مدیریت سه شنبه ، ۲۲ مرداد ، ۱۳۹۸ | 6:12 بازدید: 0 زمان مورد نیاز برای مطالعه : 10 دقیقه

تاریخچه “کمپرسورباد”

بسیاری از پیشرفتهای تکنولوژی امروزی اقتباس تکامل یافته ای ازدستاوردهای مراحل نخستین زندگی بشر می باشند. به عنوان مثال ، اولین مورد استفاده از هوای فشرده مربوط به زمانی است که انسان نخستین بادمیدن به کنده های نیم سوزی که براثر صاعقه بوجود آمده بود ، آتش را روشن نگه می داشت.

اولین “کمپرسورباد “خدادادی با مشخصات شگفت انگیز شش انسان است که قادر است 100 لیتر در دقیقه و یا شش متر مکعب در ساعت را با فشاری معادل 0.08-0.02 بار تامین کند.

aدر سال 1762 میلادی اولین” کمپرسورباد “سنتی یا موتودهای محرک آبی و ولوهای چوبی توسط جان اسمتین اختراع شد و در سال 1776 میلاذی اولین “کمپرسور باد” یا سیلندر چدنی و یا محدک بخار توسط جان ویلکینس تولید شد و منجر به تحول در تونل سازی و صنایع ذوب فلزات شد

هوای مورد نیاز برای دمیدن را شش های وی که کمپرسوری خدادادی با مشخصات شگفت انگیز است، تأمین می کرد.شش های انسان عادی قادراست ١٠٠ لیتر در دقیقه و یا شش مترمکعب درساعت با فشاری معادل08/-02/ بار تأمین کند . درصورت سالم بودن ، این “کمپرسور” اولیه انسانی به نحو شایسته و بدون رقیب و بی وقفه کارکرده و هزینه نگهداری وتعمیرات آن درحد صفر می باشد.

اهمیت کیفی این “کمپرسورباد” طبیعی در روشن کردن اولین آتش است . چون اگر شش های انسان درانجام این امر مهم قاصر بود، بدون شک تمدن امروزی بشر مسیر دیگری را طی می کرد. امادر سه هزارسال قبل ازمیلاد حضرت مسیح ، زمانیکه بشر فلزاتی ازقبیل ، طلا ، مس ، قلع وسرب راکه بصورت خالص درطبیعت وجود داشت کشف کرد وهمچنین پس ازگذشت چندی ، هنگامیکه برای احیاء اکسید این فلزات ،که در واقع اولین مواد خام برای استفاده فلزکاران جهت مصنوعات فلزی آن روز بود ، احتیاج به عمل ذوب وتولید هوای فشرده برای ایجاد حرارت مورد نیاز را داشت. دراین هنگام “کمپرسورباد” انسانی یعنی شش ها دیگر قادر به تأمین هوای مورد نیاز نبودند .برای رفع این مشکل وایجاد دمای حدود یک هزار درجه سانتی گراد از”کمپرسور “قوی تر دیگری که آنهم به دست طبیعت ساخته شده بود، استفاده کرد.

باید توجه داشت که اختراع دمی(“اولین کمپرسورباد “مکانیکی )راباید به عنوان تولدی تازه برای تولید هوای فشره به حساب آورد . این وسیله و دستگاه هایی که توسط چرخ دوار آبی کار می کردند، تادویست سال بعد بدون وقفه مورد استفاده قرارگرفتند.

درحدود سال های ١٧٠٠ میلادی حجم کور ه های ذوب فلزات روبه افزایش گذاشت . ولی دستگاه های دمی موجود درآن زمان از عهده انجام کارهای مربوط به گداخت این کوره ها بر نمی آمدند.تاسرانجام درسال ١٧۶٢ میلادی جان اسمیتون (John  Smeaton)  برای اولین بار سیلندر هوائی را اختراع کرد .این دستگاه هرچند بسیار ابتدائی بود ولی به هرصورت برای کوره های موجود مورد استفاده قرار گرفت . زیرا ساخت یک سیلندر دقیق وخوب برای تولید هوای فشرده درآن زمان امکان پذیر نبود.

