دسته: کمپرسور

کمپرسورهای سانتریفیوژ یا کمپرسورهای توربینی ، در کمپرسورهای سانتریفیوژ میزان دبی و فشار هوای تولید شده به راحتی قابل کنترل می باشد. توربو کمپرسورها با توجه به تکنولوژی بسیار بالا در ساخت، دارای راندمان بالا،صدا و لرزش کم و هزینه های تعمیر و نگهداری پایینی هستند.

توربو کمپرسورها با توجه به یکنواخت بودن تولید هوای فشرده، دارای نوسانات فشار کمی می باشند که باعث طول عمر قطعات کمپرسورهای توربینی می شوند. استفاده از تکنولوژی ساده و سیستم های کنترلی کارآمد، علاوه بر افزایش راندمان و عملکرد کمپرسور، موجب کاهش چشمگیر استهلاک و هزینه های جاری شده است.

کمپرسورهای توربینی می توانند حجم هوای بسیار بالا که قبل از این باید توسط چندین کمپرسور کوچک تامین می شد را تولید کند و از نظر بهینه سازی مصرف انرژی، راندمان تولید و صرفه جویی در هزینه برق مقرون به صرفه می باشد. این دسته از کمپرسور ها با توجه به دور بالایی که دارند، هوای فشرده مداوم و یکنواختی را تولید می کنند و این موضوع باعث عدم ایجاد شوک در شبکه و افزایش طول عمر قطعات مکانیکی و برقی و مکانیکی دستگاه می شود.

با پیشرفت صنایع و بالا رفتن سطح تکنولوژی ادوات و تجهییزات مورد استفاده در صنایع ، لزوم تولید و در دست داشتن هوای فشرده عاری از روغن و هرگونه آلودگی، باعث شد تا متخصصین با ابداع روش های نوین و جلوگیری از ترکیب هوا و روغن در مراحل مختلف تولید به هوای فشرده عاری از روغن دست پیدا کنند. به همین دلیل با استفاده از اصول ترمودینامیک، مکانیک سیالات و استفاده از قابلیت تبدیل سرعت و فشار به یکدیگر امکان ساخت و تولید کمپرسورهای سانتیفوژ قوت گرفت.

عملکرد کمپرسورهای سانتریفوژ راندمان دستگاه را افزایش می دهد، زیرا توسط ۳،۲ یا ۴ مرحله هوای فشرده را تولید می کنند و بین این مراحل خنک کاری صورت می پذیرد.

قابلیت کنترل بالای کمپرسورهای توربینی باعث اطمینان از کارکرد این دستگاه می گردد که در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و صنایع حساس به هوای فشرده می تواند از توربو کمپرسورها استفاده نمود. توربو کمپرسورها با توجه به تکنولوژی بسیار بالا و دقیق در طراحی پروانه و عدم استفاده از روغن در سیستم توربوکمپرسورها ، هوای عاری از روغن و مورد اطمینان جهت مصارف اویل فری می باشند.

کمپرسور و فیلتر سپراتور استفاده شده در آن به عنوان جدا کننده هوا و روغن در سیستم های صنعتی استفاده می شود. برای این منظور عموما از الیاف میکرو فایبر گلاس در کاغذهای فیلتر سپراتور استفاده می شود.

طراحی این الیاف به شکلی است  که اجازه عبور مولکولهای هوا را داده ولی اجازه عبور مولکولهای روغن را نمی دهد و در واقع مولکولهای با فازگازی عبور کرده و مولکولهای با فاز مایع عبور نمی کنند که این الیاف بعد از مدتی اشباع شده و احتیاج به تعویض دارند. مدت زمان کارکرد فیلتر سپراتور بستگی به عواملی مانند فشار کاری، دمای کاری نوع روغن و ……. بستگی دارد و زمان تعویض فیلتر نیز  توسط آیتم اختلاف فشار فیلتر مشخصی می شود که معمولا حدود ۴۰۰۰ ساعت می باشد.

