دسته: کمپرسور

کمپرسورهای دندانه دار جز کمپرسورهای جابجایی مثبت می باشد. فرایند فشرده سازی در کمپرسور از سه مرحله مکش، تراکم و رانش تشکیل می‌شود. واحد هواساز در کمپرسور دندانه دار از دو روتور تشکیل می‌شود که در محفظه تراکم به طرف یکدیگر حرکت می‌کنند. در مرحله مکش، هوا وارد محفظه تراکم می‌شود، که با حرکت روتورها بتدریج کوچک و کوچکتر می‌گردد. خروجی هوا در مرحله تراکم به وسیله یکی از روتورها مسدود می‌باشد، در حالیکه ورودی برای مکش هوای تازه در قسمت دیگر محفظه تراکم باز است. عمل تخلیه هنگامی صورت می‌پذیرد که یکی از روتورها کانال را باز نماید و بدین ترتیب هوای متراکم شده با نیروی زیادی به بیرون از محفظه تراکم فرستاده شود. مراحل مکش و رانش هوا در محفظه تراکم بصورت شعاعی صورت می گیرند، که این امکان را فراهم می‌آورد از طرح‌های ساده‌تر یاتاقان استفاده شود و همچنین ویژگی‌های پر کردن هوا را بهبود بخشد. هر دو این روتورها از طریق چرخ دنده‌ای هماهنگ شده و بطور همزمان می‌چرخند. حداکثر نسبت فشاری که توسط کمپرسور دندانه دار روغنکاری نشونده بدست می‌آید، ۵/۴ است. در نتیجه برای فشارهای بالاتر چندین مرحله دیگر مورد نیاز می باشد.

کمپرسورهای دینامیکی نوع دیگری از کمپرسورها می باشند که در دو طرح محوری و شعاعی موجود هستند. در طرح محوری غالبا کمپرسور گریز از مرکز نام می گیرند و در طرح‌ شعاعی غالبا کمپرسور توربینی شعاعی یا کمپرسور توربینی نامیده می‌شوند. برخلاف کمپرسور جابجایی مثبت که با جریان ثابت کار می‌کنند، کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابتی کار می‌کنند. عملکرد این نوع کمپرسورها تحت تأثیر شرایط بیرونی قرار دارد، از جمله، ایجاد تغییری جزئی در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت کمپرسور می‌شود.

این دسته از کمپرسورها نیز جز کمپرسورهای پیستونی تراکم یک مرحله ای و از انواع کمپرسورهای خرد و کوچک هستند. کمپرسورهای فریونی بدون کاسه نمد با الکتروموتور در یک پوسته قرار داشته و رتور الکتروموتور مستقیماً به میل لنگ کمپرسور بطور طره ای ( کنسولی ) متصل می باشد. برای دسترسی به الکتروموتور و کمپرسور دریچه قابل باز شدن در نظر گرفته می شود.

کمپرسورهای فریونی بدون کاسه نمد می توانند با دور بیشتر نسبت به نوع کاسه نمدی کارکنند و ابعاد آنها کوچکتر بوده و سرو صدای کمتری دارند و نسبت به نوع کاسه نمدی با دوام تر هستند.

از کمپرسور پیستونی تناوبی غالبا برای ذوب فلزات استفاده می شد. بر اساس شواهد تاریخی یونانیان در ١۵٠ سال قبل از میلاد مسیح توانستند کمپرسورهای فلزی بسازند که در آن از آلیاژهای برنزی استفاده شده بود. بهر حال در ساختار این نوع کمپرسورها تا قرن هیجدهم میلادی پیشرفت چندانی صورت نگرفت تا اینکه یک مهندس انگلیسی بنام J.Wilkinson  کمپرسوری را طراحی کرد که شبیه کمپرسورهای امروزی بوده و  سیلندر آن از چدن ریخته گری ساخته و ماشین کاری شده بود. کمپرسورهای تناوبی عموما برای دبی کم و فشار زیاد مورد استفاده قرار می گیرند. دبی گاز کمپرسورهای تناوبی از مقادیر کم تا ۲۰۰۰m^3/hrمی رسد و با آن می توان به فشارهای بسیار زیاد (تا ۶٠٠٠ بار ) دست یافت. در نسبت های تراکم بالاتر از ۱.۵ این کمپرسورها در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها از راندمان بالاتری برخوردار می باشند . کمپرسورهای تناوبی اساسا جزء ماشینهای با ظرفیت ثابت می باشند ولی در شرایط خاصی می توان ظرفیت آن را برحسب شرایط مورد نظر تغییر داد.