وضعیت کار به همین منوال ادامه داشت تااینکه درسال ١٧٧۶ میلادی جان ویلکینسون  (JohnWilkinson)  دستگاه ماشین تراشی برای ساختن توپ اختراع کرد که توسط آن میشد سیلندرهای دقیقی ازفولاد ریختگی را تراشید. اولین دستگاه هوای فشرده دقیق توسط ویلکینسون ساخته و در کارگاهش نصب شد . این “کمپرسور باد “مکانیکی فقط قادر بود هوای فشرده ای با فشاری برابر یک بار تولید کند و تراکم بیش ازآن امکان پذیر نبود . چرا که در صورت افزایش فشار ،دمای “کمپرسور” زیادشده و بندها و تسمه های چرمی که به سوپاپ های چوبی اتصال داشتند تاب حرارت را نیاورده و از بین می رفتند.

اولین انتقال عظیم و موفق هوای فشرده هنگام تسریع در ساختمان تونل مونت سنیس(Mt.Ce Nis) درکوه های آلپ سویس صورت گرفت . این تونل پس از تکمیل دارای دو ریل و طولی برابر ۶/۱۳کیلومتربود . عملیات احداث تونل درسال ١٨۵٧ بااستفاده ازچکش های دستی شروع شد.ولی باسرعتی که کارحفاری پیش می رفت، ساختن این تونل سی سال به طول می انجامید. بنابراین از روی ضرورت و اجبار مدیران راه آهن تصمیم گرفتند ازچکش های بادی که با هوای فشرده بافشار ۶ آتمسفر کار می کردند استفاده کنند.

ساختن “کمپرسورهای باد” چهارسال طول کشید و در دو دهانه تونل نصب شد .در طول این مدت نیز چکش های بادی، توسط مهندس ارشد تونلها جرمن سومیلر(Germain Sommeiller) طراحی شد تا مورد استفاده قرارگیرد . باید توجه داشت که مشکلات و گرفتاریهائی که در کار این” کمپرسورها “وچکش های مربوطه به وجود آمد ، باعث پیشرفتهای فراوانی در زمینه ساختمان کمپرسورها وچکش ها ی بعدی شد و فن حفاری تونل گامی بزرگ به سوی تکامل برداشت . لازم به توضیح است که هردو” کمپرسور” ازنوع خنک شونده آبی بودند ، که آب برای خنک کردن هوای داخل سیلندرها استفاده می شد

این طرح ظاهرًا قدیمی ، سعی وکوششی بود که درجهت تکامل و پیشرفت وتوسعه دمی های هوائی قبلی صورت گرفته بود .زیرا مهندسین وطراحان از بوجود آمدن یک دیواره حرارتی بین سیلندرها، سوپاپها ، شیرها و دریچه ها که به صورت مشکل غیرقابل حلی جلوه گر می شد ، بیم داشتند. خوشبختانه دردسرهای جدی ومتعدد این سوپاپها و دریچه ها که به صورت ظاهرشدن فواره آب درآنها به سرعت بروز کرد ، باعث به وجود آمدن تکنیک ها ی جدید وماندنی به صورت پیستون های آبی شد .همچنین مشکلات موجود در اولین کوشش برای استفاده ازاین چکش های سنگ شکن در حدی بود که برای بهره برداری از ٩ دریل ، ۵۴ عدد از آن در کارگاه در دست تعمیر بودند.

هنگامیکه دوگروه حفاری به یکدیگر رسیدند ، تقریبًا از ٧٠٠٠ متر لوله برای انتقال هوای فشرده ای که از دهانه ها تا قسمت اصلی حفاری کشیده شده بود ، استفاده می شد. این اقدام نشان داد که نیروی هوای فشرده تامسافت های دور نیز قابل انتقال واستفاده می باشد. اخبار مربوط به حفر تونل مونت سنیس در روزنامه ها ومجلات صنعتی چاپ شد و مورد توجه اکثر مردم و مهندسین ودانشمندان درسراسر جهان قرار گرفت.

بحث و ابراز عقیده و دادن راهکارهای لازم درباره امکانات ایجاد وساخت شبکه های انتقال نیروی” هوای فشرده” وتغذیه واستفاده صنایع وتجارت ازاین نیرو ، رونق گرفت . در سال ١٨٧۵ در نزدیکی منطقه ای صنعتی واقع درجنوب سوئد ، بزرگترین کارخانه هیدروالکتریک (تولید نیروی برق ازآب ) به قدرت اولیه٣۶٠٠ kwو قابل توسعه تا  ١٣٠٠٠٠kw  برای تأمین نیروی لازم و به حرکت درآوردن “کمپرسور”های تولید هوای فشرده ایجاد شد . ولی این پروژه موفقیت اقتصادی مطلوبی را در پی نداشت.