کمپرسور و فیلتر سپراتور استفاده شده در آن در سه نوع کلی ذیل موجود می باشند:

1. کاسه بیرونی (Standard wrap Element)
2. سپراتور پیچی (Air /Oil Separator Boxes)
3. کاسه داخلی  (Depth Separator Elements )

کمپرسور و سپراتورهای پیچی استفاده شده در آن: برای بهره وری بیشتر پیشنهاد می شود از فیلتر سپراتورهایی با طول عمر ۴۰۰۰ ساعت الی ۶۰۰۰ ساعت استفاده گردد، لازم به توضیح است که سازندگان فیلتر سپراتور در ایران دقت لازم را جهت ساخت اعمال نمی کنند و کمپرسور و سپراتورهای پیچی ایرانی بین ۷۰۰ ساعت الی ۱۲۰۰ ساعت کار خواهند کرد، البته امیدواریم در آینده فیلتر سازان ایران، از کاغذ مرغوب تر استفاده کنند.

• کیفیت جدا سازی: روغن باقیمانده در جریان اسمی و فشار کاری ۷bar (0/7 MPa) تقریبا  ۱ تا ۳ mg/m3 می باشد .
• عمر سرویس (سرویس لایف ) ساعت کارکرد: بالا رفتن مقاومت در برابر جریان و متعاقبا سرویس لایف بستگی مستقیم به تمیز بودن روغن و کیفیت فیلتر هوا دارد. رسیدن به ساعت کارکردهای چند هزار ساعت در صورت عملکرد صحیح سیستم قابل تحقق است .
• توصیه های نصب سپراتورهای پیچی کمپرسور: فیلتر سپراتورهای پیچی به صورت عمودی و توسط دست برروی یک هد نصب می شود . این  محل معمولا با توجه به قابلیت سرویس پذیری سیستم انتخاب می شود .
• تعمیر و نگهداری سپراتورهای پیچی کمپرسور: سپراتورهای پیچی کمپرسور درصورت رسیدن مقاومت در برابر جریان (فلو) هوا به ۱ bar (0/1MPa) نیاز به تعویض دارند. فیلتر سپراتور باید پس از تخلیه ی فشار سیستم تعویض شود. این عمل تعویض توسط آچار کمربندی مناسب انجام می شود . فیلتر سپراتور معمولا توسط دست در جای خود بسته می شود.
• افت فشار: افت فشار در جریان اسمی و فشار ۷bar (0/7MPa) هنگامی که فیلتر نو نصب شده باشد تقریبا ۰/۲۵ بار  (۲۵KPa) می باشد .
• مقاومت فشار: محفظه ی هوزینگ سپراتورهای پیچی به صورتی طراحی شده است تا با فشارهای حداکثر ۲۰ بار (۲MPa) یا حداکثر ۱۴ بار (۱/۴ MPa) کارکنند. اجزای این فیلتر برای کارکردن در دیفرانسیل فشار بیش از ۵bar (0/5MPa) مناسبند.
• جریان (فلو ): سپراتورهای پیچی برای جریان های اسمی ۱m3/min  تا m3/min  ۵/۵  در فشار کاری ۷ بار (۰/۷ Mpa) قابل استفاده هستند.
        

کمپرسور و مخزن ذخیره هوای فشرده در آن بدلیل کاهش نوسانات فشار در سیستم هوای فشرده و ذخیره ی هوای فشرده استفاده می شود و فشار آن از ۸ تا ۱۳ بار متغیر است. در واقع هوای موردنیاز سیستم برای زمان های اوج مصرف ذخیره می شود. می توان گفت: مخازن ذخیره ی هوا برای هر سیستم هوای فشرده کاملا ضروری می باشند.

