کمپرسور

کمپرسور چیست؟ کمپرسور را می توانیم به عنوان دستگاه های مخصوص کاهش حجم هوا، تعریف کرد. در علوم تاسیسات و علم مکانیک ، به کمپرسور ، متراکم کننده یا فشرده کننده هوا هم اطلاق می شود.

در واقع، می توان کمپرسور را به گونه ای در نظر گرفت که انرژی اولیه که عموما انرژی مکانکیی است را با هوا که ترکیبی از مجموعه ای از گازها است، ترکیب کرده و حجم اولیه زیادی از انرژی را با سرعت و قدرت مکش بسیار بالا، به سمت داخل خود می کشد و با سیستم های تعبیه شده و برنامه های طراحی شده در داخل آن، و طی یک فراینتد با کاهش حجم هوا، اقدام به فشرده سازی و تراکم می نماید.

در همین زمان، دمای گاز، تا حد قابل قبولی افزایش یافته ودر مرحله بعدی، گاز اولیه، به گاز پر فشار تبیدل شده و برای صنایع مختلف نیز به کار برده می شود.

البته می توان اذعان داشت که برای بهره برداری از این گاز پر فشار ( که دارای دمای بالایی است) می تواند در ابتدا دما را در حدی که قابل بهره برداری باشد، کاهش داد و با همین هدف، در دستگاه های کمپرسور، تعدادی لوله خنک کننده در مسیر خروجی گاز، تعبیه می نماییم.

گاز خروجی به کار رفته در کمپرسور، انرژی لازم رابرای صنایع مختلف به دست می دهد. کمپرسورها انواع متفاوتی دارند و از لحاظ ظرفیت وقدرت، با یکدیگر متفاوت هستند.

بنابراین جنبه های متفاوتی را می بایست در انواعی از کمپرسورها تعریف کرد که این جنبه ها عبارتند از ابعاد دتستگاه و اجزای درونی آن ها همچون سیلندرهای به کار رفته و نحوه انتقال انرژی و امکان استفاده کوتاه یا طولانی از آن ها و مواردی از این دست.

حال، پرسشی که ممکن است برای کاربران محترم تیم یوسرویس آنلاین، پیش بیاید این است که مصرف انرژی این کمپرسورها ، تا حد زیادی بالا است.یعنی بیشترین مصرف کننده های انرژی در صنایع می باشند. ( البته در مرحله بعدی پمپ ها)

تعریف اجزای مختلف کمپرسورها

کمپرسورها، اجزا و لوازم یدکی بسیار زیادی دارند و هر کدام از این اجزا، موظف به انجام وظیفه ای در فرایند متراکم سازی گاز می باشند.

به عنوان مثال ، سیلندر یا هواساز را می توان مهم ترین عضو این مجموعه در نظر گرفت و در نتیجه مسئولیت آن، عمل اصلی فشرده سازی می باشد.

همانطور که در ادامه اذعان خواهیم داشت، در انواع مختلف کمپرسور، تعداد سیلندرها تفاوت دارند.

وجود هر نوع صدا و لرزش در کار دستگاه کمپرسور به سیلندر آن ، ارتباط دارد و برای رفع این عیوب گفته شده، می بایست سیلندر را ترمیم یا تعویض نماییم.

از جمله اجزای دیگر کمپرسورها، می توان به دینام یا الکتروموتور اشاره نمود. در واقع، می توان اذعان داشت که کار دینام، تامین انرژی اولیه ضروری برای عملکرد دستگاه کمپرسور است که همان گونه که پیش تر بیان داشتیم، این انرژی از نوع انرژی حرکتی یا مکانیکی می باشد.

کیفیت دینام نیز روی کار دستگاه تا حد زیادی تاثیر دارد. البته در تعدادی از کمپرسورها، از انواع توربین برای تامین نیروی اولیه بهره برده می شود. استفاده از الکتروموتور یا توربین نیز وابسته به قدرت کمپرسور می باشد.

بخش دیگر موجود در دستگاه های کمپرسور، همان مخزن هوای فشرده است که تفاوت آن را می توان در کمپرسورهای مختلف و در حجم های متفاوت مشاهده نمود.

از جمله سایر اجزای موثر در کمپرسورها، می توان به فیلترها اشاره نمود که کار این فیلترها، جدا سازی ذرات معلق و ناخالصی روغن و تفکیک روغن و هوا می باشد.

نکته بدیهی و حائز اهمیت این است که مطلوب و نامطلوب بودن کیفیت فیلتر هم روی کارکرد کمپرسور، اثر خواهد داشت.

از جمله دیگر اجزای کمپرسورها می توان به پیستون، یاتاقان، تابلو برق، تسمه، چرخ، شاتون و … نیز اشاره نمود.

کمپرسورها چه انواعی دارند؟

همان طور که پیش تر گفتیم، کمپرسورها انواع مختلفی دارند و برمبنای معیارهای مختلفی، طبقه بندی می شوند و وابسته به نیاز می بایست دستگاه متناسب را از میان آن ها انتخاب نمود.

یکی از دسته بندی ها برمبنای معیار انتقال انرژی از دستگاه به سیال می باشد و کمپرسورها را می توان در دو گروه طبقه بندی نمود.

کمپرسور دینامیکی

کمپرسور جابه جایی مثبت.

به دلیل وجود خصوصیت های متفاوت در هر دستگاه، موارد استفاده هر دستگاه با دستگاه دیگر متفاوت است. کمپرسورهای دینامیکی ، متناسب با فشارهای پایین ، کار کرده و در آن ها انرژی به طور دائم به سیال تزریق می شود.

ولی در کمپرسورهای جابه جایی مثبت، انتقال انرژی چندان دائمی نیست ولی حالت متناوب دارد.

کمپرسورهای دینامیکی را می توان به دو دسته کمپرسور گریز از مرکز و کمپرسور جریان محوری اشاره کرد و کمپرسورهای جابه جایی مثبت، شامل دو دسته کلی می شود: کمپرسورهای رفت و برگشتی (پیستونی ) و کمپرسورهای دورانی.

کمپرسور جابه جایی مثبت، در مقایسه با کمپرسورهای دینامیکی، قدرت بیشتری برای فشرده سازی گاز دارند.

از جمله انواع دیگری که می توان برای دسته بندی کمپرسورها در نظر گرفت، طبقه بندی آن ها برمبنای معیارهای دیگر است.

کمپرسور دینامیکی به چه نحو کار می کند:

کمپرسورهای دینامیکی ، به شدت از محیط بیرونی اثر می گیرند. به عبارتی ، از این نقطه نظر که در این کمپرسورها، فشار ثابتی برقرار نموده است، هر کدام از تغییرات در فشار ، بر عملکرد دستگاه و ظرفیت آن ها ، شدیدا اثر می گذارد.

کمپرسور جابه جایی مثبت به چه صورت کار می کند؟

کمپرسورهای جابه جایی مثبت، با جریان ثابت کار می کنند. از انواع ساده این کمپرسور ها، می توان به نوع به کار رفته در آن ها در دوچرخه، اشاره نمود. کمپرسورهای رفت و برگشتی یا کمپرسورهای پیستونی، از نوع کمپرسورهای جابه جایی مثبت می باشند و در آن ها از پیستون استفاده می شود.

خود این کمپرسورها به  خودی خود، در انواع مختلفی از جمله یک مرحله ای و چند مرحله ای کار می کنند.

طراحی این گونه کمپرسورها به نحوی نیست که به طور پیوسته در 24 ساعت به کار برده شوند. به علاوه، ابعاد متلف آن ها، توان متفاوتی دارند و به عنوان مثال، می توان به کمپرسورهای به کار رفته در صنعت خودروسازی اشاره نمود که از انواع دیگر آن ها کوچک تر است و توانشان در بازه ای بین 5 تا 30 اسب بخار، به کار برده می شود.

ترجیح براین است که ابعاد بزرگ تر با توان بالای 1000 اسب بخار، در صنایع بزرگ تری مثل پتروشیمی به کار برده شوند و تعدادی از این کمپرسورهای رفت  وبرگشتی با روغن و یا تعدادی از آن ها بدون روغن، کار می کنند.

سایر انواع کمپرسورها

کمپرسورهای دیگری هم موجود هستند که در این دسته بندی هنوز به آن ها نپرداخته ایم. از جمله سایر انواع کمپرسورها، می توان به کمپرسورهای کمکی، پمپ های خلاء، تشدید کننده های فشار، اشاره نمود.

تشدید کننده های فشار، فشار را در گاز شدت می بخشند ولی نکته حائز اهمیت این است که در مورد نوع این کمپرسورها ، می بایست برای جلوگیری از احتراق آن ها ، اطمینان حاصل کنیم که روغن وجود ندارد.

کمپرسورهای فوق فشار بالا، در دسته ای دیگر قرار دارند و برای تامین فشار بسیار بالای مورد نیاز، در برخی صنایع به کار برده می شود ولی دلیل احتمال زیاد اشتعال گاز در چنین حالتی و در شرایط غیر امن، تا حد زیادی خطرناک به شمار می روند.

