کمپرسور چیست ؟

,
کمپرسور

کمپرسور، قلب سیستم‌های برودتی و صنعتی

کمپرسورها، که به عنوان “اسب بارکش صنایع” شناخته می‌شوند، دستگاه‌های مکانیکی پرکاربردی هستند که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها گازها یا مایعات را فشرده می‌کنند و با صرف انرژی مکانیکی، فشار آن‌ها را افزایش می‌دهند.

عملکرد کمپرسورها به این صورت است که گاز را با سرعت به داخل خود می‌کشد و فشرده می‌کند و باعث افزایش دما می‌شود. برای کاهش دما، گاز فشرده شده را از طریق یک سیستم خنک‌کننده عبور می‌دهند. کمپرسورها انواع مختلفی دارند که برای مصارف صنعتی و عمومی طراحی شده‌اند. کمپرسورها برای افزایش فشار سیالات تراکم‌پذیر مانند بخار و گاز استفاده می‌شوند. دستگاه‌هایی مانند پمپ‌های خلاء، هواکش‌ها و دمنده‌ها از انواع کمپرسور هستند.

دلایل استفاده از کمپرسورها متنوع است، از جمله:

غلبه بر افت انرژی در خطوط انتقال گاز بهینه‌سازی حجم مخازن ذخیره‌سازی گاز تزریق گاز به منابع نفتی زیرزمینی برای بازیابی نفت بالا بردن فشار گاز برای میعان در سیستم‌های تبرید ایجاد نیروی محرکه در سیستم‌های پنوماتیک و ابزار دقیق انتقال مواد جامد مانند پودر سیمان افزایش فشار گاز برای انجام واکنش‌های شیمیایی و تولید آمونیاک و فرآورده‌های شیمیایی

انواع کمپرسور :

کمپرسورها دارای انواع مختلفی هستند. کمپرسور ها براساس برخی ویژگی ها دسته بندی می شوند . در یکی از رایج‌ترین این طبقه بندی ها، برپایه نحوه انتقال انرژی از کمپرسور به سیال، کمپرسور به دودسته تقسیم می شوند:

1- کمپرسورهای دینامیکی:

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

  • جریان شعاعی (Centrifugal)
  • جریان محوری (Axial)

از کمپرسورهای دینامیکی در فشارهای با نرخ پایین و دبی‌های بالاتر استفاده می‌شود.

2- کمپرسورهای جابجایی مثبت:

در این کمپرسورها انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب یا پریودیک صورت می پذیرد. انواع کمپرسورهای جابجایی مثبت عبارت اند از:

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

قدرت تراکم این کمپرسورها نسبت به نوع دینامیک بیشتر است. البته دبی این کمپرسورها به مراتب کمتر از نوع دینامیک می‌باشد.نیروی محرکه کمپرسورها بسته به قدرت آنها می‌تواند الکتروموتور (برقی) یا موتوردیزلی (Diesel Engine) باشد.

کمپرسورهای دینامیکی:

کمپرسورهای دینامیکی در دو طرح محوری و شعاعی موجود می‌باشند. طرح‌های شعاعی غالباً کمپرسورهای توربینی یا کمپرسورهای توربینی شعاعی نامیده می‌شوند و طرح‌های شعاعی غالباً کمپرسورهای گریز از مرکز نامیده می‌شوند. برخلاف کمپرسورهای جابجایی که با جریان ثابت کار می‌کنند، کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابتی کار می‌کنند. عملکرد کمپرسور دینامیکی تحت تأثیر شرایط بیرونی قرار دارد، از جمله، ایجاد تغییری جزئی در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت می‌شود.

کمپرسور گریز از مرکز:

کمپرسور گریز از مرکز با جریان رانش شعاعی کار می‌کند. هوا از طریق پره‌های شعاعی وارد مرکز پروانه دوار می‌شود و توسط نیروی گریز از مرکز به سمت محیط پروانه پرتاب می‌شود. قبل از ورود به مرحله بعدی، هوا از یک پخش‌کننده و محفظه حلزونی عبور می‌کند، که در آن انرژی جنبشی به فشار استاتیک تبدیل می‌شود.