با استفاده از ابزارها و وسایل بادی ، قدرت و شعاع عمل دست بشر ، بدون آنکه ازمیزان حساسیت ،دقت وانعطاف پذیری غیرقابل رقابتش کاسته شود به مقدار قابل ملاحظه ای توسعه یافته و پیشرفت کرده است واین ضروری ترین مسئله ای است که درانجام کار باید صورت بگیرد .ابزارهای هوائی کم وزن ، جمع وجور ، بادوام ، مطمئن ودقیق اند .کارکردن با آنها برای فرد ایجادخستگی نکرده ودارای ایمنی بالایی می باشند.

“هوای فشرده “برای کنترل ونظارت ، تنظیم از راه دور و نزدیک و انجام فرمان های متناوب و زماندار وگاهی نیز همراه و همزمان و هماهنگ باسیستم های هیدرولیکی ، الکتریکی و الکترونیکی برای انجام مقاصد مورد نظر، درخدمت بشر در آمده است.

باگسترش چشمگیری که در نیمه دوم قرن نوزدهم برای صنایع به وقوع پیوست ، تولید انبوه محصولات وضرورت دستیابی به دبی و فشار بالاتر ومحدودیت هائی که “کمپرسور”های تناوبی در دبی زیاد دارند باعث شد تا صنعتگران مجبور شوند در فکر طراحی وساخت انواع جدیدتری از”کمپرسورها “باشند.

هرچند که “کمپرسور”های باد تناوبی ازنظر قابلیت دستیابی به فشار بالا و راندمان هنوز هم مناسب ترین “کمپرسورهای باد” می باشند ولی بالا بودن قیمت اولیه ، محدودیت دستیابی به دبی زیاد ، پائین بودن قابلیت اعتماد ، توقف های ناخواسته همراه با بالابودن هزینه های تعمیرات عملا” باعث گردید تا این کمپرسور ها قادر به تأمین تمامی نیازهای صنایعی که با رشدی شتابان درحال گسترش بودند نباشد . به همین خاطر از اواخر دهه ١٨۶٠ نسل جدیدی از”کمپرسورهای باد “که درحین دارا بودن بسیاری از ویژگیهای مطلوب کمپرسور های باد تناوبی ، قادر به تراکم و جابجا کردن حجم وسیعتری ازگاز بودند ابداع گردید که به لحاظ ماهیت رفتار ظاهری به “کمپرسور”های دورانی ( Rotary) معروف شدند.

“کمپرسورهای باد “گوشواره ای را(Lobe) می توان اولین نمونه از”کمپرسورهای باد” دورانی دانست که تولید آن ازدهه ١٨۶٠ شروع گردید . در اواخر قرن نوزدهم شرکتRoots  نمونه ای از دمنده فوق را که دارای گوشوارهائی به قطر۵/۷ متر بودند برای تهویه معادن بکار گرفت که قادر بود١٧۴٠۰۰ مترمکعب درساعت هوا را جهت تهویه به داخل تونل های معدنی بفرستد . قابلیت هایاین دمنده آنچنان بالا بود که بنام  شرکت سازنده(Roots) معروف گردید و هنوز هم در بسیاری ازمراجع علمی “کمپرسورهای باد”گوشواره ای بنام  Rootsنامیده می شوند .

اولین “کمپرسورباد” تیغه لغزنده ( Sliding Vane ) درسال ١٨٩٠ در آمریکا ساخته شد که بصورت خشک(Dry) طراحی شده بودند . پائین بودن راندمان ومشکل گرم کردن جزء معایب اساسی این “کمپرسورها “بوده تا اینکه درسال ١٩۴٧ با تزریق روغن که نقش آب بند کننده وخنک کاری “کمپرسور” را بعهده داشت، کارآئی ، عمرمفید و قابلیت های این کمپرسور به مقدار چشمگیری افزایش داده شد و امروزه نسل جدیدی ازکمپرسورهای باددورانی بصورت روغن کاری شونده(Lubricated) درصد بالائی از بازار فروش “کمپرسورهای باد “رابه خود اختصاص داده است . هرچند که “کمپرسور”های دورانی درمقایسه با “کمپرسورهای تناوبی” ازقابلیت بالاتری در امر متراکم کردن گازها با دبی بیشتر برخوردار بودند ولی با این وجود قادر به تأمین تمامی نیازهای صنایع روبه گسترش که هر ساله ازنظر ظرفیت توسعه می یافتند نبودند.