کمپرسورهای بادی

بسیاری از پیشرفت های کنونی فناوری، از دستاوردهای اولیه زندگی بشر، به ارمغان آمده است. به عنوان مثال می توان به اولین مورد به کار رفته از هوای فشرده اشاره نمود که مربوط به زمانی است که انسان، نخستین بار به کنده های نیم سوز ایجاد شده در اثر صاعقه، دمید تا آتش را روشن نگه دارد.

نخستین کمپرسور باد، بیانگر مشخصات شگفت انگیز انسان است که قادر است صد لیتر در دقیقه و یا شش متر مکعب در ساعت را با فشاری معادل 0.2- 0.8 بار تامین نماید.

در سال 1762 میلادی، نخستین کمپرسور باد سنتی یا موتورهای محرک ابی و ولوهای چوبی، توسط آقای جان اسمیتن اختراع گردید و در سال 1776 میلادی، نخستین کمپرسور بادی یا سیلندر چدنی ویا محرک بخار، توسط جان ویلکینس تولید شده و منجر به تحول در صنعت تونل سازی وصنایع ذوب فلزات شده است.

هوای مورد نیاز برای دمیدن را می توان نیاز اصلی کمپرسور خدادادی دانست. ریه های یک انسان عادی، می توانند صد لیتر در قیقه و یا شش متر مکعب در ساعت را با فشاری معادل 0.2-0.8 بار تامین نماید.

اهمیت این نوع کمپرسورها را می توان در روشن کردن اولین آتش، در نظر گرفت. ریه های انسان در موقع روشن کردن اولین آتش، توانست بشر امروزی را در مسیر دیگری قرار دهد. ولی در سه هزار سال پیش از میلاد مسیح، و زمانی که بشر فلزاتی از جمله طلا، مس، قلع و سرب را که به صورت خالص در طبیعت وجود داشت، کشف نمود و بعد از گذشت مدت زمانی، زمانی که برای احیای اکسید این فلزات ، اولین مواد خام را برای استفاده از فلزکاران و برای مصنوعات فلزی در نظر گرفت، نیاز به عمل ذوب و تولید هوای فشرده برای ایجاد حررات مورد نیاز داشت.

در این شرایط، کمپرسورهای باد دیگر قادر به تامین هوای مورد نیاز خود نبودند وبرای رفع این چالش و ایجاد دمای حدود یک هزار درجه سانتی گراد از کمپرسورهای قوی تر دیگری استفاده نمود.

ساخت اولین کمپرسور باد مکانیکی را می توان به عنوان تولدی تازه برای تولید هوای فشرده در نظر گرفت و این وسیله و دستگاه هایی که توسط چرخ دوار به کار خود ادامه می دهند تا دویست سال بعد نیز بدون وقفه به کار برده می شوندت.

در حوالی سال های 1700 میلادی، حجم کوره های ذوب فلزات رو به افزایش می باشد. ولی دستگاه های کمپرسور بادی، برای انجام کارهایی مثل گداخت کوره ها ، مطرح نمی شد. و سرانجام در سال 1762 میلادی، جان اسمیتون برای اولین بار، سیلندر هوایی را اختراع نمود. این دستگاه ، تکنولوژی بسیار ابتدایی داشت ولی به هر ترتیب برای کوره های موجود نیز به کار گرفته شد و در ساخت یک سیلندر دقیق و خوب برای تولید هوای فشرده در آن شرایط، امکان پذیر نبود.

وضعیت کار ، به همین روش ادامه یافت تا این که در سال 1776 میلادی آقای جان ویلکینسون ، دستگاه ماشین تراشی را برای ساختن توپ، ابداع نمود و توسط آن، سیلندرهای دقیقی از فولاد ریختگی را تراشید. نخستین دستگاه های هوای فشرده، توسط آقای ویلکینسون ساخته شده و در کارگاهش نصب گردید. کمپرسورهای باد مکانیکی ، تنها قادر به تولید هوای فشرده با فشاری برابر یک بار است و تراکم بیش از آن، امکان پذیر نخواهد بود. زیرا در صورت افزایش فشار، دمای کمپرسور افزایش یافته و بندها و تسمه های چرمی که به سوپاپ های چوبی متصل شده اند، تاب حرارت را نیاورده اند و از بین نرفته اند.

اولین انتقال عظیم و موفق هوای فشرده در زمان تسریع در ساختمان تونل مونت سنیس، در کوه های آلپ سوئیس انجام شد. این تونل بعد از فرایند تکمیل دوریل ، طولی برابر 6.13 کیلومتر داشت. عملیات احداث تونل در سال 1857 با استفاده از چکش های دستی شروع شد. ولی با سرعتی که کار حفاری پیش می رفت، ساخت این تونل چیزی در حدود سی سال به طول انجامید. بنابراین ازلحاظ ضرورت و اجار مدیران راه آهن، تصمیم بر این شد که از جکش های بادی با هوای فشرده و با فشار 6 اتمسفر، استفاده نمایند.

به طور کلی کمپرسورها با سیستم های روان کننده نوع فشار و برای کاربری های سنگین به کار برده می شوند. نوعی از کمپرسورها به شکل ثابت می باشند و قابلیت جابه جایی ندارند .

از کمپرسورهای بادی برای پارکینگ ها و تعمیرگاه ها استفاده می شود و به سیستم سیم کشی ساختمان متصل می گردند.

کمپرسورهای کوچک تر وقابل حمل تر برای باد کردن لاستیک ، اتصال میخ کوب ها و منگنه کوب ها و انواع ابزارآلات بادی در کارگاه ها به کار برده می شوند.

کمپرسور تک مرحله ای به چه صورت کار می کند؟

کمپرسورهای تک مرحله ای ، فشار اواپراتور به فشار کندانسور را در یک مرحله انجام می دهند.  کمپرسورها را می توانیم براساس عملکردی که دارند، در دسته های مختلفی تقسیم بندی کنیم.

در دسته بندی های مختلف کمپرسورها، می توان به کمپرسورهای تک مرحله ای، کمپرسورهای دو مرحله ای و کمپرسورهای چند مرحله ای اشاره رنمود.

بهره گیری از هر کدام از این نوع کمپرسورها، مزایا و کاربردهای خاص خودشان را دارند ولی برای آن که هر کدام از آن ها را به درستی مورد استفاده قرار دهیم، می بایست دانش لازم در هر نوع را داشته باشیم.

توجه داشته باشید که بهترین کمپرسور، کمپرسوری است که نیازهای شما را تامین کند.

کمپرسورهای تک مرحله ای به چه صورت کار می کنند؟

در کمپرسورهای تک مرحله ای، فشار اواپراتور به فشار کندانسور در طی یک مرحله قابل انجام است. به عبارت دیگر، در این گونه کمپرسورها، برای تراکم وفشرده سازی گاز، به یک مرحله احتیاج داریم. ولی به عنوان مثال، در کمپرسورهای دو مرحله ای، عمل فشرده سازی هوا در دو مرحله قابل انجام است و به همین دلیل، هوا بیش از کمپرسور تک مرحله ای، به فشرده سازی می رسد.

در شرایط کلی، هر چه عمل فشرده سازی هوا با مراحل بیشتری انجام شود، هوا بیش از پیش به فشرده سازی مطلوب می رسد.

در کمپرسورهای تک مرحله ای، برای آن که هوا به درون سیلندر برسد، مراحل متفاوتی را طی می کند. در مرحله اول، هوا از طریق شیرهای ورودی به پیستون ها منتقل می شود و با حرکت روبه پایین پیستون ها، هوا به درون فیلتر وارد شده و پس از آن به سمت سیلندرها می رسد. زمانی که هوا وارد سیلندرها شوند، دریچه های میل لنگ به طور کامل بسته می شوند و در این مرحله، پیستون ها به سمت بالا حرکت می نمایند و بعد، هوا فشرده سازی می شود. در مرحله بعدی فشرده سازی، هوا به داخل مخزن ذخیره انتقال یافته و در صورت نیاز می توان از آن ها استفاده نمود.

در صورتی که بخواهیم مراحل انجام کار این گونه کمپرسورها را به صورت مرحله ای در نظر بگیریم ، می توانیم 4 مرحله برای آن تعریف کنیم.

مرحله اول: در مرحله اول هوا به درون استوانه مکیده می شود.

مرحله دوم: در مرحله دوم به وسیله یک ضربه پیستون تا حدود 120psi فشرده می شود و برای ورود به مرحله بعدی ، آماده می شود.

مرحله سوم: در مرحله سوم، هوا به طرف جلو حرکت کرده و به داخل مخزن ذخیره انتقال می یابد.

مرحله چهارم: در مرحله چهارم، با استفاده از هوای فشرده ذخیره شده، انرژی مورد نیاز بسیاری از دستگاه های دینامیکی تامین می شود.

همان طور که پیش تر مطرح گردید، کمپرسورهای تک مرحله ای، عملکرد به نسبت ساده ای نسبت به مدل های دو مرحله ای و چند مرحله ای دارند و بنابراین می توانند انتخاب مطلوب و مناسبی برای کارهای کوچک ما باشند. در شرایط کلی می توان گفت که کمپرسورهای تک مرحله ای ، نوعی از کمپرسورهای پیستونی را معرفی می کنند که در مقیاس های کوچک قابل استفاده می باشند.

