کمپرسور چیست؟

کمپرسور چیست؟

کُمپرِسور یا متراکم‌کننده (به انگلیسی: Compressor) یک دستگاه مکانیکی است که با کاهش حجم گازها، فشار آن‌ها را افزایش می‌دهد. در برخی دستگاه‌ها و ماشین‌آلات، کمپرسورها هوا را فشرده کرده و به قسمت احتراق می‌فرستند.

از کمپرسورها برای فشرده‌کردن گازها استفاده می‌شود. در حقیقت کمپرسورها با صرف انرژی مکانیکی، سیال را با سرعت به درون خود مکیده، آن را فشرده می‌کنند. در اثر این عملیات، دمای گازی که فشرده می‌شود نیز افزایش می‌یابد. معمولاً گاز پرفشار خروجی از کمپرسورها را از یک سیستم خنک‌کننده عبور می‌دهند تا دمای گاز کاهش یابد. انواع گوناگونی از کمپرسور وجود دارد که برای مصارف صنعتی و عمومی طراحی شده‌اند. کمپرسور هوا گونه ای از کمپرسورها می‌باشد.

 

انواع کمپرسور

کمپرسور چیست؟

کمپرسورها دارای انواع مختلفی هستند. دسته بندی های گوناگون، کمپرسورهارا بر پایه ویژگی های گوناگون طبقه بندی می کنند. در یکی از رایج ترین این طبقه بندی ها، کمپرسورها را بر پایه ویژگی های گوناگون طبقه بندی می کنند.

• کمپرسور دینامیکی
• کمپرسور جابجایی مثبت
• کمپرسور روتاری پره ای
• کمپرسور اسکرال
• تشدید کننده های فشار
• کمپرسور های کمکی

کمپرسورها دارای انواع مختلفی هستند. دسته‌بندی‌های گوناگون، کمپرسورها را بر پایه ویژگی‌های گوناگون طبقه‌بندی می‌کنند. در یکی از رایج‌ترین این طبقه‌بندی‌ها، برپایه نحوه انتقال انرژی از کمپرسوربه سیال، کمپرسور به دو دسته تقسیم می‌شوند:

کمپرسورهای دینامیک: در این کمپرسورها انتقال انرژی به سیال به‌طور دایمی است. انواع کمپرسورهای دینامیک عبارت اند از:

• گریز از مرکزی (Centrifugal)
• جریان محوری (Axial)

از کمپرسورهای دینامیک در فشارهای پایین و دِبی‌های بالا استفاده می‌شود.

کمپرسورهای جابجایی مثبت: در این کمپرسورها انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب صورت می‌پذیرد. انواع کمپرسورهای جابجایی مثبت عبارت اند از:

• رفت و برگشتی (Reciprocating)
• دورانی (Rotary)

کمپرسورهای دینامیکی

کمپرسور چیست؟

در این نوع از کمپرسورها انتقال انرژی به سیال به طور مداوم می باشد. از کمپرسورهای دینامیکی در فشار پایین و دبی های بالاتر استفاده می شود. کمپرسورهای دینامیکی در دو طرح محوری و شعاعی موجود می باشند. طرح های شعاعی غالبا کمپرسورهای توربینی یا کمپرسورهای توربینی شعاعی نامیده می شوند و طرح های شعاعی غالبا کمپرسورهای گریز از مرکز نامیده می شوند. بر خلاف کمپرسورهای جابجایی که با جریان ثابت کار می کنند کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابتی کار می کنند. عملکرد کمپرسور دینامیکی تحت تاثیر شرایط بیرونی قرار دارد، از جمله، ایجاد تغییری جزیی در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت می شود.

 

انواع کمپرسورهای دینامیکی

• کمپرسور جریان شعاعی (Centrifugal)

از ویژگی های کمپرسور گریزاز مرکز، جریان شعاعی آن است.هوا با استفاده از پره های شعاعی وارد مرکز پروانه دواری می شود و توسط نیروهای گریز از مرکز به سوی محیط پروانه دوار به بیرون پرتاب می شود. قبل از اینکه هوا به مرکز پروانه دوار بعدی رانده شود، از یک پخش کننده و یک محفظه حلزونی عبور می کند، که در این محفظه انرژی جنبشی به فشار استاتیک تبدیل می شود.