کمپرسور و مخزن ذخیره هوای فشرده در آن به دلایل زیر نیز استفاده می شود:

1. در زمانهای اوج مصرف هوای فشرده  را بدون نیاز به کمپرسور بزرگتر تامین می کند.
2. مستهلک کردن نوسانات بار، وجلوگیری از روشن و خاموش کردن بیش از حد کمپرسور
3. کاهش هزینه های مصرفی بدلیل اینکه با جریان کمتری هوای فشرده تولید می شود.
4. برای جلوگیری از ورود آب کندانس شده به لوله های انتقال هوا استفاده می شود.
5. خنک سازی هوای فشرده و جداسازی مقداری از رطوبت وروغن موجود در هوای تولیدشده و….

اندازه مخزن برای کمپرسورها بسیار با اهمیت است در صورت بزرگ بودن مخزن کمپرسور درحالت unload  قرارگرفته که باعث خاموش شدن آن میشود و کوچک بودن آن هم باعث صدمه دیدن در اثر افت فشار می شود. و براساس یک قانون کلی ظرفیت مخزن حداقل برابر با یک گالن به ازای هر CFMخروجی کمپرسور می باشد.

کمپرسور و خشک کن هوای فشرده تبریدی در آن موجب می شود درایر تبریدی بتواند مانند یخچال های خانگی برای از بین بردن آب، بابوجود آوردن چگالش، هوا را تا ۳ درجه سانتیگراد سرد کرده و ذرات بخار آب هوا را طی فرآیندی به آب تبدیل، واز شیرهای تخلیه خارج کند.

هوای خروجی از المنت هواساز بشکل هوای کاملا اشباع با درجه حرارات بالا است که باید با توجه به شرایط اقلیمی محل انتخاب شود برای مناطق گرمسیر و معتدل مناسب است حتی در شرایط کاری متغیرمناسب میباشد.

این نوع درایرهای کمپرسور بسیار باصرفه هستند و احتیاج به نگهداری خاصی ندارد و از مزایای آن میتوان به نقطه شبنم   Dew Point Temperature ( هر دمایی از هوا ی مرطوب که نسبت به سطح آب به اشباع برسد وتاآن درجه سردشود)PDP ثابت در وضعیت های کاری مختلف، افت فشار بسیار پایین و راندمان بالا را نام برد.

در کمپرسور اسکرو روغن کاری شونده اجزا اصلی هواساز شامل روتورهای نر و مادگی می باشد، زمانی که به طرف هم حرکت میکنند،حجم بین آنها و محفظه کاهش می یابد. هر واحد هواساز در کمپرسور اسکرو دارای نسبت فشار ثابتی است که بطول مارپیچ، فاصله میان دنده های مارپیچ و شکل مجرای تخلیه آن بستگی دارد.

یک نوع تقسیم بندی کمپرسور براساس پر تابل یا ثابت بودن آن است، تولید کنندگان کمپرسور هوا براساس نیاز، به تولید و طراحی این دو نوع کمپرسورها  پرداخته اند. تولید کنندگان داخل ایران از جمله بهترین تولید کنندگان کمپرسور پرتابل برقی، دیزلی و بادی هستند.

یکی از معتبرترین  سازندگان کمپرسور هوا که حدود  ۱۵۰ سال در این زمینه بوده است شرکت انگرسول رند Ingersoll-rand  می باشد، که رضایت زیادی در ایران جلب این نوع برند شده است .

فیلترها عمل جداسازی روغن و گرد و غبار را برعهده دارند که هوای وارد شده به کمپرسور باید توسط این فیلترها تمیز شود در واقع هر فیلتر باید توانایی حداقل جداسازی ذرات ۵میکرون یا بزرگتر را دربرابر جریان مواد مورد تصفیه داشته باشد تعویض دیرهنگام فیلترها باعث افت کارایی کمپرسور می شود.

فیلتر پایپینگ کمپرسور در هر یک متر مکعب هوای فشرده  ۱۴۰ میلیون ذره جامد وجود دارد که این ذرات معلق غبار در روغن باعث بوجود آمدن هوای کثیف اسیدی می شود که دلیل فرسودگی لوله ها و مسدود شدن شیرآلات است.