کمپرسورهای تک مرحله ای چه مزایا و چه معایبی دارند؟

در شرایط کلی برای خرید کمپرسورهای مختلف و بهره گیری از آن ها، می بایست مزایا و معایب هر کدام از آن ها را در نظر بگیریم. آگاهی از مزایا و معایب این کمپرسورها، باعث می شود تا بهترین و با کیفیت ترین کمپرسورها را وابسته به نیاز خود انتخاب و خریداری نماییم. کمپرسورهای تک مرحله ای را می توان از جمله دستگاه های موجود در بازار دانست که در صنایع مختلف، کارایی بسیاری دارد. طراحی ساده این گونه کمپرسورها، مزایای بسیاری را برای ما به همراه داشته است.

از جمله مزایای دستگاه کمپرسورهای هوای تک مرحله ای می توان به جابه جایی راحت، قیمت مناسب، و سرو صدای کم آن ها اشاره نمود.

جابه جایی راحت با کمپرسورهای تک مرحله ای

در برخی مواقع، ضروری است تا در فعالیت های صنعتی به طور مداوم کمپرسورها ، جابه جا شده و از آن ها در جاهای مختلفی نیز استفاده می شود. در این مواقع، استفاده از کمپرسورهای دو مرحله ای یا چند مرحله ای ، نمی تواند برای ما انتخاب مناسبی به شمار رود و این گونه کمپرسورها، وزن زیادی دارند. ولی می بایست خاطر نشان کرد که کمپرسورهای تک مرحله ای، وزن کمی داشته اند و به راحتی می توان با جابه جا کردن آن ها، از دستگاه کمپرسور تک مرحله ای استفاده نمود.

کمپرسورهای تک مرحله ای، قیمت مناسبی دارند و در مقایسه با کمپرسورهای دو مرحله ای یا چند مرحله ای، از ساختار و طراحی ساده تری برخوردار می باشند. طراحی ساده این گونه محصولات، باعث شده اند تا قیمت بسیار مناسبی نسبت به سایر انواع کمپرسورها داشته باشند. بسیاری از افراد معتقد هستند که این گونه کمپرسورها، به دلیل طراحی ساده، چندان کارایی ندارند و در بسیاری مواقع در استفاده از آن ها، با محدودیت های زیادی روبه رو خواهیم شد ولی می بایست در نظر داشته باشیم که کمپرسورهای تک مرحله ای با وجود طراحی به نسبت ساده، می توانند در موارد مختلفی به کار برده شوند و به طور کلی کمپرسورهای تک مرحله را می توان یک کمپرسور مناسب برای مقیاس های کوچک در نظر داشت.

از جمله مهم ترین مواردی که در انتخاب کمپرسورها تاثیر دارند، سرو صدای اندک این دستگاه است. البته در بسیاری از فعالیت های صنعتی که در محیط های بزرگ و دور از شهر انجام می شوند، کم صدا بودن کمپرسورها اهمیت چندانی ندارند. ولی در صورتی که تمایل دارید از کمپرسورهای موجود در کارگاه های کوچک و در مقیاس کوچک استفاده کنید، صدای بالای کمپرسورها شاید مشکلات متفاوتی برای شما ایجاد کنند بنابراین یکی از مهم ترین ویژگی های کمپرسور تک مرحله، بی صدا بودن آن است.

کمپرسورهای تک مرحله ای چه معایبی دارند؟

هر کمپرسوری در کنار مزایایی که دارد، معایبی هم دارد که در کمپرسورهای تک مرحله ای به کار برده می شوند و شامل مواردی از جمله سرعت بیشتر، مصرف انرژی بیشتر و هزینه زیاد نگه داری و تعمیر می شود.

سرعت زیاد کمپرسورهای تک مرحله ای

کمپرسورهای تک مرحله ای، در مقایسه با کمپرسورهای دو مرحله ای سرعت بیشتری دارند و همین امر باعث شده است تا در برخی از موارد، نسبت به نوع دو مرحله و چند مرحله ای آن، معایبی هم داشته باشند. زمانی که کمپرسور با سرعت نسبتا کمتری کار می کنند، بار تحمل تا حدی کاهش یافته و از این رو عمر دستگاه نیز افزایش می یابد. به همین دلیل می توان کمپرسور تک مرحله ای را با طول عمر نسبتا کمتری تعریف نمود.

مصرف انرژی زیاد کمپرسورهای تک مرحله ای

از جمله سایر معایب کمپرسورهای تک مرحله ای، می توانیم به مصرف انرژی زیاد این دستگاه ها اشاره کنیم. زمانی که هوا بیش از یک مرحله فشرده سازی می شود، در انرژی تا حد قابل قبولی صرفه جویی به عمل می آید. به طور معمول، کمپرسورهای دو مرحله ای در حدود 10 تا 12 درصد کمتر از مدل تک مرحله ای، انرژی مصرف می نماید.

هزینه زیاد تعمیر و نگهداری کمپرسورهای تک مرحله ای

تمامی کمپرسورها، به دلیل داشتن طول عمر بیشتر، نیاز به نگهداری درستی دارند و در صورت خراب شدن، نیاز به تعمیر دارند. ولی کمپرسورهای تک مرحله ای نسبت به کمپرسورهای دو مرحله ای و چند مرحله ای، هزینه بیشتری در تعمیر و نگهداری دارند.

به طور کلی ، کمپرسورها در سه دسته تک مرحله، دو مرحله و چند مرحله ای، طبقه بندی می شوند ومی بایست برای انتخاب آن ها ، با توجه به نیازهای خود بهترین کمپرسور را انتخاب کنیم.

کمپرسورهای دو مرحله ای چیست؟

کمپرسورهای دو مرحله ای یا two stage، به گونه ای است که عملکرد فشرده سازی هوا را در دو مرحله انجام می دهند و بیشترین کاربرد آن ها در سیستم های زیر صفر، مانند تونل انجماد می باشند و می توان گفت که در سیستم هایی که تراکم گاز از اواپراتور تا کندانسور جهت رسیدن به فشار کندانسور در دو مرحله انجام می شوند را سیستم کمپرسور دو مرحله ای تعریف می کنند. به طور کلی، کمپرسورهای دو مرحله ای ، راندمان و عملکرد مناسبی در دماهای پایینی دارند.

کمپرسورهای دو مرحله ای چه مشخصات فنی دارند؟

کمپرسورهای دو مرحله ای ، با برق سه فاز 380 ولت، سازگار هستند و گاز مبرد به کار رفته در کمپرسورهای دو مرحله ای به طور معمول R22,R407,R507 و غیره می باشد. به طور کلی کمپرسورهای دو مرحله ای به صورت 4 سیلندر و 6 سیلندر کار می کنند.

کمپرسورهای دو مرحله ای به چه صورت کار می کنند؟

کمپرسورهای دو مرحله ای از یک الکتروموتور، سیلندر و پیستون ساخته شده اند و با حرکت پیستون ها درون سیلندر، عملیات فشرده سازی مبرد، قابل انجام است. سیلندرهای کمپرسورهای دو مرحله ای ، به صورت فشار پایین و فشار بالا کار می کنند و به فشار پایین ها Low pressure (LP) و به فشار بالاها High pressure (HP) گفته می شود.

از کمپرسورهای دو مرحله ای در سیستم های زیر صفر بهره برده می شود و احتیاج است که کندانسور و اواپراتورهای کمپرسورهای دو مرحله ای متناسب، با آن طراحی می شوند و سیستم راندمان و بازدهی مطلوبی را نیز خواهند داشت.

از برندهای معتبر کمپرسورهای دو مرحله ای با کارکرد مطلوب، می توان به کمپرسورهای دو مرحله ای بیتزر و بوک اشاره نمود.

کمپرسورهای دو مرحله ای چه کاربردی دارند؟

از کمپرسورهای دو مرحله ای می توان در محیط هایی با دمای زیر صفر، همچون سردخانه ها، چیلرها، تونل های انجام و دیگر موارد استفاده نمود.

از کمپرسورهای دو مرحله ای می توان برای انجمادهای سریع استفاده نمود.

کمپرسورهای چند مرحله ای

در تعدادی از کمپرسورها، به دلیل محدودیت های ذاتی( همچون کمپرسورهای گریز از مرکز) و در بسیاری از موارد به لحاظ محدودیت های دمایی ( افزایش غیر مجاز درجه حرارت در اثر تراکم وحساسیت قطعات مکانیکی به دلیل رعایت لقی ها و آثار نامطلوب درجه حرارت به روی مواد روان کننده) دستیابی به فشار مورد نظر در کمپرسورهای تک مرحله ای، امکان پذیر نبود و بعد از تراکم گاز در مرحله اول ؛نیاز است که پیش از استمرار تراکم گاز، آن را از کمپرسور خارج نموده و در مرحله بعد از خنک سازی، به منظور دستیابی به فشار مورد نظر، به مرحله بعدی فرستاده شود و کمپرسورهایی که در آن ، فرایند تراکم در چند مرحله صورت می گیرد را اصطلاحا کمپرسورهای چند مرحله ای یا Multistage compressor می گویند.

