Scroll compressor
سکرول کمپریسر (جسے سرپل کمپریسر، سکرول پمپ اور سکرول ویکیوم پمپ بھی کہا جاتا ہے) ہوا یا ریفریجریٹر کو کمپریس کرنے کے لیے ایک آلہ ہے۔ یہ ایئر کنڈیشنگ آلات میں، آٹوموبائل سپر چارجر (جہاں اسے اسکرول قسم کے سپر چارجر کے نام سے جانا جاتا ہے) اور ویکیوم پمپ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ بہت سے رہائشی مرکزی ہیٹ پمپ اور ایئر کنڈیشنگ سسٹم اور کچھ آٹوموٹو ایئر کنڈیشنگ سسٹم زیادہ روایتی روٹری، ریسیپوکیٹنگ، اور ووبل پلیٹ کمپریسرز کے بجائے اسکرول کمپریسر کا استعمال کرتے ہیں۔ الٹا کام کرنے والا ایک سکرول کمپریسر ایک سکرول ایکسپینڈر ہوتا ہے، اور مکینیکل کام پیدا کر سکتا ہے۔ لیون کریکس نے پہلی بار 1905 میں فرانس اور امریکہ (پیٹنٹ نمبر 801182) میں ایک اسکرول کمپریسر کا پیٹنٹ کرایا۔ کریکس نے کمپریسر کو گھومنے والے بھاپ انجن کے تصور کے طور پر ایجاد کیا، لیکن اس دور کی دھاتی کاسٹنگ ٹیکنالوجی کام کرنے والے پروٹو ٹائپ کی تعمیر کے لیے کافی ترقی یافتہ نہیں تھی، کیونکہ ایک سکرول کمپریسر مؤثر طریقے سے کام کرنے کے لیے بہت سخت رواداری کا مطالبہ کرتا ہے۔ 1905 کے پیٹنٹ میں، کریکس ایک واحد شافٹ پر ایک مقررہ رداس کرینک کے ذریعے چلنے والے شریک مدار یا گھومنے والے ریورسیبل اسٹیم ایکسپینڈر کی وضاحت کرتا ہے۔ تاہم، اسکرول ایکسپینڈر انجن اسکرول آپریشن میں کارکردگی حاصل کرنے کے لیے ریڈیل تعمیل کی مشینی رکاوٹوں پر قابو نہیں پا سکا جسے 1975 میں نیلز ینگ کے کاموں تک مناسب طریقے سے حل نہیں کیا گیا تھا۔ پہلے عملی اسکرول کمپریسرز دوسری جنگ عظیم کے بعد تک مارکیٹ میں ظاہر نہیں ہوئے، جب اعلی صحت سے متعلق مشین ٹولز نے ان کی تعمیر کو فعال کیا۔ 1981 میں، سینڈن نے آٹوموبائل ایئر کنڈیشنر کے لیے پہلے تجارتی طور پر دستیاب اسکرول کمپریسرز کی تیاری شروع کی۔ وہ کمرہ ایئر کنڈیشنگ کے لیے تجارتی طور پر 1983 تک تیار نہیں کیے گئے تھے جب ہٹاچی نے ہرمیٹک اسکرول کمپریسر کے ساتھ دنیا کا پہلا ایئر کنڈیشنر لانچ کیا۔ ڈیزائن ایک سکرول کمپریسر مائع اور گیسوں جیسے سیالوں کو پمپ کرنے، کمپریس کرنے یا دباؤ ڈالنے کے لیے دو انٹرلییونگ سکرول کا استعمال کرتا ہے۔ وین جیومیٹری انولوٹ، آرکیمیڈین سرپل، یا ہائبرڈ منحنی خطوط ہو سکتی ہے۔ اکثر، ایک طومار کو فکس کیا جاتا ہے، جبکہ دوسرا گھومتے ہوئے بغیر سنکی طور پر چکر لگاتا ہے، اس طرح طومار کے درمیان سیال کی جیبوں کو پھنساتا اور پمپ کرتا ہے یا کمپریس کرتا ہے۔ ایک سنکی شافٹ مداری حرکت فراہم کر سکتا ہے لیکن طومار کو گھومنے سے روکا جانا چاہیے، عام طور پر اولڈھم قسم کے جوڑے، اضافی سنکی آئیڈلر شافٹ، یا گھنٹی کے جوڑے (خاص طور پر اعلی طہارت کے استعمال کے لیے) کے ساتھ۔ کمپریشن موشن پیدا کرنے کا ایک اور طریقہ طومار کو ہم وقت حرکت میں، لیکن گردش کے آفسیٹ مراکز کے ساتھ گھومنا ہے۔ رشتہ دار حرکت ویسی ہی ہوتی ہے جیسے کوئی مدار میں گھوم رہا ہو۔ محوری خلا سے رساو کو سرپل کی شکل کی نوک مہروں کے استعمال سے روکا جاتا ہے، جو دونوں سرپل کے نوک پر نالی میں رکھے جاتے ہیں۔ یہ ٹپ سیل رگڑ کو کم کرنے میں بھی مدد کرتے ہیں اور پہننے پر تبدیل کیے جا سکتے ہیں۔ کچھ کمپریسر دونوں طوماروں کو ایک ساتھ دھکیلنے کے لیے دباؤ والی خارج ہونے والی گیس کا استعمال کرتے ہیں، ٹپ سیل کی ضرورت کو ختم کرتے ہیں اور استعمال کے ساتھ سیلنگ کو بہتر بناتے ہیں۔ کہا جاتا ہے کہ یہ کمپریسرز پہننے کے بجائے پہن جاتے ہیں، لیکن اولڈھم رنگ جیسے دوسرے حصے اب بھی ختم ہو سکتے ہیں۔ ایک اور تغیر لچکدار (لیفلیٹ) نلیوں کے ساتھ ہے جہاں آرکیمیڈین سرپل پیریسٹالٹک پمپ کے طور پر کام کرتا ہے، جو ٹوتھ پیسٹ ٹیوب کی طرح اسی اصول پر کام کرتا ہے۔ ان میں پمپ ٹیوب کے بیرونی حصے کو کھرچنے سے روکنے اور گرمی کو ختم کرنے میں مدد کے لیے چکنا کرنے والے سے بھرے کیسنگ ہوتے ہیں، اور مضبوط ٹیوبوں کا استعمال کرتے ہیں، جنہیں اکثر 'ہوزز' کہا جاتا ہے۔ پمپ کے اس طبقے کو اکثر 'نلی پمپ' کہا جاتا ہے۔ انجینئرنگ کا دوسرے پمپوں سے موازنہ یہ آلات کچھ ایپلی کیشنز میں روایتی کمپریسرز کے مقابلے میں زیادہ آسانی سے، خاموشی سے اور قابل اعتماد طریقے سے کام کرنے کے لیے جانے جاتے ہیں۔ گردش اور نبض کا بہاؤ کمپریشن کا عمل کرینک شافٹ کی تقریبا 2 سے 2 1⁄2 گردشوں پر ہوتا ہے، اس کے مقابلے میں روٹری کمپریسرز کے لیے ایک گردش، اور باہمی کمپریسرز کے لیے نصف گردش ہوتی ہے۔ سکرول ڈسچارج اور سکشن کے عمل مکمل گردش کے لیے ہوتے ہیں، اس کے مقابلے میں ریسپروکیٹنگ سکشن کے عمل کے لیے نصف سے بھی کم گردش، اور ریسپروکیٹنگ ڈسچارج کے عمل کے لیے ایک چوتھائی سے بھی کم گردش۔ ریسیپروکیٹنگ کمپریسرز میں متعدد سلنڈر ہوتے ہیں (عام طور پر، کہیں بھی دو سے چھ تک)، جبکہ اسکرول کمپریسرز میں صرف ایک کمپریشن عنصر ہوتا ہے۔ باہمی کمپریسرز میں متعدد سلنڈروں کی موجودگی سکشن اور ڈسچارج پلسشن کو کم کرتی ہے۔ لہذا، یہ بتانا مشکل ہے کہ آیا اسکرول کمپریسرز میں باہمی کمپریسرز کے مقابلے میں نبض کی سطح کم ہوتی ہے جیسا کہ اکثر اسکرول کمپریسرز کے کچھ سپلائرز نے دعوی کیا ہے۔ زیادہ مستحکم بہاؤ کم گیس کی دھڑکن، کم آواز اور منسلک پائپنگ کی کم کمپن پیدا کرتا ہے، جبکہ کمپریسر کی آپریٹنگ کارکردگی پر کوئی اثر نہیں پڑتا ہے۔ والوز سکرول کمپریسرز میں کبھی بھی سکشن والو نہیں ہوتا ہے، لیکن ایپلی کیشن کے لحاظ سے ڈسچارج والو ہو سکتا ہے یا نہیں بھی ہو سکتا ہے۔ ہائی پریشر تناسب ایپلی کیشنز میں متحرک ڈسچارج والو کا استعمال زیادہ نمایاں ہے، جو کہ ریفریجریشن کی خصوصیت ہے۔ عام طور پر، ایئر کنڈیشنگ اسکرول میں متحرک ڈسچارج والو نہیں ہوتا ہے۔ متحرک ڈسچارج والو کا استعمال آپریٹنگ حالات کی ایک وسیع رینج پر اسکرول کمپریسر کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے، جب آپریٹنگ پریشر کا تناسب کمپریسرز کے بلٹ ان پریشر کے تناسب سے بہت زیادہ ہوتا ہے۔ اگر کمپریسر کو ایک ہی آپریٹنگ پوائنٹ کے قریب کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، تو اسکرال کمپریسر اصل میں اس پوائنٹ کے ارد گرد کارکردگی حاصل کر سکتا ہے اگر کوئی متحرک ڈسچارج والو موجود نہ ہو (کیونکہ ڈسچارج والو کی موجودگی سے وابستہ اضافی ڈسچارج فلو نقصانات ہوتے ہیں نیز جب ڈسچارج موجود ہوتا ہے تو ڈسچارج پورٹس چھوٹے ہوتے ہیں)۔ کارکردگی سکرول کمپریسرز کی آئسینٹروپک کارکردگی ایک عام باہمی کمپریسر کے مقابلے میں قدرے زیادہ ہوتی ہے جب کمپریسر کو ایک منتخب ریٹنگ پوائنٹ کے قریب کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جاتا ہے۔ اس معاملے میں اسکرول کمپریسرز زیادہ موثر ہوتے ہیں کیونکہ ان کے پاس متحرک ڈسچارج والو نہیں ہوتا ہے جو تھراٹلنگ کے اضافی نقصانات کو متعارف کراتا ہے۔ تاہم، ایک اسکرال کمپریسر کی کارکردگی جس میں ڈسچارج والو نہیں ہوتا ہے، زیادہ دباؤ کے تناسب کے آپریشن میں ریسیکروکیٹنگ کمپریسر کے مقابلے میں کم ہونا شروع ہو جاتی ہے۔ یہ کم دباؤ والے نقصانات کا نتیجہ ہے جو مثبت نقل مکانی والے کمپریسرز کے ہائی پریشر تناسب آپریشن میں ہوتے ہیں جن میں متحرک ڈسچارج والو نہیں ہوتا ہے۔ سکرول کمپریشن کا عمل پھنسے ہوئے سیال کو پمپ کرنے میں تقریبا 100% حجم کے لحاظ سے موثر ہے۔ سکشن کا عمل اپنا حجم بناتا ہے، جو مزید اندر کمپریشن اور ڈسچارج کے عمل سے الگ ہوتا ہے۔ اس کے مقابلے میں، باہمی کمپریسر سلنڈر میں تھوڑی مقدار میں کمپریسڈ گیس چھوڑتے ہیں، کیونکہ پسٹن کے لیے سر یا والو پلیٹ کو چھونا عملی نہیں ہے۔ آخری سائیکل سے وہ بقیہ گیس پھر سکشن گیس کے لیے مختص جگہ پر قبضہ کرتی ہے۔ صلاحیت میں کمی (یعنی۔ حجم کی کارکردگی) کا انحصار سکشن اور ڈسچارج کے دباؤ پر ہوتا ہے جس میں سکشن کے دباؤ سے خارج ہونے والے مادہ کے اعلی تناسب پر زیادہ کمی واقع ہوتی ہے۔ سائز سکرول کمپریسرز بہت کمپیکٹ اور ہموار چلنے والے ہوتے ہیں اور اس لیے اسپرنگ معطلی کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ یہ انہیں بہت چھوٹے خول کے باڑے رکھنے کی اجازت دیتا ہے جس سے مجموعی لاگت کم ہوتی ہے لیکن اس کے نتیجے میں مفت حجم بھی کم ہوتا ہے۔ وشوسنییتا سکرول کمپریسرز میں باہمی کمپریسرز کے مقابلے میں کم حرکت پذیر حصے ہوتے ہیں جو نظریاتی طور پر وشوسنییتا کو بہتر بناتے ہیں۔ کوپلینڈ اسکرول کمپریسرز بنانے والی کمپنی ایمرسن کلائمیٹ ٹیکنالوجیز کے مطابق، اسکرول کمپریسرز میں روایتی باہمی کمپریسرز کے مقابلے میں 70 فیصد کم حرکت پذیر حصے ہوتے ہیں۔ کم از کم ایک کارخانہ دار نے جانچ کے ذریعے پایا کہ سکرول کمپریسر ڈیزائن باہمی کمپریسرز کے مقابلے میں آپریشن میں بہتر وشوسنییتا اور کارکردگی فراہم کرتا ہے۔ سکرول ایکسپینڈر ایک کام پیدا کرنے والا آلہ ہے جو زیادہ تر کم دباؤ والی حرارت کی بازیابی کی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر ایک اسکرول کمپریسر ہے جو الٹا کام کرتا ہے۔ اعلی اینتھالپی کام کرنے والا سیال یا گیس کمپریسر کے خارج ہونے والے حصے میں داخل ہوتا ہے اور کمپریسر انلیٹ سے خارج ہونے سے پہلے سنکی طومار کو گھومتا ہے۔ سکرول کمپریسر کو سکرول ایکسپینڈر میں تبدیل کرنے کے لیے درکار بنیادی ترمیم کمپریسر کے خارج ہونے والے مادہ سے نان ریٹرن والو کو ہٹانا ہے۔ کمپریسڈ ایئر بیٹری حوالہ جات بیرونی روابط کوپلینڈ کمپریسرز 111، ویڈیو بھی دیکھیں جس میں دکھایا گیا ہے کہ سکرول کمپریسر گیس کمپریسر ویکیوم پمپ کیسے کام کرتا ہے