کمپرسور

کمپرسور چیست؟

نسبت فشار کلی کمپرسور  را مشخص می کند. همچنین بعد از هر پروانه دوار سرعت هوا بطور چشمگیری افزایش می یابد. دمای هوا در قسمت ورودی هر یک از مراحل نقش مهمی در مقتضیات توان کمپرسور دارد و به همین دلیل است که خنک کاری بین مراحل نیاز می شود. آببندهای مختلفی در این کمپرسورها استفاده می شود پیشرفته ترین آنها در کمپرسورهای پرسرعت که تامین کننده فشارهای بالا می باشند، استفاده می شوند. رایج ترین انواع آببندهای چهارگانه شامل آببندهای لابیرینتی، آببندهای حلقوی (آببندهای گرافیتی که خشک کار می کنند، اما آببندهای مایع نیز به کار گرفته می شود) آببندهای مکانیکی آببندهای هیدرواستاتیکی می باشد.

• کمپرسور جریان محوری (Axial)

• کمپرسور چیست؟

یک کمپرسور محوری دارای جریان محوری است، هوا یا گاز از میان ردیف هایی از پره های ثابت و متحرک در امتداد محور گردان کمپرسور  عبور می کنند بدین ترتیب سرعت هوا بتدریج همزمان با اینکه پره های ثابت انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می کنند، افزلیش می یابد. پایین ترین میزان حجمی در چنین کمپرسوری حدود S/15 است. معمولا یک استوانه متعادل کننده ای در کمپرسور تعبیه می شود تا نیروی فشار محوری را متعادل سازد. کمپرسورهای گریز از مرکز کوچکتر هستند.

 

کمپرسورهای جابجایی مثبت

کمپرسور چیست؟

در این کمپرسورها انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب و یا دوره ای صورت می پذیرد. قدرت تراکم این کمپرسور ها نسبت به نوع دینامیک بیشتر است. البته دبی این کمپرسورها به مراتب کمتر از نوع دینامیک می باشد. نیروی محرکه کمپرسورها بسته به قدرت آنها می تواند الکتروموتور یا دیزلی باشد. خصوصیت این نوع از کمپرسورها بدین صورت است که حجم معینی از گاز یا هوا را محصور و سپس با کاهش دادن منطقه حجم محصور شده، فشار را افزایش می دهد.

انواع کمپرسور جابجایی مثبت

• کمپرسور رفت و برگشتی (Reciprocating)

کمپرسور چیست؟

کمپرسور سیلندر پیستونی قدیمی ترین و متداولترین انواع کمپرسور است. این کمپرسور در شکل های دو طرفه یا یک طرفه می باشند، که قطعات آنها روغنکاری شونده و یا روغنکاری نشونده می باشند.و در اشکال متفاوتی دارای تنوع تعداد سیلندر هستند.و در شکل بندیV و L موجود می باشند.

کمپرسورهای رفت و برگشتی می توانند ثابت یا قابل حمل و نقل و تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط موتورالکتریکی یا موتور احتراق داخلی رانده شوند.

• کمپرسور دوار (Rotary)

• کمپرسور چیست؟

کمپرسورهای روتاری اسکرو از دو مارپیچ دوار جابجایی مثبت درگیر در هم استفاده می کنند که گاز را به فشار به یک فضای کوچک می فرستند. این کمپرسورها معمولا برای کارکرد پیوسته در کاربردهای تجاری و صنعتی استفاده می شوند.و می توانند ثابت و یا قابل حمل باشند. کاربرد کمپرسورهای روتاری اسکرو از 3 تا بیش از 1200 اسب بخار و از فشار کم تا فشار متوسط رو به بالا را شامل می شود.