نسبت فشار هر مرحله، نسبت فشار کلی کمپرسور را تعیین می‌کند. سرعت هوا پس از هر پروانه دوار به طور چشمگیری افزایش می‌یابد و دمای هوا در ورودی هر مرحله بر توان مورد نیاز کمپرسور تأثیر می‌گذارد، به همین دلیل خنک‌کاری بین مراحل ضروری است.

کمپرسورهای گریز از مرکز معمولاً بیش از ۶ مرحله دارند و می‌توانند تا فشار ۲۵ بار کار کنند. پروانه‌های دوار ممکن است به صورت باز یا بسته طراحی شوند، که نوع باز در کاربردهای هوایی رایج‌تر است. این پروانه‌ها معمولاً از آلیاژ فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم ساخته می‌شوند. سرعت این کمپرسورها بسیار بالا است و معمولاً بین ۱۵,۰۰۰ تا ۱۰۰,۰۰۰ دور بر دقیقه کار می‌کنند.

به دلیل سرعت بالا، این کمپرسورها از یاتاقان‌های لغزشی به جای یاتاقان‌های ساچمه‌ای استفاده می‌کنند. کمپرسورهای چندمرحله‌ای اغلب دو پروانه دوار دارند که در دو انتهای محور نصب شده‌اند تا بارهای محوری ناشی از اختلاف فشار را خنثی کنند. کمترین جریان حجمی در این کمپرسورها معمولاً توسط آخرین مرحله تعیین می‌شود و مقدار حد عملی آن حدود ۱۶۰ لیتر بر ثانیه است.

برای کاهش نشتی در امتداد محور گردان، کمپرسورهای گریز از مرکز به آب‌بندی مناسب نیاز دارند. رایج‌ترین انواع آب‌بندها شامل لابیرینتی، حلقوی (گرافیتی یا مایع)، مکانیکی و هیدرواستاتیکی می‌شوند.

کمپرسور محوری:

یک کمپرسور محوری (Axial compressors) دارای جریان محوری است، هوا یا گاز از میان ردیف‌هایی از پره‌های ثابت و متحرک در امتداد محور گردان کمپرسور عبور می‌کنند. بدین ترتیب سرعت هوا بتدریج همزمان با اینکه پره‌های ثابت انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می‌کنند، افزایش می‌یابد. پایین ترین میزان جریان حجمی در چنین کمپرسوری حدود ۱۵/s است. معمولاً یک استوانه متعادل کننده‌ای در کمپرسور تعبیه می‌شود، تا نیروی فشار محوری را متعادل سازد. کمپرسورهای محوری بطور کلی از کمپرسورهای گریز از مرکز کوچکتر هستند و بطور معمول سرعت آنها ٪ ۲۵ بالاتر است و این کمپرسورها برای میزان جریان حجمی بالا در فشار نسبتاً متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرند. به استثنای کاربردهای توربین گازی، نسبت فشار به ندرت بالاتر از ۶ است. جریان معمول تقریباً / s ۶۵ و فشار مؤثر تقربیا ۱۴ بار است.

کمپرسورهای جابجایی مثبت:

یک کمپرسور جابجایی (جابجایی) دارای این ویژگی است که حجم معینی از هوا را فشرده می‌کند و با کاهش حجم محصور شده، آن را فشرده می‌کند. این نوع کمپرسور از یک پمپ دوچرخه ساده‌ ترکیب می‌شود.

کمپرسور جابجایی (Displacement compressor) دارای این ویژگی است که هوا را در محفظه تحت فشار، فشرده می‌کند و حجم آن را کاهش می‌دهد. کمپرسورهای جابجایی از پیستون استفاده می‌کنند، به عنوان مثال، یک پمپ دوچرخه. عملکرد آن ها بر اساس یک اصل است: فشرده کردن هوا. این کمپرسورها از یک میله اتصال و یک میل لنگ چرخشی برای به حرکت درآوردن پیستون استفاده می‌کنند. این پیستون‌ها می‌توانند یک طرفه یا دو طرفه باشند. تفاوت فشار بین ورودی و خروجی به عنوان مقداری از کار کمپرسور در نظر گرفته می‌شود. نسبت فشار (فشار مطلق در ورودی و خروجی) این کمپرسور (با 7 بار فشار) 1 = 8/(7+1) است.