“کمپرسورهای باد” گریز ازمرکز را می توان پاسخ مناسبی برای مشکل ظرفیت “کمپرسورها “دانست . اولین “کمپرسور” گریز ازمرکز درسال ١٨٩٩ توسط یک مهندس فرانسوی بنام Rateauبا  ظرفیت ٢٠٠٠ مترمکعب درساعت و با نسبت تراکم۱ :۶/۱(فشار خروجی۲۶/۱بار مطلق)ساخته شد. درسال ١٩٠٣ “کمپرسورباد” گریز ازمرکز ۵ مرحله ای با نسبت تراکم کلی۵:۱ طراحی و بکار گرفته شد تولید کمپرسورهای گریز ازمرکز باظرفیت وفشار خروجی بالاتر دائمًا در دستور کارشرکت های سازنده قرارگرفته ، بنحوی که امروزه این “کمپرسورها “درظرفیت بیش از ١٢۵٠٠٠٠مترمکعب درساعت ساخته می شود. فشار قابل دسترسی دراین دسته از”کمپرسور”ها ازطریق افزایش تعداد طبقات تا ١۶ طبقه به بیش از ٧٠٠ بار نیز رسانیده شد “کمپرسورهای باد “گریز ازمرکز ذاتًا ازنوع خشک (Oil Free)بوده وبعلت بالابودن قابلیت اعتماد آن ،دوره های بهره برداری بدون توقف آن به بیش از سه سال نیز میرسد.

انتخاب نوع “کمپرسورباد”

دسته بندی “انواع کمپرسورباد”:

تمام “کمپرسورهای باد” به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: 1- “کمپرسورهای “دینامیکی 2- کمپرسورهای جابجایی مثبت 3- اژکتورها- دسته دینامیکی را می‌توان به سه نوع مختلف جدا کرد: کمپرسورهای بادگریز از مرکز (centrifugal)- کمپرسورهای باد جریان محوری (Axial Low compressor) و فن‌ها (Fans). کمپرسورهای باد جابجایی مثبت نیز بر اساس نوع مکانیزم حرکت به دو دسته تقسیم می‌شوند:

رفت و برگشتی (reciprocating) یا چرخشی (rotary)

پلنجری (single acting high pressure) و کمپرسورهای دیافراگمی (diaphragm compressor) تقسیم‌بندی می‌شوند.

کمپرسورهای چرخشی نیز به نمونه‌های تیغه لغزنده (sliding vane)، رینگ مایع (liquid ring)  گوشواره‌ای (Lobe) و کمپرسورهای پیچشی (screw) تقسیم می‌شوند.

دمنده‌ها (blowers) نیز نوعی از “کمپرسور”ها با جریان زیاد و فشار کم می‌باشد. استفاده این نوع بیشتر در سرویسهای هوا، واحدهای بازیابی هوا- وزش‌هوای کوره و دمنده‌های فاضلاب‌ است.

فاکتورهای دخیل در انتخاب نوع کمپرسورباد:

تجربه مکانی: تجربه‌ای که یک پالایشگاه مخصوص یا یک محل خاص جغرافیایی با یک نوع کمپرسورباد ویژه بدست آورده است، به صورتی که کجا کدام نوع کمپرسورباد می‌توانند مورد استفاده قرار بگیرد.

‘‘تجربه‌هایی که به دست آمده اند به صورت زیر است:

1.      نمونه‌های مناسبی که قبلاً مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

2.      نمونه هایی که قبلاً مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

3.      نزدیکی سرویس دهنده‌های کمپرسورباد

4.      اندازه و مهارت گروه تعمیر و نگهداری

5.      توانایی ابزار و وسایل مناسب برای تعمیر و نگهداری

انواع مدل های” کمپرسورباد “:

قدم اصلی در انتخاب کمپرسورباد برای یک کاربرد خاص این است که ما مطمئن شویم این کمپرسورباد را به راحتی می‌توانیم خریداری کنیم.

معرفی انواع کمپرسورباد:

کمپرسور های بادگریز از مرکز

کمپرسورهای جریان محوری Axial Flow Compressor

اصول کار این نوع کمپرسورها براساس حرکت دادن گاز ( هل دادن ) توسط پره های دوار نصب شده روی رتور است و بیشتر استفاده این نوع کمپرسورها در توربین های گازی است و یا برای جاهایی که نیاز به جریان و فلو زیاد گاز باشد . معمولاً فشار خروجی آنها پایین و متوسط است .