کمپرسورهای تناوبی پیستونی جز قدیمی ترین انواع کمپرسورها می باشند. اولین نمونه های این کمپرسور ها با سیلندر چوبی (مثلا از جنس نی بامبو (Bambooساخته شده و پیستون آن بوسیله نیروی انسانی (دستی) عقب و جلو برده می شد. آب بندی پیستون توسط پر پرندگان صورت می گرفت تا از این طریق در مرحله مکش هوا وارد کمپرسور شده و در مرحله تراکم از آن خارج شود

بزرگترین مزیت کمپرسورهای تناوبی در مقایسه با سایر انواع مورد استفاده در صنایع (دورانی و گریزازمرکز) بالا بودن راندمان کلی آن وقابلیت دست یابی به فشا رهای بالا می باشد. با پیشرفت صنعت، در طی قرون نوزدهم و بیستم تغییرات مهمی در ساختار و طراحی کمپرسورهای پیستونی حاصل شد و این امر در درجه اول مدیون انقلاب صنعتی و گسترش صنایع شیمیائی و پتروشیمی می باشد.

از اواخر دهه ١٩۵٠ تا ١٩٧٠ میزان استفاده از این کمپرسورها رو به کاهش نهاد. علت امر در این بود که هر چند کمپرسور پیستونی تناوبی از لحاظ راندمان کلی بالاتر بوده و نهایتا میزان انرژی مصرفی برای هر مترمکعب گاز مورد تراکم در کمپرسور پیستونی تناوبی در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها کمتر می باشد، ولی به ازاء آن قیمت اولیه، هزینه های تعمیر ونگهداری و … کمپرسور پیستونی تناوبی نسبتا بالا بوده وبا توجه به ارزان بودن قیمت انرژی در آن دوران، فواید بالا بودن راندمان و پائین بودن انرژی مصرفی در مقایسه با سایر هزینه ها (قیمت اولیه و هزینه تعمیر و نگهداری ) چندان مطلوب نبوده و استفاده از کمپرسورهای ارزان تر و ساده تر (نظیر کمپرسورهای ازنوع گریز از مرکز یا دورانی) به سرعت رو به رشد نهاد.

بعداز افزایش ناگهانی قیمت نفت در اواسط دهه ١٩٧٠ مسئله صرفه جوئی در انرژی در صنعت مطرح شد و استفاده از کمپرسورها تناوبی مجددا مورد توجه قرار گرفت. یکی از ویژگیهای منحصر به فرد این کمپرسورها استفاده از یک کمپرسور برای تراکم چند گاز مختلف می باشد که در سایر انواع کمپرسورها امکان پذیر نمی باشد. در یک کمپرسور با چند پیستون از هر سیلندر می توان برای تراکم یک گاز استفاده کرد. بعنوان مثال از یک سیلندر می توان برای تراکم گاز پروپان و راه اندازی سیستم تبرید استفاده نموده و بقیه سیلندرها به تراکم گاز اصلی سیستم اختصاص داده شود.

یکی از مسائل مهمی که در طراحی کمپرسور باید مورد توجه قرار گیرد، نحوه خنک کردن سیلندرها می باشد. در کمپرسورهای بزرگ سیلندرها دارای ژاکت بیرونی جهت جریان آب بوده تا گاز مورد تراکم توسط آن خنک شود. درعوض کمپرسورهای کوچک غالبا باهواخنک می شوند.

کمپرسورها بلا استثناء جزء ماشین آلاتی هستند که در اغلب واحدهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسور هوا بهترین ماشین برای صرفه جوئی در نیروی انسانی وکار بدنی و افزایش راندمان تولید می باشد. بنابراین انتخاب کمپرسور برای شرایط مورد نیاز به تجربه و تحلیل دقیق نیاز دارد.

در خیلی از واحدهای صنعتی بخش اعظمی از انرژی مورد نیاز صرف راه اندازی کمپرسورها شده و لذا انتخاب کمپرسور با راندمان بالا نقش مهمی در هزینه های جاری آن واحد دارد . علاوه بر آن انتخاب کمپرسور مناسب می تواند موجب صرفه جوئی در تأسیسات بالاخص زمین، آب خنک کننده، هزینه تعمیر و نگهداری و… شود.

 به طور کلی می توان گفت: دو نوع کمپرسور وجود دارد. کمپرسورهای پیستونی و پورتال. کمپرسورهای پیستونی در هنگامی که هوای آن تخلیه می شود، هوا را به داخل هل می دهند. این نوع کمپرسور هوا را درون تانکهایی ذخیره می کند. کمپرسورهای پیستونی به دو دسته تقسیم می شوند. کمپرسورهای تک فاز، تنها از یک پیستون برای فشرده کردن هوا استفاده می کنند و در نهایت تا ۱۵۰ بار ظرفیت دارند. کمپرسورهای دو فاز، از دو پیستون برای فشرده کردن هوا استفاده می کند و دارای ظرفیت نهایی برای این دستگاه ۲۰۰ بار می باشد. کمپرسورهای تک فاز، برای کارهای سنگین در منازل استفاده می گردد. نهایتا با بررسی تمامی عوامل همچنین قیمت کمپرسور و مشورت با فروشنده های کمپرسور می توان تصمیم نهایی را در رابطه با خرید و انتخاب کمپرسور مورد نظر گرفت.کمپرسورهای پورتال، تانک ندارند و به طور پیوسته کار می کنند این نوع کمپرسورها معمولا در صنایع و زمان هایی که کارها به صورت پیوسته انجام می گردد مناسب هستند. از کمپرسورهای هوا معمولا در خانه ها نیز استفاده می کنند.