امروزه در صنایع مختلف معمولا از فیلترهایی تا ظرفیت  ۰/۰۱ppm و فیلترهای کربنی نیز ۰/۰۰۳ppm استفاده می کنند همچنین به اندازه فیلتر نیز باید توجه داشت زیرا وقتی سایز فیلتر مناسب نباشد گردو غبار به داخل وارد شده و فیلترهای تصفیه شده آسیب می بینند.

در این مطلب قصد داریم شما را با کمپرسور و انواع فیلترهای استفاده شده در آن و کاربرد هر یک از این فیلترها آشنا نماییم. در ادامه به معرفی و توضیح عملکرد هر یک از آن ها می پردازیم.

کمپرسور و انواع فیلترهای استفاده شده در آن عبارت اندز:

• پری فیلتر
  این نوع فیلتر ذرات درشت روغن در هوای فشرده را با قابلیت نفوذپذیری کمتر از۰.۱ میکرون حذف میکند. Acs دومنیک هانتر  –  QD , QDX اطلس کوپکو , oil removal filterXP – XP4 – zander  زاندر
• فاینال فیلتر
  ذرات درشت روغن در هوای فشرده را با قابلیت نفوذپذیری کمتر از۰.۰۰۳ میکرون حذف می کند.
• داست فیلتر
  هوای فشرده شده بر اثر تئوری مولکولی دمایش بالا رفته و بر اثر افزایش دما بخار آب حاصل می شود که موجب  آسیب و تجزیب میباشد و برای رفع این  موضوع ، هوای مورد نظر باید خشک شود و میزان بخار آن توسط Dust filter جذب شود . AA دومنیک هانتر  –  PD , PDX اطلس کوپکو ،  General filter ZP – zander  زاندر
• فیلترسپراتور
  در کمپرسور های هوا از نوع اویل اینجکت که هوا از طریق تزریق روغن به واحد هوا ساز (Airend)، خنک می شود نیاز است بعد از انتقال گرمای  هوا به روغن فرآیند جدا سازی روغن از هوا انجام شود که این کار توسط فیلترسپراتور انجام می گیرد .
• میکروفیلتر
  میکرو به معنا بسیار ریز و ذره بینی می باشد درواقع یک هزارم میلی متر یا نفوذ پذیری کمتر از یک میکرون است واین به معنای ظرافت فیلتر در تصفیه ذرات بسیار ریزمیباشد وبرای خذف کامل ذرات جامد ، آب ، بخاروروغن ،طعم و بو ازهوا در صنایع مختلف استفاده میشود انواع میکرو فیلترها ( اولیه- ثانویه -سیلیکونی)می باشد.

در کمپرسورهای اسکرو جهت فشرده سازی هوا(o2-n2)از وسیله ای استفاده می گردد بنام ایرند یا واحد هواساز که از یک پوسته و دو مارپیچ ساخته شده است که توسط گیربکس، انرژی مکانیکی چرخشی را دریافت می نماید.

کمپرسور و ایراند یا واحد هوا ساز در آن: محفظه ای از کمپرسور می باشد که قلب کمپرسور محسوب می شود که عمل فشرده سازی هوا  را انجام می دهد و در سه طرح پیستونی، پیچی و توربو  طراحی شده است. معمولا ایرندها از ۳۰۰۰rpm-6000rpm طراحی می شوند.
Atlas Copco بزرگترین شرکت سارنده ایرند در بلژیک  فعالیت دارد. در آلمان نیز می توان شرکت های تجاری با نام های Aerzen,GHH-Rand,CompAir را یافت. چند شرکت تجاری دیگر در چین کارخانه دارند که از مهمترین آنها Ally-Win  می باشد.