البته در بسیاری موارد، چند مرحله سازی تراکم گاز در کمپرسور به دلیل بهبود راندمان کمپرسور ، انجام می گیرند و افزایش تعداد مراحل کمپرسور، باعث افزایش قیمت اولیه و افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری می شود ولی با توجه به اهمیتی که انرژی مصرفی دارد و با راندمان کمپرسور و تاثیر چشم گیر آن روی هزینه های بهره برداری، بسیاری از خریداران ترجیح می دهند که از کمپرسورهای چند مرحله ای به جای کمپرسورهای تک مرحله ای یا دو مرحله ای استفاده نمایند.

در طراحی خنک کن های چند مرحله ای، تمامی تلاش ها براین است که گاز مورد تراکم را پیش از ورود به مرحله بعدی، تا دمای ورودی به مرحله اول خنک سازی کنیم. ولی این نظریه همواره در همه شرایط، صدق نمی کند و عامل تعیین کننده ای در زمینه هزینه های خنک کاری و تاثیر آن روی راندمان کمپرسور و صرفه جوی در هزینه های بهره برداری و محدودیت خنک کاری است که از لحاظ بروز میعان در مراحل بعدی کمپرسور ، به کار برده می شود.

کمپرسور رفت و برگشتی

کمپرسورهای رفت و برگشتی را می توان به سه دسته تقسیم بندی نمود.

کمپرسور رفت و برگشتی اجزای ثابت

کمپرسور رفت و برگشتی اجزای متحرک

کمپرسور رفت وبرگشتی با تجهیزات جانبی

کمپرسور رفت و برگشتی با اجزای ثابت (Stationary Component):

اجزای ثابت به کار رفته در کمپرسورهای رفت و برگشتی را می توان، سیلندر، سوپاپ، محفظه میل لنگ، رینگ پیستون،یاتاقان، پکینگ، استافینگ باکس، در نظرگرفت.

سیلندر  چیست؟

سیلندر ، عبارت است که یک استوانه توخالی و ماشین کاری شده که در قسمت انتهایی میل لنگ قرار گرفته است و پیستون و سوپاپ ها در داخل آن قرار گرفته اند و در واقع، می توان عمل تراکم را در این قسمت انجام داد. گاز در حالی که توسط پیستون فشرده می شود، از انتهای سیلندر به سمت جلو حرکت کرده و با کم شدن ، حجم متراکم می گردد.

میل پیستون در ابتدای سیلندر واقع شده و اطراف آن کاملا آب بندی می شود. در انتهای سیلندر، نیز سوپاپ ها قرار می گیرند و سیلندر معمولا به وسیله آسترهای خاصی پوشانده می شوند که مقاومت زیادی در مقابل فرسایش دارد.

سوپاپ چیست؟

کمپرسورهای رفت و برگشتی در انتهای هر سیلندر، نیاز به سوپاپ هایی دارد که عمل مکش و تخلیه گاز را انجام دهند.

این گونه شیرها، از نوع شیرهای یک طرفه هستند و حرکات آن ها می بایست با حرکات پیستون ها هماهنگ باشند.

در شیرهای یک طرفهف گاز تنها از یک طرف وارد شده و از سمت دیگر خارج می شوند. جریان معکوس گاز در سوپاپ، امکان پذیر نیست.

هر سوپاپ از تعدادی صفحات متصل به هم تشکیل شده اند و باز و بسته شدن آن ها به صورت اتوماتیک و با کمک فشار گاز و فنرهای موجود قابل انجام است. اجزای متحرک سوپاپ، در شکل های مختلف و به صورت صفحات شکاف دار و حلقه های شکل داده شده، ساخته می شوند.

وجود هر گونه نقص در عملکرد سوپاپ ها، باعث افزایش کارایی کمپرسورها شده و به طور معمول، درجه حرارت گاز را تا حد زیادی افزایش می دهد.

محفظه میل لنگ چیست؟

محفظه میل لنگ، عبارت است از محفظه ای که در آن میل لنگ، شاتونه و یاتاقان های میل لنگ در داخل محفظه قرار دارند و تعدادی از خصوصیات محفظه میل لنگ، بیانگر قرار گرفتن آن در مقابل هوا و روغن عایق است و این محفظه می بایست تمامی فشاهرای ایجاد شده در اثر حرکت را تحمل کند و از جنسی کاملا محکم ساخته شده باشد و در مقابل شرایط محیطی مثل خوردگی، مقاومت کاملی داشته باشد.

رینگ پیستون چیست؟

رینگ ها را می توان به عنوان قطعاتی حلقه ای شکل در نظر گرفت که در پیرامون آن محیط حلقوی، پیستون قرار دارد.

تعدادی از رینگ ها برای چفت شدن پیستون، در داخل سیلندر به کار برده می شوند و انواع دیگری از آن ها وجود دارند که امکان ایجاد جریان در سیال روانکار را در جداره داخلی سیلندر، فراهم کرده است که در تماس با حرکت مداوم پیستون می باشد.

دمای سیلندر ، چند دقیقه بعد از شروع به کار، کمپرسورهای رفت و برگشتی، تغییرات شدیدی را تجربه می کنند که باعث ایجاد آسیب های جدی به کمپرسور می شوند.

یاتاقان چیست؟

یاتاقان ها در تمامی ماشین و ها و تجهیزات چرخنده موجود می باشند و هدف استفاده از یاتاقان، ایجاد تکیه گاه و هدایت بخش های متحرک است. برخی از یاتاقان ها در جهت شعاعی و برخی از آن ها در جهت محوری نیروهای وارد بر روتور را تحمل می نمایند.

پیچیده ترین یاتاقان ها برای شفت های چرخنده و با سرعت زیاد می چرخند و بار سنگینی را تحمل می کنند.

یاتاقان ها را می توان به دو گروه جداگانه تقسیم بندی کرد.

یاتاقان های مسطح (لغزشی)

یاتاقان های چرخشی.

یاتاقان های مسطح ، یکی از ساده ترین انواع یاتاقان ها به حساب می آیند که در واقع روی فیلم روغنی قرار می گیرند که بین دو قطعه لغزنده موجود است.

یاتاقان ها توانایی تحمل بارهای بالایی را دارند و متکی به وجود یک سیستم روغن کاری برای ایجاد فیلم روغن هستند.

جرم یاتاقان های مسطح ، به خصوص یاتاقان های از نوع Tilting Pad زیاد است.

یاتاقان های چرخشی، تشکیل شده از ساچمه و غلطک می باشد و پدهای به کار رفته در این یاتاقان های چرخشی، از چرخش روغن به همراه شفت تا حدی جلوگیری کرده وباعث ایجاد تعادل بیشتری می شوند.

این گونه یاتاقان ها ، حرارت بسیار کمتری نسبت به یاتاقان های مسطح دارند و در نتیجه نیاز کمتری به روانکاوی داشته و توان کمتری را تلف می نمایند.

این گونه یاتاقان ها نسبت به یاتاقان های مسطح، کوچک تر بوده و وزن کمتری دارند.

پکینگ چیست؟

در کمپرسورهای رفت و برگشتی، به جهت جلوگیری از ایجاد نشتی، از پکینگ استفاده می شود. پکینگ به صورت ساده ، یک رینگ درون یک پوسته است و یا شامل مجموعه ای از رینگ ها می شود.

در کمپرسورهای رفت و برگشتی، انواع مختلفی از پکینگ ها وجود دارند:

Cylinder Pressure Packing: که از نفوذ گاز به درون سیلندر، تا حد قابل مشخصی، جلوگیری به عمل می آورد.

Wiper packing: از نفوذ روغن از محفظه میل لنگ در طول میل پیستون، تا حد قابل توجهی جلوگیری به عمل می آورد.

Partition packing: از ایجاد نشتی در کمپرسورهای دارای Distance Piece  تا حد قابل توجهی جلوگیری به عمل می آورد.

استافینگ باکس چیست؟

در کمپرسورهای رفت و برگشتی و در صورتی که اتصال شاتون به پیستون، توسط میل پیستون انجام می شود، حرکت میل پیستون در محفظه ای به نام استافینگ باکس انجام می شود که شامل قسمت هایی با عنوان Distance Piece می باشد.

برای جلوگیری از نشت روغن محفظه میل لنگ به درون سیلندر و نشت گاز، از داخل سیلندر به این قسمت رفته و آب بندی توسط پکینگ خاصی قابل انجام است.

اجزای متحرک کمپرسورهای رفت و برگشتی:

پیستون- میل پیستون – شاتون – کراس هد – چرخ طیار – میل لنگ

پیستون چیست؟

پیستون را می توان به عنوان قطعه ای تعریف کرد که از یک سمت در داخل سیلندر واقع شده و از سمت دیگر به شاتون متصل می باشد. پیستون، وظیفه فشرده سازی گاز را برعهده داشته و طراحی و ساخت این قطعه، به شکل های مختلفی انجام می شود.

در همه این نوع طراحی ها، اندازه پیستون از اندازه سیلندر تا حد قابل توجهی کوچک تر بوده و کاملا در درون سیلندر چفت نمی شود.

پیستون با کمک حلقه های ویژه که با عنوان رینگ پیستون هستند، در داخل سیلندر چفت می شوند و این رینگ ها روی فیلم روغن حرکت می کنند و هیچ گونه تماس مستقیمی با سیلندر ندارند.

میل پیستون چیست؟

در مواقعی که شاتون به طور مستقیم به پیستون وصل نشده است، از میل پیستون بهره گرفته می شود. این قطعه از یک سمت به پیستون و از سمت دیگر به Cross head یا کراس هد متصل می شود.

