کمپرسور
کمپرسور چیست؟
کمپرسور

کمپرسور چیست و چند نوع دارد؟

 

کمپرسور چیست؟

کمپرسور دستگاهی مکانیکی است که کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد. وظیفه این دستگاه، به وجود آوردن نیروی مکش است. این نیروی مکش جهت مکیدن گاز مبرد از اواپراتور، متراکم کردن گاز و ارسال گاز به کندانسور به کار میرود. در کمپرسور گاز به مایع تبدیل میشود.  که در آن گاز به مایع تبدیل می شود. مکندگی کمپرسور گاز را از سمت راست فشار قوی منتقل می کند و حجم گازی که باید متراکم شود، بستگی به میزان جابجایی پیستون کمپرسور دارد.

انواع کمپرسور:

کمپرسور در مدل های گوناگونی تولید میشود و دسته بندی های مختلفی نیز دارد. مرسوم ترین دسته بندی کمپرسورها دسته بندی بر اساس فرمت بدنه و کارایی آن است.

 

1.کمپرسور دینامیکی
2.کمپرسور جابجایی مثبت
3.کمپرسور روتاری پره ای
4.کمپرسور اسکرال
5.تشدید کننده های فشار
6.کمپرسور های کمکی
 

کمپرسور دینامیکی :

انتفال انرژی در این نوع به سیال ها به صورت ممتد انجام میشود.از این نوع کمپرسور بیشتر در فشارهای پایین و دماهای بالا استفاده میکنند.این محصول دو مدل محوری و شعاعی دارد. به طرح نوع شعایی، کمپرسور توربینی یا کمپرسور توربینی شعاعی می گویند.
کمپرسورهای شعای با فشار ثابت کار میکنند اما کمپرسور جا به جایی با جریان ثابت کار میکند. اگر در فشار ورودی تغییر ایجاد شود، در ظرفیت کمپرسور دینامیکی نیز تغییر ایجاد میشود. 
 

انواع کمپرسورهای دینامیکی:

 

کمپرسور جریان شعاعی :

 
در بالا تا حدودی با این نوع کمپرسور آشنا شدیم. این نوع کمپرسور دارای جریان شعای است. یعنی هوا با کمک پره های شعاعی به مرکز پروانه دواری وارد میشود. سپس با نیروهای گریز از مرکز به سمت محیط پروانه به بیرون پرت میشود.هوا قبل از رسیدن به مرکز پروانه ای دوار بعدی برسد از یک پخش کننده و یک محفظه حلزونی عبور میکند. انرژی جنبشی به فشار استاتیک مبدل میشود. نسبت فشار کلی توسط آن تعیین میشود.زمانی که هر پروانه دوار می چرخد، سرعت هوا نیز افزایش پیدا میکند. دمای هوا در بخش ورودی، نیز نقش مهمی در توان کمپرسور دارد. خنکاری بین مراحل نیز نیاز است.برای این موضوع یکسری آببند در کمپرسور در نظر گرفته میشود.از پیشرفته ترین نوع آببند در کمرپسورهای پرسرعت استفاده میشود.

مرسوم ترین نوع آببندهای چهارگانه عبارتند از  آببندهای لابیرینتی، آببندهای حلقوی، آببندهای مکانیکی، آببندهای هیدرواستاتیکی کمپرسورهای سانتریفیوژ در موتورهای درونسوز به جای سوپر شارژ و توربو شارژ به کار میرود. کمپرسورهای سانتریفیوژ در موتورهای توربین گاز کوچک و یا در مرحله نهایی تراکم توربین های گاز متوسط بکار میرود.

 

کمپرسور جریان محوری :

کمپرسور محور با جریان محوری کار میکند. هوا از بین پره های ثابت و متحرم در راستای محور گردان عبور میکند. هوا کم کم افزایش میابد. کمترین میزان حجم در این کمپرسور s/15  است. برای متعادل سازی نیروی فشار یک استوانه متعادل کننده ای در نظر گرفته میشود.اصولا کمپرسورهای گریز از مرکز کوچکتر می باشند. سرعت این کمپرسورها 25 درصد بالاتر می باشد. این کمپرسورها برای مقدار حجم بالا در فشار تقریبا کمتر بکار میرود. 