کمپرسور ها و مخزن آن ها یکی دیگر از معیار های سنجش مرغوبیت و کیفیت کمپرسور می باشد که به تفصیل آن می پردازیم:

آنچه که در مورد مخزن کمپرسور حائز اهمیت است، رعایت ضخامت استاندارد و همچنین کیفیت جوشکاری مخازن می باشد. جدول زیر ضخامت ورق مخازن را در ظرفیت های مختلف برای فشار کاری حداکثر ۸ بار را نشان می دهد.

کمپرسور باید در محیط خشک و جائی که امکان گرمایش آن وجود دارد انبار شود. اهمیت گرمایش در فصول سرد سال بیشتر است چنانچه نوسانات دمای محیط از حد ۱۰- تا ۶۵+ بیشتر باشد سیستم کنترل کمپرسورها باید جدا شده و دردمای محیط ۵+ تا ۳۰+ نگهداری شود. قبل از راه اندازی کمپرسورها لازم است تمام قسمت های آن از نظر رطوبت و وجود آب بررسی گردند.

کمپرسورها هنگام خروج از محل کارخانه سازنده در مقابل هر نوع زنگ زدگی کوتاه مدت ( تا قبل از استارت آن ) محافظت شده است . چنانچه کمپرسور به مدت طولانی ( بیش از شش ماه ) بدون راه اندازی بماند محافظت های خاصی نیاز دارد که باید انجام شود. این مورد برای کمپرسورهایی که بعد از استارت اولیه نیز به مدت طولانی استفاده می شوند. صادق می باشد. از آنجایی که امکان زنگ زدن قسمت های مختلف کمپرسور در محیط های مرطوب بیشتر است دقیقا زمان خاصی برای توقف و عدم استفاده طولانی مدت از آن را نمی توان تعریف کرد . 

کمپرسور و خصوصیات اخلاقی و سازمانی شرکت فروشنده آن یکی از شش عامل موثر در معیار های سنجش مرغوبیت و کیفیت کمپرسورها می باشد که به تفصیل آن می پردازیم:

یکی از مواردی که باید به آن توجه کرد، ارزیابی شرکت فروشنده کمپرسور می باشد. کندوکاو در این خصوص که آیا این شرکت در صورت بروز خرابی کمپرسورها توان تحمل هزینه های گارانتی و خدمات را دارد. آیا این شرکت از پرسنل کافی برای ارائه خدمات برخوردار است. آیا پرسنل و مدیران شرکت افرادی هستند که در فکر ایجاد یک برند شناخته شده  و خلق یک تصویر ذهنی مثبت در دید مشتریان باشند یا نه؟

برای اینکه انتخاب مناسبی در کمپرسور ها داشته باشید ابتدا باید هدف خود را از انتخاب کمپرسور و ابزراهای هوایی را که مورد نیازتان است، تجزیه و تحلیل کنید.

آیا شما قصد دارید از کمپرسور ها در اطراف خانه ی خود برای کارهای عجیب و غریب مانند باد کردن لاستیک خودروتان استفاده کنید؟ یا قصد دارید از آن برای کارهای سنگین صنعتی استفاده کنید و یا اگر شما استفاده ی صنعتی از کمپرسورها داشته باشید، ممکن است به یک کمپرسور پیستونی و یک تانک نیاز داشته باشید. همچنین اگر بخواهید از کمپرسور خود در اطراف خانه ی خود استفاده کنید ممکن است به یک کمپرسور پورتابل بدون تانک نیاز داشته باشید. حجم و فشار دستگاهی را که نیاز دارید در نظر بگیرید. به طور قطع، دستگاههای سنگین تر، حجم و فشار بیشتری نیاز دارد. اگر کمپرسور شما بیش از حد بزرگ باشد، به زمان زیادی برای پر شدن آن نیاز دارید و در نهایت بهره وری شما کاهش می یابد.

نحوه ی عملکرد کمپرسور های اسکرو این گونه است که از یک جفت روتور حلزونی استفاده می کنند. زمانی که روتورها که می چرخند آن ها بین مش هستند که بطور متناوب قرار گرفته اند و در فضاهای بین لوب در پایان روتور بسته شده است. موقعی که فضای بین لوب در ورودی آخر باز می شود هوای تبریدی در آن مکش می شود. با ادامه چرخش روتورها هوای تبریدی درون فضای بین لوب در کمپرسور های اسکرو به تله می افتد و در ازای طول روتورها فشرده می شوند. حجم فضای بین لوب کاهش می یابد و هوای تبریدی فشرده می شود. موقعی که فضای بین لوب به پایان می رسد، هوای تبریدی فشرده شده موجود است. (نرینگی و مادگی) درون اتاقک آب بندی شده است.