میل پیستون، قطعه ای میله ای شکل است که گاهی دارای پوشش خاصی بوده و نیروی فشاری به پیستون منتقل می شود.

برای پیستون با قطر زیاد که فشار پایین تولید می کند، میل پیستون کوچک ساخته می شود. برای پیستون های با قطر کم و فشار تولیدی بالا، میل پیستون به طرز بزرگی در نظر گرفته می شود.

شاتون چیست؟

شاتون در داخل کمپرسورهای رفت وبرگشتی قرار می گیرند که وظیفه انتقال حرکت میل لنگ به پیستون را دارند. شاتون، قطعه ای کوتاه و دمبل مانند است و از یک سمت به میل لنگ و از سمت دیگر به کراس هد متصل می شود.

شاتون در محل اتصال به میل لنگ، یاتاقان هایی دارد که در اطراف میل لنگ قرار داده شده اند و در انتهای دیگر هم با کمک یاتاقان های کوچکی ، به کراس هد متصل می شوند.

در میل لنگ و شاتون، مسیرهایی برای عبور روغن سوراخکاری می شود و با کمک همین مسیرها، روغن به یاتاقان های ذکر شده، می رسد و عمل روغن کاری را انجام می دهد.

کراس هد چیست؟

در تعدادی از کمپرسورها، شاتون مستقیما به پیستون متصل نمی شود و قطعه ای به عنوان کراس هد بین شاتون و پیستون قرار می گیرد. قراردادن این قطعه برای کنترل بهتر نشت های احتمالی، انجام می شود.

کراس هد از یک طرف به انتهای میل پیستون و از طرف دیگر، به شاتون متصل می شود. این قطعه نیروی رفت و برگشتی ایجاد شده توسط میل لنگ را به میل پیستون و در نهایت به پیستون منتقل می کند.

در کمپرسورهای رفت و برگشتی کراس هد درون محفظه به خصوصی قرار گرفته و هماهنگ با شاتون، پیستون ومیل پیستون، قابلیت حرکت دارد.

چرخ طیار چیست؟

چرخ طیار، یک صفحه دایره ای وسنگین است و از طریق یک فلنج به میل لنگ متصل شده و برای حذف ارتعاش های ایجاد شده در اثر رفت و برگشت پیستون ها، تعبیه می شود.

به دلیل جرم بالای چرخ طیار، توازن دینامیکی میل لنگ و چرخ طیار، بسیار حساس است و احتیاج به طراحی های ویژه ای دارد و اتصال چرخ طیار به میل لنگ بسیار مهم است و اتصال ضعیف ویا آسیب دیده ، باعث ایجاد حرکت آزاد چرخ طیار به میل لنگ و ایجاد خسارت به سیستم می شود.

ارتعاش ایجاد شده ارتباط مستقیمی با تعداد سیلندرها در کمپرسورهای رفت و برگشتی دارد و هرچه تعداد این سیلندرها بیشتر شود، این نوسانات کمتر می شود.

میل لنگ چیست؟

در صنعت برای تولید نیروی مکانیکی به طور گسترده از موتورهای الکتریکی و یا توربین، مورد استفاده قرار می گیرد و می بایست نحوه حرکت چرخشی این دستگاه ها به حرکت رفت و برگشتی تبدیل شود.

میل لنگ، به گونه ای کار می کند که حرکت چرخشی محرک را به قطعه دیگری به نام شاتون، منتقل کرده و بسته به کاربردی که دارد ، برخی از میل لنگ ها دارای یک لنگ و برخی دارای چند لنگ می باشد.

میل لنگ را می توان قطعه یک پارچه ای دانست که دارای وزن قابل توجهی است و در ساخت آن ، ظرافت مهندسی خاصی به کار رفته است. این قطعه دارای محل های مشخصی برای قرار گرفتن یاتاقان ها است.

تجهیزات جانبی به کار رفته در کمپرسورهای رفت و برگشتی

دسته سوم اجزا در کمپرسورهای رفت و برگشتی را می توان تجهیزات جانبی دانست:

محرک، جعبه دنده، خنک کننده، ابزارهای کنترل کننده، سیستم های روغن کاری، ضربان گیر، فیلتر، تفکیک ساز، مخزن آبگیر، اتاقک صداگیر، شیر برگشت جریان

محرک (Driver)

محرک های کمپرسور را می توان به دسته های زیر تقسیم بندی نمود:

موتور الکتریکی: موتور الکتریکی، انرژی الکتریکی را دریافت کرده و آن را به انرژی مکانیکی تبدیل می نماید. انرژی مکانیکی به صورت حرکت چرخشی یک شفت به دستگاهی مثل کمپرسور، انتقال می یابد.

توربین: توربین، انرژی بخار فشرده شده را به حرکت مکانیکی تبدیل می نماید.

در این نوع کمپرسورها، بخار فشرده شده به پره های توربینی که روی روتور نصب هستند برخورد می نمایند و در نهایت باعث ایجاد چرخش در روتور می شوند.

در توربین های گازی، هوا توسط یک کمپرسور گریز از مرکز، فشرده می شود و به یک محفظه احتراق تخلیه می شود. سوخت از میان تعدادی نازل به داخل محفظه احتراق وارد می شود.

یک مجرای میانی هم گاز داغ را به سمت داخل توربین هدایت کرده و در نهایت باعث چرخش روتور می شود.

جعبه دنده چیست؟

جعبه دنده را می توان مجموعه ای از چرخ دنده ها دانست که توان محرک را بین دو شافت انتقال می دهند. نسبت سرعت ایجاد شده برای هر جعبه دنده، برابر با یک مقدار ثابت است و در صورتی که این سرعت دورانی افزایش پیدا کند، ظرفیت کمپرسور تا حد معینی قابل افزایش خواهد بود.

خنک کننده چیست؟

دمای گازی که از کمپرسورها خارج می شود، اغلب بالا است و بنابراین گاز خروجی را خنک سازی کرده و بخاری که قابل مایع شدند دارند را از گاز، فیلتر می کنند و پیش از ورود به شبکه لوله های خروجی کمپرسور، این کار انجام می شود.

زمانی که فشار گاز خروجی از یک مرحله از حد مشخصی کمتر باشد، از مراحل دیگری برای افزایش فشار استفاده می شود.

برای انجام این کار، ضروری است تا بین مراحل مختلف کمپرسور خنک کننده و مخزن جمع آوری مایعات، قرارداده شود تا به این وسیله، بازده تا حد قابل توجهی افزایش یابد.

در صورتی که دمای گاز ورودی از حد مجاز بالاتر رود، بازده آن کاهش می یابد و در برخی موارد خطوط آب سرد در سیلندر و سر سیلندر به منظور خنک سازی آن تعبیه می شود.

برای کاهش دمای گاز از مبدل گر های مختلفی مثل خنک کننده های آبی و هوایی و … استفاده می شود.

ضربان گیر به کار رفته در کمپرسورهای رفت وبرگشتی:

در کمپرسورهای رفت و برگشتی، در خطوط جریان ورودی و خروجی گاز، به دلیل باز و بسته شدن سوپاپ ها، ممکن است نوساناتی ایجاد شوند. در صورتی که این ارتعاشات در حد استاندارد خود قرار نگیرند، ممکن است مشکلاتی در سیستم ایجاد کنند.

در شرایط کلی، به دلایلی که در ادامه می گوییم ، می بایست ارتعاشات برطرف شوند.

در صورت تامین جریان آرام به داخل و خارج از کمپرسور، جلوگیری از بارگذاری بیش از حد کمپرسور، کاهش ارتعاشات کلی کمپرسور، از جمله عواملی است که کاربر را موظف می کند در جهت برطرف کردن ارتعاشات ایجاد شده در کمپرسور رفت و برگشتی ، اقدام نماید.

حال پرسشی که پیش می آید این است که حذف ارتعاشات از کمپرسورهای رفت و برگشتی به چه شکل انجام می شود؟

روش حذف ارتعاشات ، استفاده از مخزن های گاز در نزدیکی مسیر ورودی و خروجی کمپرسور است و این مخازن، به عنوان ذخیره کننده های موقتی گاز ، کار کرده و باعث کاهش نوسانات می شود.

شیر برگشت جریان در کمپرسورهای رفت و برگشتی به چه شکل کار می کنند؟

کمپرسورهای رفت و برگشتی با دور ثابت، حجم مکش ثابتی دارند و در زمان راه اندازی، گاز تخلیه شده اغلب از طریق یک شیر برگشتی به ورودی منتقل شده و کمپرسور برگشت داده می شود.

در صورت برگشت دادن، درصد بسیاری از جریان خروجی کمپرسور، قراردادن یک خنک کنده در مسیر جریان، بسیار الزامی است.

کمپرسور روتاری چیست؟

سیستم های سرمایشی از اجزای مختلفی تشکیل شده اند و نیاز است که همه این اجزا، در کنار هم به درستی به کار خود ادامه دهند. از جمله سیستم های سرمایشی پر کاربرد، کمپرسور است.