کمپرسور پیستونی:

کمپرسور پیستونی Piston compressors) ) قدیمی ترین و متداولترین انواع کمپرسور است. این کمپرسور در شکل‌های دو طرفه یا یکطرفه موجود می‌باشند که قطعات آن‌ها روغنکاری شونده یا روغن کاری نشونده می‌باشند که به اشکال متفاوتی دارای تنوع تعداد سیلندر هستند. به استثنای کمپرسورهای واقعاً کوچک که دارای سیلندرهای عمودی هستند، شکل بندی V برای کمپرسورهای کوچک رایج ترین است.

در کمپرسورهای بزرگ دو طرفه، شکل بندی نوع L با سیلندر عمودی فشار پایین و سیلندر افقی فشار بالا مزایای بسیار زیادی داشته و به همین علت است که این نوع طرح نسبت به طرح‌های دیگر رایج تر است.

کمپرسورهایی که روغنکاری می‌شوند بطور معمول با سیستم روغن کاری پاششی یا روغن کاری فشاری کار می‌کنند. بیشتر کمپرسورها دارای سوپاپ‌های خودکار هستند. یک سوپاپ خودکار به هنگام بروز اختلافات فشار در دو سمت بشقابک سوپاپ باز و بسته می‌شود.

کمپرسور 3پ کاکا :

مشخصات: همان طور که از اسمش پیداست این کمپرسور سه مرحله‌ای، پیستونی و برای فشرده کردن اکسیژن به کار می‌رود (۳:سه مرحله‌ای/ پ:پیستونی/ کا:کمپرسور/ کا:کیسلاروت (به زبان روسی یعنی اکسیژن)) ساخت کشور روسیه (شوروی سابق)

اجزا کمپرسور:

  1. الکتروموتور
  2. ژنراتور
  3. بافر یا تجهیزات حجمی
  4. پیستون
  5. سردکن گاز
  6. پمپ روغن
  7. سردکن روغن
  8. لوله و اتصالات گازی
  9. لوله و اتصالات آبی
  10. لوله و اتصالات روغنی
  11. سوپاپ‌های گازی
  12. کارتر
  13. سیلندر

طریقه کارکرد:

سیستم با مکش اکسیژن با فشار 0.5 اتمسفر به بافر اول آغاز می‌شود. اکسیژن سپس به سیلندر منتقل شده و تا 2 اتمسفر فشرده می‌شود. این هوای فشرده وارد بافر دوم و سپس سردکن اول می‌شود. پس از خنک شدن، اکسیژن به مرحله دوم فشرده‌سازی می‌رود و به فشار 15 تا 17 اتمسفر می‌رسد. در ادامه، اکسیژن به بافر سوم و سردکن دوم منتقل می‌شود. در مرحله سوم، فشار اکسیژن به بیش از 25 اتمسفر می‌رسد و اکسیژن به بافر چهارم و سردکن سوم می‌رود. پس از خنک شدن نهایی، اکسیژن برای مصرف آماده می‌شود.

برای حفاظت، یک سیستم ایمنی تعبیه شده است که در صورت رسیدن دمای یاتاقان‌ها به 70 درجه سانتیگراد، با فعال کردن سیگنال‌های نوری و/یا صوتی هشدار می‌دهد.

کمپرسور پیستونی روغنکاری نشونده :

محور موتور کمپرسور رفت و برگشتی شش سیلندری می‌تواند با دو، چهار یا شش سیلندر کار کند. در کمپرسورهای پیستونی روغن‌کاری‌نشونده (Oil-free piston compressors)، رینگ‌های پیستون از جنس پلی‌اتیلن یا کربن ساخته می‌شوند، یا دیواره پیستون و سیلندر آنها ممکن است مانند کمپرسورهای مارپیچی شیاردار باشد.