همینطور که ملاحظه می شود جریان گاز در داخل کمپرسورباد در جهت محوری Axial است و بر پره های نصب شده روی رتور( پره های متحرک ) که وظیفه انتقال انرژی از رتور به سیال را عهده دارند و با محور می چرخد . پره های ثابت دیگری نیز روی بدنه کمپرسورباد نصب گردیده که به آنها پره های راهنما گفته می شود که علاوه بر جهت دادن به سیال ، برای انتقال از یک مرحله به یک مرحله دیگر وظیفه تبدیل انرژی جنبشی به انرژی فشاری را نیز به عهده دارند . افزایش فشار در این نوع کمپرسورها به این صورت است که گاز را به تدریج از فضای باز ( سطح مقطع زیاد ) به فضای تنگتری می راند و باعث کم شدن حجم و افزایش فشار آن می گردد .

کمپرسورهای باد جریان شعاعی Radial Flow

این نوع کمپرسورها به گریز از مرکز معروف هستند و اصول کار آنها ، استفاده از نیروی گریز از مرکز برای بالا بردن انرژی جنبشی گاز است . این عمل توسط Vane های نصب شده روی پروانه به سیال اعمال می شود در این نوع کمپرسورها عامل اصلی انتقال انرژی ، پروانه کمپرسورباد Impeller است که روی محور نصب می شود و با  آن می چرخد و پس از وارد شدن سیال به چشمه پروانه Impeller Eye روی تیغه هایی Vane که روی آن نصب می شود هدایت می شود . پس از قرار گرفتن در نوک پروانه توسط نیروی گریز از مرکز اعمال شده از پروانه جدا می شود و وارد محفظه اطراف آن Voloute یا Difuser می شود تا انرژی جنبشی دریافت شده به انرژی فشاری تبدیل شود . خلاء ناشی از پرتاب سیال به طرف بیرون ( در اثر سرعت گرفتن سیال ) باعث جایگزینی مجدد سیال به نوک پروانه می شود و باعث جریان یافتن مداوم سیال به کمپرسورباد و کسب انرژی و خارج شدن آن از کمپرسور می شود .

با توجه به اینکه حرکت سیال در داخل کمپرسورباد توسط نیروی گریز از مرکز انجام می شود باید دور کمپرسورباد به اندازه ای بالا باشد تا بتواند سیال قرار گرفته در نوک پروانه را از پروانه جدا کند تا امکان جایگزینی ذرات قبلی به جای آن فراهم شود در غیر این صورت فشار وفلوی کمپرسور کاهش خواهد یافت که با توجه به سبک بودن گازها برای انرژی دادن به سیال نیاز به دورهای بالا می باشد  ( نسبت به مایعات ) همچنین به دلیل فاصله زیاد بیــن مولکول­های گازها تعداد Vane­های نصب شده روی پروانه­ ها و همچنین زاویه آنها نســبت به پروانه ­های پمپهای گریز از مرکز بیشتر است . مجموعه Volute و یا دیفیوزها مثل کار آنها در پمپها با زیاد کردن سطح مقطع عبوری جریان انرژی جنبشی به انرژی فشاری تبدیل می کنند .

این نوع کمپرسورهای باد بیشترین کاربرد را در صنایع دارند و از آنها برای فشرده کردن هوا و گازهای دیگر در حجم ها و فشارهای مختلف استفاده می شود

 کمپرسورهای جابجایی مثبت Positive Displacement Compressors

به کمپرسورهایی که در هر سیکل کاری ( دورانی یا رفت و برگشتی ) مقدار حجم مشخصی از گاز را جابجا می کنند کمپرسورهای جابجایی مثبت  گفته می شود . از مشخصه های اصلی این نوع کمپرسورهای باد متناسب بودن مقدار گاز خروجی با تعداد کورس کمپرسور است . بدین معنا که برخلاف دیگر کمپرسورها با دو برابر کردن دور کمپرسور فلوی کمپرسور نیز دو برابر می شود و همچنین اگر مسیر خروجی آنها مسدود گردد فشار خروجی آنها می تواند تا بی نهایت افزایش پیدا کند و در صورت تامین توان مورد نیاز می تواند باعث ترکیدن بدنه کمپرسورباد یا سیستم لوله کشی گردد .