کمپرسورهای روتاری، دارای مکانیسم جابه جایی مثبت بوده و از نوع چرخشی می باشند. در این نوع کمپرسورها ، با گردش 360 درجه ای، تیغه ها عمل مکش و کمپرس ماده مبرد را به درستی انجام می دهند و این گاز پس از چرخش کمپرسور، فشار به مراتب بالاتری نسبت لحظه ورود ، به کار خود ادامه خواهد داد.

همین فشار بالا، باعث خروج سریع و پرتابی گاز از قسمت خروجی شده و کمپرسورهای روتاری برای مناطقی که فشار هوا بالا است، بسیار مناسب می باشند. ظرفیت این نوع کمپرسورها به طور معمول چیزی بین 7000 تا 36000 BTU می باشد.

مزایای کمپرسور روتاری را در ادامه ذکر می کنیم.

کمپرسورهای روتاری، راندمان نسبتا بالایی دارند و سر وصدای نسبتا کمی ایجاد می کنند.مصرف پایین برق در کمپرسورهای روتاری، آن ها را به کمپرسورهای محبوبی تبدیل کرده است که بسیاری از تولید کنندگان کولرهای گازی خانگی از آن ها استفاده می کنند. این نوع کمپرسورها، طراحی بسیار ساده ای دارند و تعمیر ان ها ، نیاز به زمان و هزینه به مراتب کمتری نسبت به مدل های دیگر کمپرسورها دارند.

طراحی ساده کمپرسورهای روتاری باعث شده اند که نصب و تعمیر این کمپرسورها ، آسان تر و کم هزینه تر از مدل های دیگر باشند. می توانیم بگوییم که کمپرسورهای روتاری، تنها مدلی از کمپرسورهای به کار رفته در کولرهای گازی هستند که می توانید آن را از کمپرسور جدا کرده، به تعمیرگاه برده وبعد از تعمیر، آن را بهدون مشکل، مجددا نصب نمایید.

آیا کمپرسورهای روتاری به صورت بهینه کار می کنند یا خیر؟

یکی از مهم ترین مزایای مدل های کمپرسور را می توان کم بودن تعداد قطعات متحرک را در نظرگرفت. این تعداد اندک قطعات متحرک، موجب می شود که کمپرسور در زمان فعالیت، سرو صدای بسیار کمی ایجاد کنند و مساله ای که در مصارف خانگی مطرح است، یکی از مهم ترین این نکات به شمار می رود.

این قابلیت، به مصرف کننده کمپرسور این امکان را می دهد که با هزینه ای به مراتب بسیار پایین تر از کمپرسورهای کولر گازی، وسیله برقی خود را تعمیر و نگهداری می نماید.

کمپرسورهای روتاری چه معایبی دارند؟

این گونه کمپرسورها، مثل سایر انواع کمپرسورها، معایبی هم دارند. یکی از مهم ترین چالش ها و مشکل ها در این مدل کمپرسورها، طول عمل کمتری نسبت به مدل های دیگر است. طراحی این نوع کمپرسورها، باعث می شود که طول عمر کمپرسور کاهش یابد.

یکی دیگر از مشکلاتی که این نوع کمپرسورها دارند ، کاهش بازده کار با دستگاه در محیط های آلوده است. در صورتی که شما در شهری زندگی می کنید که گرد و خاک زیادی در آن وجود دارد، قطعا بهتر است که از کمپرسورهای روتاری استفاده نکنید. کمترین حجم از جرم خارجی، به ویژه گرد و خاک، باعث می شود که کمپرسورهای روتاری دچار مشکل اساسی شود.

کمپرسور پیستونی چیست؟

کمپرسور پیستونی که عموما در کولرهای گازی به کار می روند، عملکردی مشابه پیستون دارند. این نوع کمپرسورها با هر بار رفت و برگشت پیستون، مقداری از گاز مبرد را که در محفظه کمپرسور وجود دارد، به داخل سیلندر مکیده، و آن را فشرده سازی کرده و به خارج انتقال می دهد. این نوع کمپرسور را می توان بیشتر در مناطق گرم به کار برد.

البته در شرایط کنونی به دلیل سر وصدای زیاد این کمپرسورها، استفاده از کمپرسورهای پیستونی، بسیار کم شده است.

کمپرسور اسکرال چیست؟

در کمپرسور های اسکرال، چیزی که باعث فشرده سازی کار می شود، حرکت مخالف دو مارپیچ داخلی می باشد. یکی از مارپیچ ها، متحرک بوده بوده و حرکت حلزونی مارپیچ متحرک باعث ایجاد فشرده سازی در گاز می شود. این نوع کمپرسورها در کولرهای گازی های با ظرفیت بالا به کار برده می شوند.

کمپرسور اسکرال، راندمان بسیار بالایی دارند و طبیعی است که کمپرسور اسکرال، گران قیمت تر از انواع دیگر باشند.

کمپرسور اسکرال، چه مزیتی نسبت به سایر انواع کمپرسورها دارد؟

یکی از مزایای کمپرسور اسکرال، قابلیت اطمینان بالاتر به دلیل ساختار ساده و قطعات کمتر آن است.

بازده کمپرسور اسکرال بالا بوده و تلفات آن کمتر است که به دلیل نداشتن شیر مکش و تخلیه و نداشتن حجم کلیرانس، اتلاف کمتر است.

به دلیل تخلیه دائمی و تقریبا یکنواخت کمپرسورهای اسکرال، این کمپرسورها لرزش های بسیار پایینی دارند.

 

کمپرسور اسکرو چیست؟

یکی از انواع مشهور کمپرسورهای صنعتی، کمپرسور اسکرو است که کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف دارند. عملکرد اصلی این دستگاه به نحوی است که با استفاده از حرکت دورانی دو رزوه نر و ماده ، در دو جهت مغایر هم کار می کند. این حرکت در خلاف جهت باعث افزایش فشار و دما شده و فشار مورد نیاز دستگاه را تا حد قابل توجهی تامین می کند. از کمپرسورهای اسکرو، معمولا در صنایع بزرگ استفاده می شود. در طراحی این نوع دستگاه ها، قطعات کمتری نسبت به دیگر کمپرسورها استفاده شده است.

همانطور که پیش تر گفته شد، کمپرسورها نوعی از ماشین ها هستند که به کمک آن ها می توان میزان فشار سیالات را تا حد معینی افزایش داد. و کمپرسورها نقش بسیار زیادی در رفاه و آسایش زندگی بشر داارند و اولین مدل از این تجهیزات را می توان در نیمه دوم قرن نوزدهم مشاهده نمود.

کمپرسور اسکرو به چه نحوی کار می کند؟

همانطور که گفته شد، کمپرسورهای اسکرو ماشین هایی هستند که برای افزایش فشار سیالاتی که قابلیت تراکم پذیری بالایی دارند، به کار برده می شوند که از این جمله می توان به هوا، گاز  وبخار اشاره نمود. این نوع دستگاه ها با استفاده از فرایند فشرده سازی و کاهش حجم گاز، به افزایش فشار تا حد قابل توجهی کمک می کند.

در کمپرسور اسکرو، با چرخش موتور، روتور هم می چرخند و دندانه های آن ها در هم گیر می کنند. این چرخش حلزونی شکل در محفظه موجب می شود که گاز از طرف ساکشن یا ورودی نفوذ کرده و به سمت فشرده سازی حرکت نماید. این محفظه ها به دهانه ساکشن متصل بوده و از طریق پورت هایی با محفظه بزرگ تر ، باعث عبور جریان گاز از دهانه خروجی می شوند.

طراحی کمپرسور اسکرو به گونه ای است که مزایای ماشین هایی با جابه جایی مثبت و دورانی شکل را در نظر گرفته و به گونه ای است که کمپرسورها را برای طیف گسترده ای از کاربردها  وفرایندهای صنعتی ، قابل استفاده می سازد.

کمپرسور اسکرو را می توان در دسته کمپرسورهای جابه جایی مثبت از نوع دورانی در نظر گرفت که حجم معینی از گاز یا هوا را محصور خود می نمایند.

به طور کلی کمپرسور اسکرو، در دهه 1930 میلادی، و زمانی که به یک کمپرسور چرخشی قوی با ظرفیت بالا نیاز داشتیم، توسعه یافت. کمپرسورهای اسکرو یا کمپرسورهای پیچ دوار، نوع خاصی از کمپرسورها هستند که از مکانیزم جابه جایی مثبت دوار، بهره می گیرند. کمپرسورهای اسکرو از دو پیچ مارپیچی نر و مادگی به هم پیوسته موسوم به روتور ( پیچ) تشکیل شده اند که از آن برای فشرده سازی هوا استفاده می شود.

این دو روتور، با حساسیت و دقت بسیار بالا و در شکل ها و ابعاد مختلف به کار برده می شوند و تعداد دندانه های شیار آن ها نیز تا حد قابل توجهی متغیر است.

تعداد دنده های موجود در روتور نر و تعداد شیارهای روتور ماده، با هم تفاوت دارند. روتور، ماده را برای داشتن رتاهندمان بهتر ، دارای تعداد شیارهای بیشتری نسبت به روتور نر است.

روتور نر، مانند یک پیستون با چرخش مداوم درون روتور ماده (سیلندر مانند) کار کرده و هوا را به دام انداخته و آن را فشرده می کند. روتورهای کمپرسور اسکرو، در محفظه مناسبی  قرار می گیرند و برای تولید و فشرده سازی هوا به کار برده می شوند.