کمپرسورهای جابجایی مثبت:

انتقال انرژی به سیال ها در این نوع کمپرسور به شکل دوره ای یا متناوب انجام میشود. قدرت تراکم آن ها نسبت به نوع دینامیک نیز بیشتر است. نیروی محرکه هر نوع کمپرسور با توجه به قدرت آن ب الکتروموتور یا دیزلی است.

در این نوع کمپرسور، حجم مشخصی از گاز یا هوا را در برمیگرید. بعد حجم مشخصی از هوا را افزایش میدهد. 

 

انواع کمپرسور جابجایی مثبت:

 

کمپرسور رفت و برگشتی :

یکی از قدیمی ترین کمپرسورها، کمپرسور سیلندر پیستونی است.این نوع از کمپرسور در مدل های یکطرفه و دوطرفه تولید میشود. برخی مواقع قطعات آن روغنکاری شده و در برخی موارد خیر. این نوع کمپرسور در تعداد سیلندر نیز متفاوت هستند.
کمپرسورهای رفت و برگشتی هم در نوع ثابت و هم در نوع قابل جا به جایی ساخته میشوند. معمولا این نوع بین 5 تا 30 اسب بخار کار میکنند. کمپرسورهای رفت و برگشتی با بیشتر از 1000 اسب بخار بیشتر در کاربردهای بزرگ صنعتی و نفت کاربرد دارند. فشار این نوع از پایین تا بسیار بالا دسته بندی میشود.بیشتر کمپرسورهای خانگی و تجاری از این نوع هستند. 

 

کمپرسور دوار:

در این نوع از کمپرسورها از دو مارپیچ دوار برای جا به جایی مثبت استفاده میشود. این قطعات گاز را با فشار به فضای کوچکتر منتقل میکنند. از کمپرسور دوار برای کارکردهای پیوسته تجاری یا صنعتی استفاده میشود.
این نوع کمپرسورها می توانند ثبات بوده یا قابل حمل باشند.میزان کارکردها آن ها بین .3 تا بیش از 1200 اسب بخار می باشد. فشار آنها بین کم و متوسط رو به بالا می باشد.

 

کمپرسور دیافراگمی :

این نوع کنپرسور به نوع ممبرانی نیز معروف هستند. یکی از کمپرسورهای رفت و برگشتی از نوع معموای به حسا می آیند. در این کمپرسورها، دیافراگم با نیروی مکانیکی یا هیدرولیکی کار میکند. برای آنها فشار پایین یا جریان کم کافی است. از کمپرسورهای دیافراگمی برای هیدروژن، CNG و .. کاربردهای مشابه استفاده میشوند.
 

کمپرسور روتاری پره ای :

 
این نوع کمپرسور از تعدادی پره که در شکاف های شعاعی روتور قرارداده شده اند تشکیل می شوند روتور با یک فاصله در یک محفظه بزرگ تر دایره ای یا با شکل پیچیده تر نصب می شود. زمانی که روتور می چرخد، پره ها به داخل و خارج شکاف حرکت می کنند و تماس خود را با دیواره محفظه حفظ می کنند. بنابراین مجموعه ای از حجم های رو به کاهش به وسیله پره های دوار ایجاد می شود. کمپرسورهای روتاری پره ای به همراه کمپرسورهای پیستونی یکی از قدیمی ترین تکنولوژی های کمپرسور را تشکیل می دهند.با اتصال مناسب پورت ها، کمپرسورهای پره ای می توانند به عنوان یک کمپرسور یا پمپ خلاء کار کنند. کپرسورهای پره ای می توانند ثابت یا قابل حمل و یک مرحله ای و یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط موتور الکتریکی یا موتور احتراق داخلی رانده شوند.