در کمپرسورهای بزرگ‌تر، یک یاتاقان متحرک و واشرهای درزگیر روی پین‌های انگشتی پیستون قرار دارند. همچنین، یک قطعه میانی تهویه‌کننده از انتقال روغن از کارتل به محفظه تراکم جلوگیری می‌کند. در کمپرسورهای کوچک‌تر، معمولاً یک کارتل روغن همراه با آب‌بندی برای افزایش عمر یاتاقان‌ها وجود دارد

کمپرسور دیافراگمی :

کمپرسورهای دیافراگمی (Diaphragm compressors) گروه دیگری را تشکیل می‌دهند. دیافراگم بطور مکانیکی یا هیدرولیکی به کار انداخته می‌شود. کمپرسورهای دیفراگمی مکانیکی با جریان اندک و فشار پایین یا به عنوان پمپ‌های خلاء مورد استفاده قرار می‌گیرند. کمپرسورهای دیافراگمی هیدرولیکی برای فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کمپرسور مارپیچی :

اصول کلی کمپرسور جابجایی چرخشی با پیستون مار پیچی شکل (Screw compressors)، در سالهای دهه ۱۹۳۰ توسعه یافت، و این زمانی بود که یک کمپرسور چرخشی با ظرفیت بالا و جریانی ثابت در شرایط متفاوت، مورد نیاز بود. اجزاء اصلی هواساز کمپرسور شامل روتورهای نر و مادگی می‌باشد، که مادامی که به طرف یکدیگر حرکت می‌کنند، حجم بین آنها و محفظه کاهش می‌یابد.

هر هواساز مارپیچ دارای نسبت فشار ثابتی است که به طول مارپیچ، فاصله میان دنده‌های مارپیچ و شکل مجرای تخلیه آن بستگی دارد. برای بدست آوردن بهترین راندمان، نسبت فشار باید با فشار کاری مورد نیاز تطبیق داده شود. کمپرسور مارپیچی دارای سوپاپ نبوده و هیچ نیروی مکانیکی ندارد که باعث عدم تعادل شود.

این بدین معنی است که این نوع کمپرسور با ابعاد برونی کوچک می‌تواند با سرعت میله گردنده بالائی کارکند و جریان عظیمی را ترکیب نماید. یک نیروی محوری فعال که به اختلاف فشار بین ورودی و خروجی بستگی دارد بر یاتاقان‌ها وارد می‌گردد. مارپیچ، که در اصل متقارن بود، هم اکنون در طرح‌های مختلف به صورت اشکال حلزونی توسعه یافته است.

کمپرسورهای مارپیچی روغن کاری نشونده:

کمپرسورهای مارپیچی اولیه متقارن خشک، بدون روغن‌کاری، بودند. در اواخر دهه 1960، کمپرسورهای مارپیچی با سرعت بالا و طراحی نامتقارن توسعه یافتند که باعث افزایش راندمان و کاهش نشت گاز شد.

کمپرسورهای مارپیچی امروزی خشک از دو روتور استفاده می‌کنند که در جهت مخالف هم می‌چرخند و بدون تماس با یکدیگر یا محفظه، هوا را فشرده می‌کنند. این طراحی نیاز به روغن‌کاری را از بین می‌برد و هوای فشرده را بدون روغن نگه می‌دارد. برای رسیدن به نسبت‌های فشار بالا، این کمپرسورها معمولاً چند مرحله‌ای ساخته می‌شوند زیرا اختلاف دما، نسبت فشار را محدود می‌کند.

کمپرسور مارپیچی مایع تزریقی:

در این نوع کمپرسور تزریقی، مایعی با هدف روغن کاری و خنک کاری به محفظه تراکم و غالباً به یاتاقان‌های کمپرسور تزریق می‌شود. نقش این مایع خنک کاری و روغن کاری کمپرسور و کاهش نشت برگشتی به قسمت ورودی هوا است.امروزه، روغن، به دلیل خواص خوب روانسازی رایج ترین مایع مورد استفاده در روانکاری است. با توجه به این از مایعات دیگری نیز استفاده می‌شود، از جمله آب. کمپرسورهای مارپیچ مایع تزریقی می‌توانند برای نسبت‌های فشار بالا ساخته شوند، زیرا که با یک مرحله تراکم هوا فشاری معادل ۱۳ بار ایجاد می‌نماید.

کمپرسور دندانه دار:

یک هواساز در کمپرسور دندانه‌دار از دو روتور تشکیل می‌شود که در محفظه تراکم به سمت یکدیگر حرکت می‌کنند. این کمپرسور فرایند فشرده‌سازی را در سه مرحله مکش، تراکم و رانش انجام می‌دهد. در مرحله مکش، هوا وارد محفظه تراکم می‌شود و با حرکت روتورها، فضای محفظه به تدریج کوچک‌تر می‌شود. در مرحله تراکم، خروجی هوا توسط یکی از روتورها مسدود می‌شود، در حالی که ورودی برای مکش هوای تازه در قسمت دیگر باز است.

وقتی یکی از روتورها کانال را باز می‌کند، هوای متراکم‌شده با نیروی زیاد به بیرون فرستاده می‌شود. مراحل مکش و رانش به صورت شعاعی انجام می‌شوند، که این طراحی استفاده از یاتاقان‌های ساده‌تر و بهبود ویژگی‌های پر کردن هوا را ممکن می‌سازد. هر دو روتور توسط چرخ‌دنده‌ها هماهنگ شده و همزمان می‌چرخند. حداکثر نسبت فشاری که این کمپرسور بدون روغن‌کاری می‌تواند ایجاد کند، ۴٫۵ است و برای فشارهای بالاتر، نیاز به چندین مرحله اضافی است.

کمپرسور فرفره‌ای:

این کمپرسور یکی از انواع کمپرسورهای جابجایی مارپیچی بدون روغن‌کاری است و با کاهش حجم پیوسته هوا، آن را فشرده می‌کند. واحد هواساز کمپرسور از یک حلزونی ثابت، یک مارپیچ متحرک و یک موتور تشکیل شده است. حلزونی‌ها با اختلاف فاز ۱۸۰ درجه نصب می‌شوند تا محفظه‌ای با حجم متغیر ایجاد شود. این امر باعث می‌شود که قسمت‌های تشکیل‌دهنده کمپرسور دارای تعادل شعاعی باشند. نشتی به حداقل می‌رسد، زمانی که اختلاف فشار در محفظه هوا کمتر از اختلاف فشار بین ورودی و خروجی باشد.

کمپرسور با چرخش مارپیچ متحرک، هوا را از ورودی به داخل می‌کشد و آن را فشرده می‌کند. فرآیند تراکم در هر ۲.۵ دور چرخش انجام می‌شود و جریان هوا ثابت است، بنابراین ضربه‌ای وجود ندارد. این فرآیند آرام و بدون لرزش است.

کمپرسور پره‌ای :

کمپرسور پره‌ای شبیه به موتورهای هوای فشرده عمل می‌کند. پره‌های این کمپرسور معمولاً از آلیاژهای ریختگی مخصوص ساخته شده و بیشتر روغن‌کاری می‌شوند. یک روتور با پره‌های متحرک شعاعی به‌صورت خارج از مرکز در محفظه استاتور قرار دارد. با چرخش روتور، پره‌ها به دیوارهای استاتور متصل شده و هوا به داخل محفظه‌های کمپرسور کشیده می‌شود. با کاهش حجم محفظه‌ها و عبور پره‌ها از مجرای خروجی، هوا تخلیه می‌شود و فشرده می‌شود.

کمپرسور حلقه روغنی:

کمپرسور حلقه روغنی (Liquid-ring compressor) یکی از انواع کمپرسورهای جابجایی است که دارای نسبت فشار درونی می‌باشد. روتور این کمپرسور دارای پره‌های ثابتی است که به صورت خارج از مرکز در یک محفظه قرار گرفته که بخشی ازآن با مایعی پر می‌شود. چرخ پره، مایع را به اطراف محفظه کمپرسور منتقل نموده و به واسطه نیروی گریز از مرکز حلقه‌ای از مایع در اطراف محفظه کمپرسور تشکیل می‌شود.

محفظه کمپرسور به شکل بیضوی است و حلقه مایع به‌طور خارج از مرکز دور روتور قرار می‌گیرد. حجم بین چرخ پره به‌طور متناوب تغییر می‌کند. این کمپرسور معمولاً دو محفظه تراکم متقارن روبروی هم دارد تا نیروهای شعاعی روی یاتاقان‌ها کاهش یابد. فرایند خنک‌کاری مستقیم است و به تماس مایع و هوا وابسته است، بنابراین افزایش دمای هوای فشرده بسیار کم است.

