وبلاگ

معرفی کمپرسور و کاربرد آن

معرفی کمپرسور و انواع آن

کُمپرِسور چیست؟

کمپرسور یا متراکم‌کننده (Compressor) یک دستگاه مکانیکی مخصوص کاهش حجم هوا است که امروزه کاربرد فراوانی دارد. همچنین به آن متراکم کننده یا فشرده کننده ی هوا نیز گفته می شود.

 

کار کمپرسور چیست؟

در واقع متراکم کننده با صرف انرژی اولیه ای که از نوع انرژی مکانیکی است، توانایی این را دارد که هوا را که ترکیبی از گازهاست، با حجم اولیه ی زیاد به سرعت و با قدرت مکش بالا به درون خود بکشد و با سیستم های تعبیه شده و برنامه ی طراحی شده ی داخل آن، طی یک فرایند با کاهش حجم هوا، آن را فشرده و متراکم کند.
که در آن گاز به مایع تبدیل می شود. میزان مکش متراکم کننده گاز را از سمت راست فشار قوی منتقل می کند و حجم گازی که باید متراکم شود، بستگی به میزان جابجایی پیستون کمپرسور دارد.

در اثر این عملیات، دمای گازی که فشرده می‌شود نیز افزایش می‌یابد. معمولاً گاز پرفشار خروجی از کمپرسورها را از یک سامانه خنک‌کننده در مسیر خروجی گاز عبور می‌دهند تا دمای گاز کاهش یابد.

معرفی کمپرسور و انواع آن

انواع کُمپرِسور

انواع گوناگونی از کمپرسور وجود دارد که برای مصارف صنعتی و عمومی طراحی شده‌اند. این دستگاه ها از نظر ظرفیت، قدرت، ابعاد دستگاه و اجزای درونی و… با یکدیگر تفاوت دارند.

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

متراکم کننده دینامیکی
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 در حال حاضر در بازار عرضه میشود.
طرح های شعاعی غالبا کمپرسورهای توربینی هستند 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.

 

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 و 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.

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.

کمپرسورهای سانتریفیوژ در موتورهای درونسوز به عنوان سوپر شارژ و توربو شارژ استفاده می شوند. کمپرسورهای سانتریفیوژ در موتورهای توربین گاز کوچک و یا به عنوان مرحله نهایی تراکم توربین های گاز متوسط استفاده می شود.

 

معرفی کمپرسور و انواع آن

جریان محوری (Axial)
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 و بطور معمول سرعت آن ها 25% بالاتر استو این کمپرسورها برای میزان جریان حجمی بالا در فشار نسبتا متوسط مورد استفاده قرار می گیرند.

 

 

جابجایی مثبت
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.

 

 

دیافراگمی (Diaphragm)
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.

 

معرفی کمپرسور و انواع آن

فشار (Pressure intensifiers)

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. هوا را نیز می توان در یک تشدید کننده فشار متراکم ساخت، اما باید کاملا عاری از روغن باشد تا از احتراق خود به خود آن ممانعت شود.

 

کمکی (Booster Compressor)

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، 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.

 

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *