کمپرسور

mehdi 
  بازدید : 15
سه شنبه 12 دی 1402 زمان : 10:35 


1
2
3
4
5

کمپرسور چیست؟
کمپرسورها امروزه یکی از پرکاربردترین وسایل مکانیکی در صنایع بزرگ و کوچک هستند. در واقع کار کمپرسور ایجاد قدرت مکش مورد نیاز برای کشیدن گاز مبرد از اواپراتور، متراکم کردن گاز و ارسال آن به کندانسور است که در آنجا به مایع تبدیل می شود. مکش کمپرسور گاز را از سمت راست فشار قوی منتقل می کند و حجم گاز فشرده شده با جابجایی پیستون کمپرسور تعیین می شود.
نوع کمپرسور
کمپرسورها انواع مختلفی دارند. کمپرسورها بر اساس ویژگی های مختلف به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. یکی از رایج ترین طبقه بندی ها، کمپرسورها را بر اساس ویژگی های مختلف طبقه بندی می کند.

کمپرسور دینامیکجابجایی مثبت
کمپرسور پره دوار
کمپرسور اسکرول
تقویت کننده فشار
کمپرسور کمکی
کمپرسور دینامیک
در این نوع کمپرسور انتقال انرژی به سیال پیوسته است. کمپرسورهای دینامیک در فشارهای کم و دبی بالا استفاده می شوند. کمپرسورهای دینامیک در طرح های محوری و شعاعی موجود هستند. طرح های شعاعی اغلب کمپرسورهای توربین یا کمپرسورهای توربین شعاعی نامیده می شوند و طرح های شعاعی اغلب کمپرسورهای گریز از مرکز نامیده می شوند.برخلاف کمپرسورهای جابجایی مثبت که با جریان ثابت کار می کنند، کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابت کار می کنند. عملکرد کمپرسور دینامیکی تحت تأثیر شرایط خارجی است. به عنوان مثال، یک تغییر کوچک در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت می شود.

انواع کمپرسورهای دینامیک
کمپرسور جریان شعاعی (نوع گریز از مرکز)
یکی از ویژگی های کمپرسورهای گریز از مرکز جریان شعاعی است که در آن هوا با استفاده از تیغه های شعاعی وارد مرکز پروانه شده و با نیروی گریز از مرکز به سمت حاشیه پروانه خارج می شود. سپس هوا از داخل یک دیفیوزر و محفظه حلقوی عبور می کند که در آن انرژی جنبشی قبل از ارسال به مرکز پروانه چرخان به فشار ساکن تبدیل می شود.

نسبت فشار کلی کمپرسور را تعیین می کند. همچنین هر بار چرخش پروانه باعث افزایش قابل توجه سرعت هوا می شود. دمای هوا در ورودی هر مرحله نقش مهمی در توان مورد نیاز کمپرسور دارد. بنابراین، خنک سازی بین مراحل لازم است. انواع آب بندی در این کمپرسورها استفاده می شود که جدیدترین آنها در کمپرسورهایی با سرعت بالا که فشار بالا را تحویل می دهند استفاده می شود.متداول ترین انواع آب بندی های چهارگانه عبارتند از مهر و موم های لابیرنتی، مهر و موم های حلقه ای (مهربندی های گرافیتی که به صورت خشک کار می کنند، اما آب بند های مایع نیز استفاده می شوند)، آب بندی های مکانیکی و آب بندی های هیدرواستاتیکی. کمپرسورهای گریز از مرکز در موتورهای احتراق داخلی برای سوپرشارژ و توربوشارژ استفاده می شوند. کمپرسورهای گریز از مرکز در موتورهای توربین گازی کوچک یا به عنوان مرحله تراکم نهایی در توربین های گاز متوسط استفاده می شوند.
کمپرسور محوری
کمپرسور محوری دارای جریان محوری است که در آن هوا یا گاز از ردیف هایی از پره های ثابت و متحرک در امتداد محور چرخش کمپرسور عبور می کند به طوری که پره های ثابت انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می کنند در حالی که سرعت هوا افزایش می یابد. که به تدریج افزایش می یابد. حداقل حجم برای چنین کمپرسوری تقریباً S/15 است. کمپرسورها معمولاً دارای یک سیلندر تعادل برای متعادل کردن فشار محوری هستند. کمپرسورهای گریز از مرکز کوچکتر هستند، معمولاً 25٪ سرعت بالاتری دارند و برای دبی حجمی بالاتر در فشارهای نسبتاً متوسط استفاده می شوند.کمپرسور جابجایی مثبت
این کمپرسورها انرژی را به صورت متناوب یا دوره ای به سیال منتقل می کنند. کمپرسور با نیروی تراکم بالاتر از نوع دینامیک. البته دبی این کمپرسورها بسیار کمتر از نوع دینامیکی آن است. نیروی محرکه کمپرسور بسته به خروجی آن می تواند موتور الکتریکی یا دیزل باشد. از ویژگی های این نوع کمپرسور این است که مقدار معینی گاز یا هوا را محصور می کند و با کاهش ناحیه محصور باعث افزایش فشار می شود.

انواع کمپرسورهای جابجایی مثبت
کمپرسور رفت و برگشتی
کمپرسورهای پیستونی سیلندر قدیمی ترین و رایج ترین نوع کمپرسور هستند. کمپرسورها در انواع دو طرفه و یک طرفه، مقاطع روانکاری و بدون روغن و تعداد سیلندرهای مختلف از جمله کمپرسورهای نوع V و نوع L تولید می شوند.