کمپرسورهای جابه جایی مثبت در دو دسته کلی زیر تقسیم می شوند :

الف) کمپرسورهای نوع روتاری Rotary Compressor

ب) کمپرسورهای نوع رفت و برگشتی Reciprocating Compressor

1-3-1-2-1- کمپرسورهای نوع روتاری (Rotary Compressor )

در این نوع کمپرسورها عمل بالا بردن انرژی سیال ( بالا بردن فشار گاز ) برخلاف کمپرسورهای گریز از مرکز با هل دادن از طریق حرکت چرخشی ،‌گاز از طرف ورودی ( که حجم بیشتری دارد ) به طرف خروجی ( که به تدریج حجم کم می شود ) انــجام می شود و بسته به ساختمان داخل کمــپرسور در انواع زیر طــبقه بــــندی می شوند :

1-     کمپرسورهای نوع لوب Lobe Compressor

2-     کمپرسورهای نوع لوب مارپیچی Helical Lobe Compressors

3-     کمپرسورهای نوع تیغه لغزشی Sliding Vane Compressors

4-     کمپرسورهای نوع  رینگ مایع Liquid Ring Compressors

کمپرسورهای نوع لوب Lobe Compressor

در این نوع کمپرسورباد که شکل آن در زیر نشان داده شده است Gas از قسمت ورودی Suction وارد کمپرسورباد می شود و با حرکت چرخشی Lobe ها که توسط الکترو موتور به آنها داده می شود و در جهت عکس همدیگر می چرخند گاز Gas حبس شده بین رتورها و بدنه کمپرسورباد را به سمت راهگاه خروجی Discharge کمپرسور که به تدریج حجم آن کم می شود می رانند .

شکل لوب ها طوری طراحی می شود که در حین چرخش همواره کمترین فاصله بین آنها و بدنه وجود داشته باشد و در صورتیکه این فاصله ها به هر دلیلی افزایش پیدا کند می تواند باعث شود گاز فشرده شده نشت کند و به دلیل وجود اختلاف فشار مجدداً وارد مراحل فشار پایین سیلندر Low Pressure شود که می تواند باعث نشتی های داخلی و کم شدن فلو و فشار کمپرسورباد شود .

بسته به تعداد Lobe هایی که روی یک رتور قرار می گیرد این نوع کمپرسورها در انواع مختلفی اعم از دولوب  Double Lobe وسه لوب Trial Lobe  و همچنین لوب مارپیچی ساخــته و مورد استفاده قرار می­گیرند . هر چه تعداد Lobe ها بیشتر باشد راندمان کمپرسورباد نیز افزایش پیدا می کند که به طبع آن هزینه ها و دقت ساخت نیز بالاتر خواهد رفت .

در زیر یک کمپرسورباد نوع لوب نوع سه لوب نشان داده شده است .

کمپرسورهای نوع لوب مارپیچی Helical Lobe Compressor

با توجه به شباهت رتور این نوع کمپرسورها به پیچ اصطلاحاً به این نوع کمپرسورها ، کمپرسورهای نوع پیچی یا Screw Compressor نیز گفته می شود و نحوه کار آنها بر اساس حبس شدن گاز بین لوب های مارپیچی که به صورت نر و ماده در داخل هم می چرخند و بدنه ( سیلندر) است . حرکت دورانی Screw ها باعث جلو راندن گاز ( مثل چرخ گوشت 9 از مسیر ورودی تا خروجی می شود که هرچه گاز به طرف خروجی کمپرسورباد نزدیکتر می شود انرژی بیشتری دریافت می کند و با کاهش حجم آن فشارش افزایش پیدا می کند .

حرکت چرخشی Screw ها به توسط الکترو موتور و از طریق چرخ دنده هایی که در قسمت انتهایی محور قرار دارد Timing Gear به رتور دیگر منتقل می شود و باعث می گردد رتورها در خلاف جهت همدیگر بچرخند . برای جلوگیری از نشتی های داخلی باید همواره فاصله کمی بین Lobe ها و محفظه های که Lobe ها در آن حرکت می کند Cylinder وجود داشته باشد که با توجه به زیاد بودن طول رتور امکان کم کردن این فواصل با دشواری مواجه است که در بعضی از انواع این کمپرسورها برای جلوگیری از تماس مستقیم قطعات ثابت و متحرک با ایجاد یک فیلم نازک روغن روانکاری  که همراه گاز وارد کمپرسورباد می شود از تماس و اصطکاک قطعات ثابت و متحرک ممانعت می شود .