 

 

کمپرسور اسکرال :

کمپرسور اسکرال را به نوعی پمپ اسکرال نیز می شناسند. این کمپرسور جهت متراکم کردن سیالاتی مثل مایع ها و یا گازها به کار می رود. از لحاظ ظاهری این پره میتواند به شکل اینولت، مارپیچ ارشمیدس، و یا منحنی ترکیبی طراحی شود. این نوع کمپرسور نرم تر، امن تر و بی صداتر از نمونه های دیگر هستند.

 

تشدید کننده های فشار:

این نوع کمپرسور، فشار سیال را بیشتر میکنند. از آن بیشتر برای جریان های خیلی کم استفاده میشود. زمانی که محفظه پرفشار از هوا پر شده باشد، پیستون کم فشار بالا میرود. زمانی که سیال مولد فشار وارد محفظه شود، پیستون به پایین هدایت میشود. بنابراین سیال را به بیرون هدایت میکند. کمپرسور تشدید کننده میتواند تا دامنه سطح فشار از پیش تنظیم شده نیز کار کند. همه گازهای خنثی به این روش فشرده میشوند. هوا هم باید در تشدید کننده فشار متراکم شود،  بون هیج روغنی تا امکان اشتعال وجود نداشته باشد. 

کمپرسور های کمکی:

کمپرسور کمکی هوافشرده را متراکم میکند. از این نوع جهت برطرف کردن افت فشارها در لوله های طویل به کار میرود. این زمانی است که ما به فشارهای بیشتری نیاز داشته باشیم. تراکم ها گاهی در چند مرحله اتفاق می افتند. کپرسورها هم می توانند دینامیکی و قابل جا به جایی باشند.اما کمپرسورهای پیستونی بیشتر مرسوم هستند. توان مورد نیاز برای کمپرسور کمکی با افزایش نسبت فشار، افزایش می یابد، در حالیکه جرم در حال حرکت افت می نماید. منحنی توان که تابعی از فشار ورودی می باشد از نظر شکل کلی با منحنی پمپ خلاء مشابه است.

به  طور کلی کمپرسور دستگاهی است که با افزایش فشار سيالات تراكم پذير مانند گاز، حجم سیستم را کاهش داده و باعث تخلیه آن می شود. کمپرسور ها ظرفیت های مختلفی  بر حسب نیاز دارند و با توجه به نحوه عملکردشان در تراکم گاز مبرد به سه نوع پیستونی، دوار و گریز از مرکز تقسیم میشوند. در واقع کار اصلی کمپرسور ها در سیستم های سرمایشی مانند کولر گازی ها و انواع چیلر ها، مکش گاز مبرد از سمت اواپراتور، متراکم کردن گاز و فرستادن آن به سمت کندانس یونیت می باشد که در این فرایند گاز به دلیل تراکم به مایع تبدیل می گردد.

 

کمپرسور ها را به دو دسته اصلی تقسیم می شوند،جابه جایی مثبت (Positive Displacment Compressor) و کمپرسور های دینامیکی (Dynamic Compressor) 

 

 انواع کمپرسورهای موجود در بازار شامل کمپرسور های روتاری ( اسکرو و اسکرال )، کمپرسور های رفت و برگشتی ( پیستونی ) ، کمپرسور های سانتریفیوژ و کمپرسور های محوری می باشند.

 

کمپرسور کوپلند :

 

کمپرسور های کوپلند که ساخت کمپانی چند ملیتب امرسون بوده  و در  نتیجه تحقیق وتوسعه این شرکت از سال 1979 میلادی تولید شده است این نوع کمپرسورها   با پیشرفته ترین تکنولوژی های روز دنیا جهت مصارفی  مانند تهویه هوا، پمپ های گرما و دستگاه های دمای متوسط کاربرد دارند. کمپرسور های اسکرال کوپلند بدلیل ویژگی هایی مانند  صدای کم، بازده بالا و عمر طولانی  و همینطور سازگاری با برنامه های کاربردی مختلف یکی از پرفروش ترین دستگاه های کمپرسور موجود در بازار سیستم های تهویه مطبوع می باشند.

 

از مشخصات کمپرسور کوپلند می توان به صدای بسیار کم و بازدهی بالای آن اشاره کرد