کمپرسورهای رفت و برگشتی می توانند ثابت یا قابل حمل، تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط موتور الکتریکی یا موتور احتراق داخلی به حرکت درآیند. کمپرسورهای رفت و برگشتی کوچک 5 تا 30 اسب بخار معمولاً به صورت متناوب کار می کنند.کمپرسورهای رفت و برگشتی بزرگ با قدرت بیش از 1000 اسب بخار معمولاً در کاربردهای بزرگ صنعتی و نفتی استفاده می شوند و دارای فشارهای تخلیه از فشار کم تا فشار بسیار بالا هستند.

کمپرسورهای خانگی و تجاری معمولاً از نوع رفت و برگشتی 5.1 اسب بخار یا کمتر متصل به مخزن گیرنده هستند.

کمپرسور دوار
یک کمپرسور مارپیچ دوار از دو پیچ دوار با جابجایی مثبت به هم پیوسته برای فشرده سازی گاز در فضای کوچک استفاده می کند. این کمپرسورها معمولاً برای کار مداوم در کاربردهای تجاری و صنعتی استفاده می شوند و می توانند ثابت یا قابل حمل باشند. کاربردهای کمپرسورهای اسکرو دوار از 3 اسب بخار تا بیش از 1200 اسب بخار و فشار کم تا متوسط متغیر است. کمپرسورهای روتاری تجاری روغن غوطه ور، غوطه ور در آب و نوع خشک وجود دارد.

کمپرسور جابجایی مثبت دوار

کمپرسور دیافراگمی
کمپرسور دیافراگمی یا غشایی نوع دیگری از کمپرسورهای رفت و برگشتی معمولی است. دیافراگم ها به صورت مکانیکی یا هیدرولیکی کار می کنند. کمپرسورهای دیافراگمی مکانیکی در دبی کم و فشار کم یا به عنوان پمپ خلاء استفاده می شوند.از کمپرسورهای دیافراگمی هیدرولیک برای فشار بالا استفاده می شود. کمپرسورهای دیافراگمی برای هیدروژن، CNG و سایر کاربردها استفاده می شود.

کمپرسور دیافراگمی

کمپرسور پره دوار
این نوع کمپرسور شامل تعداد زیادی تیغه است که در شکاف‌های شعاعی روتور نصب شده‌اند که به شکل‌های دایره‌ای بزرگ‌تر یا پیچیده‌تر فاصله دارند. با چرخش روتور، پره ها برای حفظ تماس با دیواره های محفظه به داخل و خارج شیارها حرکت می کنند. بنابراین یک سری از حجم های رو به کاهش توسط پره های چرخان ایجاد می شود. کمپرسورهای پره ای دوار یکی از قدیمی ترین فناوری های کمپرسور به همراه کمپرسورهای رفت و برگشتی هستند و با پورت مناسب، کمپرسورهای پره ای می توانند به عنوان کمپرسور یا پمپ خلاء عمل کنند. کمپرسورهای پره ای می توانند ثابت یا قابل حمل، تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط یک موتور الکتریکی یا یک موتور احتراق داخلی هدایت شوند.

کمپرسور پره دوار

کمپرسور اسکرول
کمپرسورهای اسکرول که با نام‌های اسکرول پمپ یا پمپ خلاء اسکرول نیز شناخته می‌شوند، از دو لایه پره‌های مارپیچی برای پمپاژ یا متراکم کردن سیالاتی مانند مایعات و گازها استفاده می‌کنند.شکل تیغه می تواند در پیچ، مارپیچ ارشمیدسی یا منحنی مرکب باشد. کمپرسورهای اسکرول نسبت به سایر کمپرسورها نرمتر، کم صداتر، قابل اعتمادتر و کوچکتر هستند.

کمپرسور اسکرول

تقویت کننده فشار

یک تقویت کننده فشار، فشار سیال را در داخل سیال افزایش می دهد. بوستر فقط برای جریان های بسیار کم است. همانطور که محفظه فشار بالا از هوا پر می شود، پیستون فشار پایین بالا می رود. هنگامی که سیال مولد فشار وارد محفظه می شود، پیستون به سمت پایین تحت فشار قرار می گیرد و سیال را با فشار زیاد خارج می کند. تقویت کننده در یک فرآیند چرخه ای تا محدوده سطح فشار از پیش تنظیم شده عمل می کند و همه گازهای خنثی را می توان به این روش فشرده کرد. هوا می تواند در تقویت کننده متراکم تر باشد، اما باید کاملاً عاری از روغن باشد تا از اشتعال خود به خودی جلوگیری شود.

کمپرسور کمکی (کمپرسور تقویت کننده)

کمپرسوری که هوای از پیش فشرده شده را به فشار بالا متراکم می کند. این کمپرسور برای جبران افت فشار در طول خطوط لوله طولانی یا زمانی که فشار بالاتری در فرآیند مورد نیاز است استفاده می شود.تراکم می تواند تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشد و کمپرسورها می توانند پویا یا جابجایی مثبت باشند که در این حالت کمپرسورهای پیستونی رایج ترین هستند. توان مورد نیاز برای کمپرسور کمکی با افزایش نسبت فشار افزایش می یابد، اما جرم متحرک کاهش می یابد. منحنی خروجی به عنوان تابعی از فشار ورودی مشابه منحنی پمپ خلاء است.