الضاغط السكروول (Scroll Compressor) – المبدأ وآلية العمل

مقدمة

الضاغط السكروول (Scroll Compressor) هو أحد أنواع الضواغط المستخدمة في أنظمة التبريد والتكييف، ويتميز بكفاءته العالية وعمله الهادئ مقارنة بالأنواع الأخرى. يعتمد في تشغيله على حركة دورانية مستمرة تعمل على ضغط غاز التبريد بشكل تدريجي. في هذا المقال، سنتعرف على مبدأ عمل الضاغط السكروول، وآلية تشغيله، والأعطال الشائعة التي قد يواجهها.

مبدأ الضغط في الضاغط السكروول

يعتمد الضاغط السكروول على التفاعل بين:

• جزء ثابت (Fixed Scroll)
• جزء متحرك (Orbiting Scroll)

يكون كلا الجزأين متطابقين بالشكل ولكن بزاوية دوران 180 درجة بينهما. عندما يبدأ التشغيل:

1. يتحرك الجزء المتنقل وفقًا لمسار محدد بواسطة الجزء الثابت.
2. يتم تقليل حجم حجرة الضغط تدريجياً من الحافة الخارجية للضاغط نحو المركز.
3. مع انخفاض الحجم، يزداد الضغط تدريجياً حتى يصل إلى أقصى قيمة.
4. عند نهاية دورة الضغط، يخرج سائل التبريد (الغاز) من منتصف الجزءين نحو خط الطرد.

آلية عمل الضاغط السكروول

1. مرحلة السحب (Suction Phase)

• يدخل غاز التبريد منخفض الضغط والحرارة إلى الضاغط عبر فتحة السحب (Suction Port).
• يمر الغاز عبر المحرك الكهربائي، ما يساعد على تبريد مكوناته الداخلية.

2. مرحلة الضغط (Compression Phase)

• يُحتجز الغاز في حجيرات الضغط المتكونة بين لفات الجزءين الثابت والمتحرك.
• يستمر الجزء المتحرك في الدوران، مما يؤدي إلى تقليص حجم الحجرة تدريجيًا، مما يزيد من ضغط وحرارة الغاز.

3. مرحلة الطرد (Discharge Phase)

• بمجرد أن يصل الغاز إلى الضغط المطلوب، يُطرد عبر أنبوب الطرد (Discharge Line).
• يُستخدم صمام عدم الرجوع (Check Valve) لمنع رجوع الضغط إلى الضاغط عند توقفه.
• يحتوي الضاغط على صمام تخفيف الضغط (Pressure Relief Valve) للحماية من الضغط الزائد عبر إعادة الغاز إلى فتحة السحب.

4. توزيع الزيت التشحيمي

• يتم توزيع زيت التشحيم عبر قناة داخل عمود الضاغط باستخدام القوى الطاردة المركزية، لضمان تزييت الأجزاء المتحركة.

أسباب الصوت العالي المتكرر في الضاغط السكروول

في بعض الحالات، قد يصدر الضاغط السكروول صوتًا عاليًا نتيجة تشغيل صمام تخفيف الضغط الداخلي (PRV) بسبب تجاوز الضغط الحد الطبيعي، مما يؤدي إلى إعادة سائل التبريد من خط الطرد إلى خط السحب.

يتم تنشيط هذا الصمام عند وصول فرق الضغط بين السحب والطرد إلى 375-400 psi، ويُغلق تلقائيًا عند عودة الضغط إلى مستواه الطبيعي.

أسباب ارتفاع الضغط داخل الضاغط:

1. انسداد أو اتساخ زعانف المكثف مما يمنع تصريف الحرارة.
2. وجود عائق في تدفق الهواء عبر المكثف.
3. تعطل مروحة المكثف أو ضعف سرعتها.
4. زيادة شحنة سائل التبريد (Overcharging) مما يؤدي إلى ضغط زائد داخل النظام.

تأثير انعكاس الفازات في أنظمة الثلاثة فازات

يعمل الضاغط السكروول باتجاه دوران محدد، ولا يمكنه العمل عند انعكاس توصيل الفازات. إذا كان التوصيل معكوسًا:

• لن يكون الضاغط قادرًا على ضغط سائل التبريد.
• قد يتسبب ذلك في حدوث أعطال ميكانيكية.

دور جهاز حماية انعكاس الفازات (Phase Reversal Protection Relay)

يتم استخدام هذا الجهاز لحماية الضاغط من الدوران العكسي، حيث:

• يتحقق من ترتيب الفازات الثلاثة.
• إذا كان الترتيب صحيحًا، يسمح للضاغط بالعمل.
• إذا كان الترتيب غير صحيح، يمنع تشغيل الضاغط لتجنب الضرر.
• يحتوي على مؤشرات LED تُظهر حالة الفازات (أخضر = صحيح، أحمر = خطأ).

كيفية التحقق من التوصيل الصحيح للفازات عند استبدال الضاغط

إذا تم استبدال الضاغط دون علامات واضحة على ترتيب الفازات، يمكن اتباع الخطوات التالية:

1. توصيل الأسلاك بنفس الترتيب الأصلي.
2. إذا لم يكن هناك دليل واضح، يتم توصيل الأسلاك عشوائيًا ثم تشغيل الضاغط لفترة قصيرة.
3. إذا لم يعمل الضاغط بشكل صحيح أو أصدر صوتًا عاليًا، يجب إيقافه فورًا وعكس أحد الفازات.

الخلاصة

• يعمل الضاغط السكروول عبر تقليل حجم الغاز لرفع الضغط تدريجياً.
• يتميز بكفاءة عالية، لكنه قد يصدر صوتًا مرتفعًا عند تجاوز الضغط الحد المسموح به.
• يحتاج إلى حماية من انعكاس الفازات لضمان التشغيل الصحيح.
• عند استبدال الضاغط، يجب التأكد من ترتيب الفازات باستخدام Phase Sequence Indicator.

هل لديك تجربة مع الضواغط السكروول؟ شاركنا تجربتك في التعليقات! 

تعديل المقال