براین اساس این نوع کمپرسورها در دو دسته زیر تقسیم بندی می شود :

1-     کمپرسورهای نوع بدون روغن  Oil Free Compressor

2-    کمپرسورهای نوع روغنی Oil Compressor

در کمپرسورهای نوع روغنی به دلیل کمتر بودن فاصله بین قطعات ثابت و متحرک ( رتورها و سیلندر ) به گازی ( هوایی ) که وارد کمپرسورباد می شود روغن تزریق می کنند تا یک فیلم روغن بین قطعات ثابت و متحرک به وجود آید و از تماس قطعات جلوگیری کند که روغن تزریق شده مجدداً در قسمت خروجی کمپرسور از گاز یا هوای خروجی به توسط سیستمهای جدا کننده روغن و گاز Separator جدا می شود و مجدداً وارد سیکل اصلی خود جهت روغن کاری قطعات می شود که گاهاً نیاز به اضافه کردن روغن به داخل مخزن می شود .

در بخشهای بعدی باز به طور مفصل تری راجع به این کمپرسورها بحث خواهد شد .

کمپرسورهای نوع تیغه لغزشی Sliding Vane Compressor

در این نوع کمپرسورها رتور بصورت خارج از مرکز در داخل سیلندر Casing قرار می گیرد و توسط حرکت چرخشی تیغه های Vane نصب شده روی آن باعث ورود سیال از قسمت Suction به داخل کمپرسور و حبس شدن آن بین تیغه ها و بدنه می شود و توسط حرکت دورانی پره ها به قسمت خروجی کمپرسور رانده شود که هر چه به قسمت ورودی نزدیک تر می شود حجم بین تیغه ها و بدنه به تدریج کم می شود و باعث افزایش گاز می شود . در این نوع کمپرسورها نیز فاصله بین بدنه و تیغه ها باید در حد مینیمم تنظیم گردد تا باعث برگشت هوا و ایجاد نشتی داخلی نشود . در این نوع کمپرسورها Vane ها یا تیغه ها عمل راندن گاز را انجام می دهند و معمولاً آب بندی بین تیغه ها و سیلندر با استفاده از نیروی گریز از مرکز ناشی از حرکت دورانی تیغه ها که باعث چسبیدن تیغه ها در جداره داخلی سیلندر می شود انجام می شود ولی در بعضی از انواع این کمپرسورها که دور آنها پایین است جهت تماس مدام بین Vane ها و Casing فنرهایی نیز در زیر تیغه ها نصب می شود که می تواند به نیروی گریز از مرکز کمک کند و کار آب بندی داخلی بهتر انجام شود .

در کمپرسورهای با سایز های بالاتر جهت کم کردن اصطکاک بین Vane ها و بدنه نیاز به روغنکاری است که معمولاً با تزریق مقداری روغن در قسمت وروی کمپرسور به گاز این کار انجام می شود .

این نوع کمپرسورها برای شرایط فشارهای پایین و دورهای کم و فلوهای متوسط کارایی بسیار بالایی دارند .

به دلیل طول عمر بالا و سر و صدای کم آنها در حین کار از این نوع کمپرسورها در یخچال های قدیمی به وفور استفاده شده است .

در بعضی از انواع این کمپرسورها برای کاهش بارهای شعاعی روی یاتاقان ها و افزایش طول عمر آنها ، بدنه پمپ بصورت دوراهگاهی ساخته می شود که باعث متعادل شدنفشار اطراف رتور و نهایتاً بالانس نیروهای شعاعی روی رتور می شود .

کمپرسورهای نوع رینگ مایع  Liquid Ring Compressor

شکل بدنه این نوع کمپرسورها بصورت تخم مرغی شکل Egg Shaped است و پره های آن از نوع فنجانی Cupped Blade ساخته می شود . این نوع کمپرسورها معمولاً برای سیالات دو فازی ( گاز همراه با مایع ) مورد استفاده قرار می گیرند . یکی از مهمترین موارد کاربرد آن در پالایشگاه ها در سیستم مشعل Flare که همواره مقدار مایعات گازی همراه گاز وجود دارد است . عمل آب بندی داخلی این نوع کمپرسورتوسط دیواره ای از مایع که داخل کمپرسور ریخته می شود و بین رتور و بدنه قرار می گیرد و با استفاده از نیروی گریز از مرکز انجام می شود و. نوع مایع مورد استفاده برای آب بندی بستگی به نوع گاز کمپرسور دارد ولی معمولاً از آب که مایع ارزان قیمت است استفاده می شود . قبل از راه اندازی کمپرسور ابتدا در داخل آن مایع مناسبی ریخته می شود و سپس اقدام به راه اندازی آن می شود . وقتی کمپرسور ساکن است مایع در قسمت ته بدنه می ماند و وقتی در حالت چرخش قرار گرفت در اثر نیروی گریز از مرکز مایع به سمت بیرون Casing پرتاب می شود و با ایجاد یک دیواره آب بندی و ممانعت از فرار گاز فشرده شده انجام می شود .