این دو قطعه با حرکت به طرف همدیگر و کاهش حجم و فاصله در بین خودشان، هوا و گاز را فشرده سازی کرده و به دلیل وجود این دو روتور، در کمپرسور اسکرو، این دستگاه به عنوان کمپرسور پیچ دو قلو نیز موسوم می باشد.

کمپرسورهای پیچ چرخشی در مقابل کمپرسورهای پیستونی واقع شده و فرایند فشرده سازی در آن ها متفاوت است.

به همین ترتیب، این نوع کمپرسورها در مقایسه با کمپرسورهای پیستونی، کارایی و انعطاف پذیری بیشتری دارند.

کمپرسور اسکرو، علاوه بر روتور از پوشش، فیلتر هوا، مهر و موم های لاستیکی ، شیر مکش و دریچه تحویل نیز تشکیل شده است.

کمپرسورهای پیچ چرخشی در مقابل کمپرسورهای پیستونی واقع شده وفرایند فشرده سازی در آن ها متفاوت است. به همین شکل، این کمپرسورها در مقایسه با کمپرسورهای پیستونی کارآمد تر و انعطاف پذیر تر می باشد.

کمپرسورهای اسکرو به نحوی کار می کنند که هوا یا گاز را به داخل مکیده و با کاهش حجم بین دندانه های روتور نر و ماده، در طول روتورها فشرده سازی می شوند. در واقع، کمپرسورهای اسکرو هوا را بین دو روتور به دام انداخته و با حرکت به سمت روتورها، حجم آن را کاهش می دهد. کاهش حجم هوا ، باعث فشرده سازی آن شده و در موارد مختلف ، به کار گرفته می شود. فشرده سازی هوا توسط کمپرسور ایجاد شده و اگر تمام گرمای تولید شده در محفظه فشرده سازی، نگهداری شود، این فشرده سازی عایق گرما به حساب خواهد آمد. به همین ترتیب، اگر در طی یک فرایند فشرده سازی، گرما به ان اضافه شود یا از بین برود، به این نوع فشرده سازی، فشرده سازی ایزو ترمال گفته می شود که در کمپرسورهای روغنی، بیشتر وجود دارد.

زمانی فشار هوا را افزایش می دهیم ، دما افزایش یافته و در این حالت، به آنتروپی مایعات، به منظور اندازه گیری میزان حذف انرژی، بیشتر نیاز خواهیم داشت.

در شرایط کلی، میزان بازدهی تراکم سازی یک کمپرسور به راندمان هوا و محفظه تراکم نیز وابسته است.

همه انرژی مصرفی دستگاه هم به ضایعات و راندمان المان های مختلف موجود در کمپرسور وابسته است.

مهم ترین مزیت کمپرسورهای اسکرو نسبت به سایر انواع کمپرسورها را می توان تولید هوای فشرده به صورت مداوم دانتس.

از جمله سایر ویژگی های کمپرسور اسکرو، می توانیم به قدرت کافی آن ها با سرعت متغیر و با توجه به مصرف انرژی و سرعت ثابت برای کاربردهای صنعتی، مطرح نمود.

کمپرسورهای اسکرو، نسبت به مدل کمپرسور پیستونی و روتاری، عملکرد نسبتا بهتری دارد. به همین ترتیب، مصرف برق کمتری نسبت به مدل روتاری دارند. لرزش و صدای کمتری در کمپرسور اسکرو نسبت به دو مدل دیگر مشاهده شده و طول عمر بیشتر و استهلاک کمتر، از جمله دیگر مزایای کمپرسورهای اسکرو است و می توان گفت که بهترین نوع کمپرسور صنعتی در بین مدل های دیگر به شمار می روند.

کمپرسور اسکرو، در چه مواردی مورد استفاده قرار می گیرند؟

در دنیای امروز، کمپرسورها در پیرامون ما و مکان هایی مثل خانه، درون ماشین و هواپیما و در صنایع مختلف به کار برده می شوند  که از این جمله می توان به صنعت خودروسازی، صنعت الکترونیک، صنایع شیمیایی ( میعان گاز، ذخیره سازی و …) ، صنایع هوایی ( تامین هوای فشرده برای موتور توربین) اشاره نمود.

کمپرسور اسکرو، در چه انواعی تولید می شود؟

کمپرسور های اسکرو را به طور کلی می توان در دو نوع دسته بندی کرد: کمپرسور اسکرو بدون روغن، کمپرسور اسکرو با روغن.

کمپرسور اسکرو خشک چیست؟

همان گونه که از نام این کمپرسورها بر می آید، این نوع کمپرسورها کاملا خشک بوده و می توان به اصطلاح آن ها را Oil free دانست . در کمپرسورهای اسکرو خشک، به دلیل این که از روغن بهره گرفته نمی شود، در صنایع دارویی و غذایی، بسیار کارایی دارد. این مدل کمپرسورهای اسکرو، قادر به تحمل دمای بالا نیستند و توانایی کار در فشار زیاد وقتی است که دور موتور زیاد باشد. حداکثر نسبت فشار این کمپرسور، سه می باشد. یعنی فشار هوای خروجی را می توان سه برابر فشار هوای ورودی کمپرسور دانست.

در شرایط کلی، کمپرسورهای اسکرو بدون روغن، در مقایسه با کمپرسورهای روغنی، حساسیت بالایی دارند و نیازمند تعمیر و نگهداری کمتری می باشند. از جمله مدل های مختلف کمپرسورهای خشک می توان به مدل مولتی استیج سری یونیت یا Multi Stage Unit Series اشاره نمود.

کمپرسور اسکرو روغنی چیست؟

در کمپرسورهای اسکرو روغنی، کمپرسور با تزریق روغن، روغن کاری می شود. روغن موجود در داخل کمپرسور، تنها از افزایش حرارت روتورها و دیگر اجزای آن جلوگیری نمی کند، بلکه با کاهش اصطکاک و سایندگی قطعات، همراه است. بنابراین در این نوع کمپرسورها، طول عمر بیشتری نسبت به نمونه های بدون روغن و نمونه های خشک مشاهده می شود.

با در نظر گرفتن کیفیت هوای فشرده شده در کمپرسورهای غیر روغنی، از فرایندهای حساس تری استفاده می شود.

وجود روغن در کمپرسورهای اسکرو، چهار عملکرد مهم را در پی دارد که از جمله می توان به خنک کنندگی، روان کاری، آب بندی و پخش کردن صدا اشاره نمود.

طرز کار کمپرسور اسکرو تزریقی، به فرایند فشرده سازی ایزوترمال شباهت دارد.

می توان اذعان داشت که گرمای حاصل از فرایند فشرده سازی ، به طور کامل توسط روغن از بین می برد. دمای روغن تزریق شده به محفظه فشرده سازی، معمولا در دمای 60- 700 درجه سانتی گراد، قابل کنترل می باشد. شیر ترموستاتیک مقدار روغنی را که در خنک کننده روغن و یا در بای پس به گردش در می آورد، معمولا باعث حفظ دمای مطلوب در طیف گسترده ای از دمای محیط شده و آن را کنترل می کند.

بدین ترتیب، مخلوطی از هوای فشرده و روغن از فضا خالی می شود و به جداکننده منتقل می گردد.

می توان بیشتر از روغن از طریق تغییر جهت و سرعت هوای فشرده استفاده کرد. بنابراین برای از بین رفتن روغن باقی مانده و همین طور حمل بسیار کم روغن، می توان از فیلترهای درشت استفاده نمود. ( به طور معمول 2-5 میلی متر می باشد).

علاوه بر مساله خنک کاری روغن، می توان برای خنک کننده هوا برای خنک سازی هوای تخلیه شده و از بین بردن رطوبت اضافی، استفاده نمود.

در بسیاری از فرایندها، از کولرهای نوع رادیاتوری استفاده می شود که امکان بازیابی گرما را از فرایند فشرده سازی فراهم می آورد. در تعدادی از کمپرسورهای اسکرو روغنی می توان از خنک کننده های آبی برای مبدل حرارتی استفاده نمود.

کمپرسورهای اسکرو روغنی به چه صورت کار می کنند؟

جریان هوا از طریق فیلتر و شیر ورودی باز، می توانند وارد کمپرسور شده و فشرده سازی شوند و ترکیبی از هوا و روغن فشرده شده از طریق شیر بررسی به داخل گیرنده هوا یا تفکیک کننده روغن از هوا، جاری می شوند.

در نتیجه هوا از طریق شیر خروجی ( شیر کم فشار و خنک کننده هوا) قابل تخلیه می باشد. در حین کار با بار، شیر کم فشار، کمترین فشار لازم را در مخزن تفکیک کننده برای روغن کاری نگه داری می کند.

دریچه بررسی یک پارچه مانع از ورود هوای فشرده در قسمت پایین شیر و در هنگام کار بدون بار، جلوگیری کرده و کمپرسور را متوقف کرده و شیر بررسی و دریچه ورودی بسته شده و از ورود هوای فشرده سازی شده و روغن به درون فیلترهای هوا جلوگیری به عمل می آورد.

کمپرسور اسکرو از چند جزء تشکیل شده اند؟

کمپرسور اسکرو از قطعات مختلفی تشکیل شده اند و این قطعات، در اکثر کمپرسورها وجود دارند.