آنلودر کمپرسور: در کمپرسورهای گردشی (Screw) در صورت افزایش فشار بر خلاف کمپرسور های پیستونی و کمپرسور های سانتریفیوژ ، کنترل فشارهوا از طریق محرک که همان الکتروموتور می باشد انجام نمی شود و عمل کنترل فشار هوا از طریق  کیت آنلودر انجام می پذیرد به این معنا که با کنترل جریان هوای ورودی به واحد airend خروجی هوا هم کنترل می شود.

در سالهای اخیر استفاده از کمپرسور های اسکرو رواج زیادی یافته و با توجه به نوع عملکرد بهینه ایرندها در کمپرسورهای اسکرو این صنعت پیشرفت چشمگیری داشته است. بسیاری از سازندگان کمپرسور به صورت جداگانه قطعات اصلی را خریداری می کنند و سپس اقدام به مونتاژ می نمایند. از جمله قطعات اصلی تشکیل دهنده ی کمپرسور اسکرو Airend ,PLC ,Electro Motor است که در ایران مارکهای آلمانی بیشتر مورد توجه قرار می گیرند.

در کمپرسورهای اسکرو روغن کاری نشونده از یک چرخ دنده بیرونی استفاده می‌شود تا روتورهای چرخشی را که در جهت عکس یکدیگر حرکت می‌نمایند، هماهنگ کند. از آنجائیکه نه با محفظه تراکم کمپرسور و نه با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند بنابراین در محفظه تراکم نیازی به روغن کاری نیست در نتیجه هوای فشرده شده کاملاً عاری از روغن می باشد.

 اگر به دنبال یک کمپرسور نیرومند و قابل اعتماد هستید؟ این دستگاه همان دستگاه مورد نیاز شما می باشد.

کمپرسورهای اویل فری براساس فشارکاری شان به صورت تک مرحله و دو مرحله ای هستند که در مدل دو مرحله ای هوا ابتدا در بلوکه کم فشار حدود کمتر و در بلوکه پر فشار تا میزان درخواستی فشرده می شود.

روتورها و محفظه با دقت بسیار زیادی ساخته می‌شوند تا نشت روغن از قسمت تراکم به قسمت ورود هوا به حداقل برسد. نسبت فشار هوا اختلاط شده توسط اختلاف درجه حرارت بین ورودی و خروجی، محدود می‌شود. به همین دلیل است که کمپرسورهای مارپیچی خشک را غالباً به صورت چندین مرحله‌ای می‌سازند.

قبلا کمپرسورهای اسکرو دارای شکل متقارنی بودند و در محفظه فشار آنها از مایع استفاده نمی‌شد. به همین دلیل به آنها کمپرسورهای اسکرو روغن کاری نشونده یا خشک می‌گفتند. بعدها در کمپرسور مارپیچی خشک سرعت بالائی بوجود آمد که دارای شکل مارپیچ نامتقارنی بود. این شکل نوین روتور بطور چشمگیری منجر به افزایش راندمان شد، این افزایش کارائی به علت کاهش نشت در دستگاه بود.

کمپرسور فشار قوی هوای فشرده شده از قبل را تا فشار بالاتری متراکم می سازد، بوستر کمپرسور بیشتر برای جبران فشارهایی که در طول خطوط لوله های طویل افت کرده است، استفاده می شود و یا در مواردی که به فشار بالاتری نیاز است، مورد استفاده قرار می گیرد. کمپرسور فشار قوی یک مدل جدید است که مطابق نیاز و خواسته شما برای هر برنامه ای ساخته شده است.

توان مورد نیاز برای کمپرسور های کمکی با افزایش نسبت فشار افزایش پیدا می کنند در حالی که جرم در حال حرکت نزولی می باشد، منحنی مقتضیات توان که تابعی از فشار ورودی است از نظر شکل شبیه منحنی پمپ خلا می باشد.

تراکم در این کمپرسورها ممکن است یک یا چند مرحله ای باشد و نیز ممکن است از نوع دینامیکی یا جابجایی باشد،در این موقع کمپرسورهای پیستونی رایج تر از بقیه کمپرسور ها هستند.