کمپرسور دیافراگمی (Diaphragm)

کمپرسور چیست؟

کمپرسورهای دیافراگمی یا ممبرانی نوعی دیگر از کمپرسورهای رفت و برگشتی معمولی است. دیافراگم بطور مکانیکی یا هیدرولیکی به کار انداخته می شود. کمپرسور های دیافراگمی مکانیکی با جریان اندک و فشار پایین یا به عنوان پمپ های خلاء مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسورهای دیافراگمی هیدرولیکی برای فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسورهای دیافراگمی برای هیدروژن و CNG و برخی کاربردهای دیگر استفاده می شوند.

کمپرسور روتاری پره ای (Rotary Vane Compressor)

کمپرسور چیست؟

کمپرسور چیست؟

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.

کمپرسور اسکرال (Scroll)

کمپرسور چیست؟

یک کمپرسور اسکرال به عنوان پمپ اسکرال و پمپ خلاء اسکرال شناخته می شود، که از دو پره مارپیچی لایه ای برای پمپ کردن یا تراکم سیالاتی مانند مایعات و گازها استفاده می کند. هندسه پره می تواند به صورت اینولت، مارپیچ ارشمیدس، و یا منحنی ترکیبی باشد. کمپرسورهای اسکرال از دیگر کمپرسورهای نرم تر، بی صداتر و مطمئن تر کار می کنند .

 

تشدید کننده های فشار (Pressure intensifiers)

کمپرسور چیست؟

تشدیدکننده های فشار، فشار سیال را در سیال افزایش می دهند. تشدید کننده فشار فقط برای جریان های خیلی کم می باشد. وقتی که محفظه پر فشار از هوا پر می شود پیستون کم فشار بالابرده می شود. وقتی که سیال مولد فشار وارد محفظه می شود پیستون به طرف پایین رانده می شود، و تحت فشار بالایی سیال را به بیرون می راند. تشدید کننده فشار می تواند در یک فرآیند تناوبی تا دامنه سطح فشار از پیش تنظیم شده ای کار کند تمامی گازهای خنثی می توانند به این طریق فشرده شوند.

کمپرسور های کمکی (Booster Compressor)

کمپرسور چیست؟

کمپرسوری است که هوای فشرده شده از قبل را تا فشار بالاتری متراکم می سازد. این کمپرسور برای جبران فشارهایی که در طول خطوط لوله های طویل افت کرده است مورد استفاده قرار می گیرد و یا در مواردی که به فشارهای بالاتری در فرآیند نیاز است، استفاده می شود. تراکم ممکن است که یک یا چند مرحله ای باشد و کمپرسور نیز می تواند از نوع دینامکی یا جابجایی باشد، اما در این مواقع کمپرسورهای پیستونی رایج ترین هستند. توان مورد نیاز برای کمپرسور کمکی با افزایش نسبت فشار، افزایش می یابد.

کمپرسور باد سایلنت

کمپرسور چیست؟

کمپرسورهای باد موجود در بازار در دو نوع معمولی و سایلنت هستند. کمپرسورهای باد معمولی که صدای تولید شده آنها بسیار زیاد است و برای استفاده در محیط‌های خانگی مناسب نیستند. کمپرسور باد سایلنت یا بی صدا نیز وجود دارد که صدای بسیار کم را تولید می‌کنند. به همین دلیل بیشتر برای استفاده در مکان‌هایی مانند مطب دندانپزشکی و بیمارستان‌ها و … استفاده می‌شوند.

فیلترهای کربن اکتیو

کمپرسور چیست؟

جهت اطمینان از کیفیت هوای فشرده، به ویژه در صنایع حساسی که وجود روغن در آن یک امر بسیار تأثیرگذار می‌باشد، فیلترهای جذبی Activated Carbon یک راه حل بسیار ویژه و کاملاً اقتصادی را پیشنهاد می‌دهد. این فیلترها به دو صورت کارتریجی و مخزنی می‌باشد و با استفاده از این فیلترها حداکثر روغن موجود در هوای فشرده به 0.003mg/m³ رسیده که به معنی کلاس صفر روغن می‌باشد و قابلیت نصب نشانگر روغن را دارد.