با این وجود، اتلاف از طریق اصطکاک گرانروی مایع بین محفظه و تیغه‌ها بالا است. هوا توسط مایع کمپرسور اشباع می‌شود، که بطور معمول آب است. گاهی اوقات به منظور جذب عنصر تشکیل دهنده معینی از گاز و یا حفاظت کردن کمپرسور در مقابل فرسودگی و خوردگی در مواقعی که گازهای تهاجمی تحت فشار قرار می‌گیرند، می‌توان از مایعات دیگری نیز استفاده کرد.

دمنده‌ها:

دمنده‌ها بدون تراکم داخلی کار می‌کنند و کمپرسور جابجایی محسوب نمی‌شوند. زمانی که محفظه تراکم با مجرای خروجی تماس می‌یابد، هوای فشرده آزاد می‌شود. تراکم هوا با کاهش حجم اتاقک فشار در اثر چرخش پیوسته روتورها انجام می‌شود. این تراکم در مقابل فشار مخالف رخ می‌دهد که باعث کاهش بازدهی و تولید سر و صدای زیاد می‌شود.

دمنده‌ها از روتورهای هم‌شکل و متقارن استفاده می‌کنند که در جهت مخالف هم در یک محفظه استوانه‌ای با انتهای مسطح می‌چرخند و توسط چرخ‌دنده‌های همزمان‌کننده هماهنگ می‌شوند. این دستگاه‌ها معمولاً بدون روغن‌کاری کار می‌کنند و بازدهی پایینی دارند، بنابراین بیشتر در کاربردهای کم‌فشار و فشرده‌سازی تک‌مرحله‌ای استفاده می‌شوند، اگرچه مدل‌های چند مرحله‌ای نیز وجود دارد. از دمنده‌ها معمولاً به عنوان پمپ‌های خلاء و در سیستم‌های پنوماتیک استفاده می‌شود.

راندمان سیستم‌های کمپرسور :

کمپرسورها بعد از پمپ‌ها، دومین تجهیزات مصرف کننده انرژی در صنایع مختلف می‌باشند (با مصرف ۱۶ درصد برق موتورهای صنعتی توسط کمپرسورهای هوا و ۷ درصد آن توسط کمپرسورهای سیستم‌های تبرید) و نیز دومین جایگاه در پتانسیل کاهش مصرف انرژی را نیز به خود اختصاص می‌دهند (به طور متوسط ۱۷٫۱ درصد) .

کمپرسورهای دیگر:

پمپ‌های خلاء:

خلاء به معنی فشار پایین‌تر نسبت به فشار آتمسفر است. یک پمپ خلاء، کمپرسوری است که در این دامنه فشار کار می‌کند از جمله ویژگی خاص پمپ خلاء این است که آنها با نسبت فشار خیلی بالا کار می‌کنند، با این وجود، علی‌رغم این موضوع، کمپرسورهای متراکم کننده چند مرحله‌ای می‌توانند برای محدوده فشارهای ۱ بار تا ۱/. بار مورد استفاده قرار گیرند.

کمپرسورهای کمکی:

کمپرسور کمکی (Booster compressor)، کمپرسوری است که هوای فشرده شده از قبل را تا فشار بالاتری متراکم می‌سازد. این کمپرسور برای جبران فشارهایی که در طول خطوط لوله‌های طویل افت کرده‌است مورد استفاده قرار می‌گیرد و یا در مواردی که به فشارهای بالاتری در فرایند نیاز است، استفاده می‌شود.

تراکم ممکن است که یک یا چند مرحله‌ای باشد و کمپرسور نیز می‌تواند از نوع دینامیکی یا جابجایی باشد، اما در این مواقع کمپرسورهای پیستونی رایج ترین هستند. توان مورد نیاز برای کمپرسور کمکی با افزایش نسبت فشار، افزایش می‌یابد، درحالیکه جرم در حال حرکت افت می‌نماید. منحنی مقتضیات توان که تابعی از فشار ورودی می‌باشد از نظر شکل کلی با منحنی پمپ خلاء مشابه‌است.