نقش فیلتر هوا

فیلتر هوا در کمپرسورها، وظیفه مهمی برعهده دارند. فیلترهای هوا برای خروج گاز از کمپرسور، بهره می برند و اگر فیلتر هوا به طور صحیح کار نکنند، دستگاه از داخل با آسیب روبه رو می شوند و فیلتر هوا نیز بعد از مدتی استفاده از کمپرسور استفاده کرده و می بایست از سلامت آن اطمینان حاصل نمود.

نقش فیلتر روغن

وجود فیلتر روغن نیز همانند فیلتر هوا برای کمپرسورهای اسکرو روغنی، ضروری است. روغن در مرحله اول، از فیلتر روغن رد می شود و فیلتر روغن نیز وظیفه تمیزکاری و گرفتن املاح مضر روغن را برعهده داشته و فیلتر روغن نیز مشابه فیلتر هوا کار می کند و می بایست بعد از استفاده از کمپرسور، به بررسی آن ها بپردازیم تا از سلامتی فیلتر، اطمینان حاصل نماییم.

نقش بلبرینگ

بلبرینگ ها نقش منحصر به فردی در دستگاه های کمپرسور اسکرو برعهده دارند. این قطعه در کمپرسور، باعث کاهش استهلاک می شود. به همین ترتیب در کاهش نویز دستگاه و روان بودن آن نیز اثر دارد. بلبرینگ ها نیز در بسیاری از قسمت های کمپرسور قرار دارند و به کار چرخش دوار ، کمک می کند.

نقش دریچه مکش

دریچه مکش، قادر به ارائه در تنظیمات مختلف می باشند. دریچه مکش یا دریچه ورودی را می توان به عنوان اولین نقطه ورود هوا به کمپرسور تعریف کرد و تنظیمات خاصی دارند که مطابق با آن باز و بسته شده اند و راندمان دستگاه را در حد مطلوبی حفظ می نمایند.

نقش دریچه تخلیه

دریچه تخلیه در درون یکی کانتینر قرار داده می شود و برای استفاده فوری، متصل به شلنگ های هوا می باشند. آن ها به عنوان عوامل مهم تنظیم کننده فشار هوا، مطرح می شوند و نقص و خرابی دریچه های تخلیه نیز تنها خطراتی برای دستگاه ندارد ، بلکه برای پرسنل مجاور و محیط کار نیز مشکلاتی ایجاد می کند.

نقش موتور

رایج ترین موتورها در کمپرسورها را می توان موتورهای برقی دانست. تا هر میزان که ظرفیت مخزن و سطح پروژه افزایش یابد، احتیاج به موتور قوی تر و پرقدرت تری داریم. در تعدادی از موتورها، حالت هوشمند سازی موجود است و در این حالت امنیت شما و دستگاه فراهم شده و در زمان مورد نیاز، موتور از حرکت می ایستد.

نقش مخازن ذخیره سازی

به طور تقریبی همه کمپرسورهای اسکرو، مخزن ذخیره سازی دارند. ظرفیت مخزن ذخیره سازی در اندازه و مقیاس متفاوت می باشند و برای کاربردهای حرفه ای و صنعتی، مخازن  ذخیره بزرگتری دارند و تا هر میزان که مخزن بزرگ تر شود، زمان استراحت بیشتری برای موتور فراهم می شود.

نقش روتور

زمان روشن بودن دستگاه و برنامه ریزی مراحل اولیه، باعث ضربه زدن روتورها به چرخ دنده ها شده و هوای مکش از طریق دریچه، قابل بازیافت می باشد.

روتورها نیز از طریق سیستم توزیع اتصال یاتاقان، کمربند و درایو موتور، به موتور کمپرسور متصل می شود و چرخش آغاز می گردد. با انجام این چرخش، هوا در فضای بین روتورها مکیده می شود و در صورتی که چرخش ادامه یابد، هوا فشرده می شود.

نقش بخش کنترل سیستم

بخش کنترل سیستم در دستگاه کمپرسور، به منظور کنترل پارامترهای متفاوتی از جمله فشار دستگاه، به کار برده می شود و به طور معمول، تنظیمات اولیه آن ها توسط کارخانه سازنده قابل انجام بوده و برخی از موارد ساده نیز می بایست توسط اپراتورهای دستگاه، تنظیم گردند.

نفش جدا کننده ها

در تعدادی از مدل های کمپرسوری، جدا کننده ها قرار گرفته اند و این تفکیک کننده ها، وظیفه تمیزی و عبور روغن را بر عهده داشته و این امر، کار بسیار مهمی در کارکرد کمپرسورها دارند. در صورتی که روغن در بین قطعات به طور صحیح پخش نشوند، می توان شاهد افزایش دما و استهلاک بخش های مختلف کمپرسورها بود.

نقش پیچ، واشر و مهره

پیچ و مهره و واشر نیز همچون هر دستگاه دیگری در کمپرسورهای اسکرو نیز موجود هستند. این قطعات، از فولادهای ضد زنگ ساخته شده اند و باعث می شوند که مقاومت بیشتری در اجزای کمپرسور وجود داشته اند و بنابراین، عمر دستگاه تا حد قابل قبولی افزایش می یابد.

کمپرسورهای اسکرو چه مزایا و معایبی دارند؟

مزایای کمپرسورهای اسکرو

بازده عملکردی در کمپرسور اسکرو چیزی در حدود 25- 30 درصد است که بیشتر از کمپرسورهای پیستونی می باشد.

در دخل کمپرسورهای اسکرو به دلیل وجود نداشتن قطعات متحرک و نبود اصطکاک بالا، هیچ دلیلی برای وجود لرزش و سر و صدا وجود نخواهد داشت.

با کاهش عملکرد قطعات مکانیکی و کاهش حجم مخازن، نصب کمپرسورها احتیاج به فضای کمتری نسبت به کمپرسورهای پیستونی و روتاری دارد.

می توان اذعان داشت که کمپرسورهای اسکرو در شرایط ناپایدار، حساسیت کمتری نسبت به سایر کمپرسورها دارند و با سرعت بیشتری قابل تنظیم می باشند.

معایب کمپرسورهای اسکرو

کمپرسورهای اسکرو، نسبت به کمپرسورهای پیستونی قیمت بیشتری دارند و هزینه نگهداری این کمپرسورها به ویژه در ظرفیت پایین، بسیار بالا است و به همین دلیل، خرید این نوع کمپرسورها، با ظرفیت کمتر از 70 کیلووات، واقعا مقرون به صرفه نیست.

کمپرسور اسکرو را چگونه می توان نگهداری کرد؟

به منظور نگهداری از کمپرسورهای اسکرو می بایست نکاتی را در نظر بگیریم. این نکات موجب می شوند که دستگاه احتیاج کمتری به تعمیرات داشته باشند و عمر مفید آن ها تا حد قابل قبولی افزایش یابند.

می بایست به کمپرسورها فرصت بدهیم تا خنک شوند.

می بایست هر زمان که احساس کردید عملکرد دستگاه دچار اشکال شده است، اقدام به سرویس کاری آن نمایید.

فیلتر هوا و فیلتر روغن را مرتبا بررسی کرده و از روغن های مخصوص کمپرسور اسکرو برای آن استفاده نمایید.

در صورتی که کمپرسور های اسکرو دچار استهلاک شد، حتما برای تعمیر به یک متخصص ماهر و یا سرویس کار، مراجعه نمایید.

در خصوص مشخص کردن قیمت برای کمپرسور اسکرو، عوامل بسیار زیادی دخیل می باشند و می توانند تاثیر شگرفی در قیمت داشته باشند.

یکی از عوامل موثر در تعیین قیمت کمپرسورهای اسکرو، برندها می باشند. برندهای ساخت ایتالیا، قیمت بیشتری دارند ولی از سمت دیگر، کیفیت آن ها خیلی خوب است.

این امر باعث می شود که کشور ایتالیا سابقه بسیاری در تولید پمپ و کمپرسورهای اسکرو دارند و از جمله اولین کشورهای صنعتی در دنیا به حساب می آیند که این نوع کمپرسورها را تولید نموده اند.

از جمله عوامل دیگری که روی قیمت کمپرسور اسکرو اثر می گذارند، در نظر گرفتن واسط های فروش این دستگاه در بازار می باشد و در صورتی که کمپرسورهای اسکرو دست به دست منتقل شوند تا به فروشنده برسد، نیاز است که هر کدام از واسطه ها به سود خود دست یابند.

بنابراین پیشنهاد تیم فنی یوسرویس آنلاین به شما کاربران گرامی این است که از فروشندگان بدون واسطه یعنی وارد کنندگان مستقیم این دستگاه به کشور، خریداری کنید.

هزینه کمپرسورهای اسکرو، بستگی زیادی به قدرت و ظرفیت دستگاه دارند و هر چه قدر که ظرفیت و قدرت دستگاه بیشتر شوند، هزینه این کمپرسور افزایش خواهد داشت.

فروش را با ما تجربه کنید.

یوسرویس آنلاین، فروشگاه فروشگاه ها

با توجه به حجم زیاد تماس ها حتما به شماره 09370447862 در واتس آپ درخواست خود را ارسال کنید. در سریعترین زمان با شما تماس گرفته می شود.

X