পারে। তবে, প্লাঞ্জার সেমি-এনক্লোজড স্ক্রু কম্প্রেসার গিয়ারের মাধ্যমে চালিত হয়ে গতি বাড়ায়, এর গতি বেশি (প্রায় ১২,০০০ আরপিএম), এতে ক্ষয় বেশি হয় এবং নির্ভরযোগ্যতা কম থাকে।

তিনটি, খোলা স্ক্রু কম্প্রেসার

ওপেন-টাইপ ইউনিটের সুবিধাগুলো হলো: ১) কম্প্রেসার মোটর থেকে আলাদা থাকে, ফলে কম্প্রেসারের প্রয়োগের ক্ষেত্র আরও বিস্তৃত হয়; ২) একই কম্প্রেসার বিভিন্ন রেফ্রিজারেন্টের জন্য ব্যবহার করা যায়। হ্যালোজেনেটেড হাইড্রোকার্বন রেফ্রিজারেন্ট ছাড়াও, কিছু যন্ত্রাংশের উপাদান পরিবর্তন করে অ্যামোনিয়াকেও রেফ্রিজারেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে; ৩) বিভিন্ন রেফ্রিজারেন্ট এবং অপারেটিং অবস্থার উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ক্ষমতার মোটর ব্যবহার করা যায়। ওপেন-টাইপ ইউনিটের প্রধান অসুবিধাগুলো হলো: (১) শ্যাফট সিল সহজে লিক করে, যা ব্যবহারকারীদের ঘন ঘন রক্ষণাবেক্ষণের কারণ হয়; (২) এতে থাকা মোটর উচ্চ গতিতে ঘোরে, ফলে বায়ুপ্রবাহের শব্দ বেশি হয় এবং কম্প্রেসারের নিজস্ব শব্দও বেশি হয়, যা পরিবেশের উপর প্রভাব ফেলে; (৩) একটি পৃথক অয়েল সেপারেটর, অয়েল কুলার এবং অন্যান্য জটিল অয়েল সিস্টেমের উপাদান স্থাপন করতে হয়, ফলে ইউনিটটি আকারে বড় হয় এবং ব্যবহার ও রক্ষণাবেক্ষণে অসুবিধাজনক হয়।