تشدید کننده‌های فشار:

تشدیدکننده‌های فشار، دستگاه‌هایی هستند که فشار سیالات را افزایش می‌دهند. به عنوان مثال، در تست‌های آزمایشگاهی شیرها، لوله‌ها و شیلنگ‌ها کاربرد دارند. یک تشدیدکننده فشار تک‌مرحله‌ای می‌تواند فشار 7 بار را تا 200 بار افزایش دهد. در مدل‌های چندمرحله‌ای، این افزایش فشار حتی می‌تواند تا 1700 بار هم برسد. لازم به ذکر است که تشدیدکننده‌های فشار برای جریان‌های بسیار کم مناسب هستند.

نحوه عملکرد:

  1. ابتدا محفظه پرفشار از هوا پر می‌شود و پیستون کم‌فشار به سمت بالا حرکت می‌کند.
  2. سپس، سیال مولد فشار وارد محفظه می‌شود و پیستون را به سمت پایین می‌راند.
  3. در نتیجه، سیال با فشار بالا به بیرون رانده می‌شود.

تشدیدکننده‌های فشار می‌توانند به صورت تناوبی تا رسیدن به سطح فشار از پیش تعیین‌شده کار کنند. از این دستگاه‌ها می‌توان برای فشرده‌سازی انواع گازهای خنثی استفاده کرد. همچنین، هوا نیز قابل فشرده‌سازی است، اما باید کاملاً عاری از روغن باشد تا از احتراق خودبه‌خود جلوگیری شود.

کاربرد کمپرسور در صنایع و سیستم برودت

کمپرسورها از دیرباز در صنعت نقش مهمی داشته‌اند و با پیشرفت فناوری، کاربرد آنها در صنایع مختلف گسترش یافته است. از جمله صنایعی که از کمپرسورها استفاده می‌کنند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • صنایع تولیدی: خودروسازی، ماشین‌آلات، تولید لوازم خانگی
  • صنایع فرآوری: صنایع شیمیایی، غذایی، نساجی، کاغذسازی و معدن
  • صنایع تاسیساتی: صنایع گاز، پتروشیمی و دفاعی

استفاده از هوای فشرده به قرن‌ها پیش بازمی‌گردد، اما در قرن نوزدهم، با افزایش نیاز به فشار و دبی بالاتر، انواع کمپرسورها توسعه یافتند.

انواع کمپرسورها و تاریخچه آنها:

  1. کمپرسورهای تناوبی (رفت و برگشتی): این کمپرسورها برای فشارهای بالا و راندمان مناسب طراحی شده‌اند، اما هزینه‌های تعمیر و نگهداری و محدودیت در دبی‌های بالا، استفاده از آنها را در برخی صنایع محدود کرده است.
  2. کمپرسورهای دورانی (روتاری): از سال ۱۸۶۰ وارد صنعت شدند.
  3. کمپرسورهای گوشواره‌ای (لوب): اولین کمپرسورهای دورانی بودند که با نام Roots شناخته می‌شدند و در تونل‌های معدنی استفاده می‌شدند.
  4. کمپرسورهای تیغه لغزنده: ابتدا به صورت خشک طراحی شدند، اما با تزریق روغن، کارایی آنها بهبود یافت.
  5. کمپرسورهای حلزونی (اسکرو): شرکت SRM در سال ۱۹۳۴ تولید این نوع کمپرسورها را آغاز کرد. مدل‌های اولیه خشک بودند، اما با تزریق روغن، راندمان و عمر آنها افزایش یافت و امروزه سهم بزرگی از بازار را به خود اختصاص داده‌اند.
  6. کمپرسورهای گریز از مرکز: این کمپرسورها برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی با ظرفیت‌های بالا طراحی شده‌اند. اولین مدل در سال ۱۸۹۹ با ظرفیت ۲۰۰۰ متر مکعب بر ساعت ساخته شد. امروزه، این کمپرسورها با ظرفیت‌های بسیار بالاتر (تا ۳,۵۰۰,۰۰۰ متر مکعب در ساعت) و فشار تا ۷۰۰ بار تولید می‌شوند و به دلیل قابلیت اطمینان بالا، می‌توانند به صورت مداوم برای دوره‌های طولانی کار کنند.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

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