در قسمت نزدیک به مرکز رتور چهار عدد کانال Stationary Port Chamber قرار گرفته که دو تای آنها مربوط به مسیر ورودی گاز و دوتای دیگری مربوط به مسیر خروجی گاز می باشد که با چرخش رتور گاز وارد راهگاههای ورودی می شود و با حرکت چرخشی رتور گاز حبس شده بین تیغه ها و دیواره مایع و شکل بدنه کمپرسور باعث می شود که فشار دیواره مایع گاز را فشرده کند و آن را بطرف مسیر خروجی کمپرسور از طریق Stationary Port Chamber  هدایت کند . در این نوع کمپرسورها بطور هم زمان جریان گاز و مایع وجود دارد برقرار است و مایع داخل کمپرسور هم کار آب بندی و هم کار روانکاری را هم انجام می دهد و نیازی به استفاده از روغنکاری خارجی نیست و تنها نیاز این نوع کمپرسور به اضافه نمودن مایع داخلCasing  است که احتمالاً مقداری از آن با گاز خروجی از کمپرسور با آن خارج می شود که البته در مرحله خروجی کمپرسور توسط Separator مخصوص جدا می شود مایع آب بند کننده  معمولاً مایع ارزان قیمتی است که باید ذرات ناخالص و جامد آن جدا شده باشد .

به این مطلب هم سر بزنید :  کمپرسور در صعنت خودروسازی و قطعات

کمپرسورهای نوع رفت و برگشت Reciprocating Compressor

اصول کار این کمپرسور از طریق مکانیزم حرکت رفت و برگشتی و تغییر حجم حاصل از آن انجام می شود افزایش حجم در داخل کمپرسور باعث کاهش فشار در آن و نتیجتاً باعث ورود گاز به داخل محفظه کمپرسور می شود و در سیکل تراکم نیز کاهش حجم داخل کمپرسور باعث خارج شدن گاز می شود . و قدار گز فشرده شده تناسب مستقیم با تعداد کورس کمپرسور دارد .

این نوع کمپرسورها معمولاً‌برای تولید فشارهای بالا مورد استفاده قرار می گیرند و بطور کلی در دو دسته کلی زیر طبقه بندی می شوند ک

1-     کمپرسورهای رفت و برگشتی نوع پیستونی

2-     کمپرسورهای رفتو برگشتی نوع دیافراگمی

کمپرسورهای رفت و برگشتی نوع پیستونی

در این نوع کمپرسورها حرکت رفت و برگشتی پیستون در داخل سیلندر باعث تغییر حجم در سیلندر شده که افزایش حجم سیلندر باعث کاهش فشار در آن شده و باعث مکش گاز به داخل سیلندر می شود و در مرحله تراکم کاهش حجم سیلندر در اثر حرکت پیستون به سمت جلو باعث افزایش فشار داخل سیلندر ( متراکم شدن گاز ) و نهایتاً خارج شدن گاز با فشار بالا از داخل سیلندر در مسیر لاین خروجی کمپرسور می شود . کنترل کردم اتوماتیک ورود و خروج گاز به داخل سیلندر به توسط ولوهای کمپرسور یا شیرهای ورودی و خروجی Compressor Valves انجام می شود .

حرکت دورانی الکترو موتور یا توربین بخار به توسط میل لنگ به حرکت رفت و برگشتی تبدیل می شود و به توسط مجموعه Cross Head کاملاً خطی شده و روی پیستون اعمال می گردد . کمپرسورهای رفت و برگشتی به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند :

الف ) کمپرسورهای یک طرفه Single Acting

ب ) کمپرسورهای دو طرفه Double Acting

در کمپرسورهای نوع  Single Actingعملیات تراکم گاز فقط در قسمت جلوی پیستون یا سر سیلندر انجام می­شود و در نوع Double Acting هم قسمت جلو پیستون ( سرسیلندر ) و هم قسمت عقب آن ( ته سیلندر ) انجام می شود که به عنوان دو کمپرسور موازی عملیات مکش و تراکم را با تاخیر زمانی 180 درجه ای انجام می دهند . کمپرسورهای نوع دوطرفه که غالباً در اکثر صنایع مورد استفاده قرار می گیرد علاوه بر بالا بردن ظرفیت کمپرسور باعث کم شدن نیروهای لرزاننده Shaking Force به بدنه کمپرسور و میل لنگ نیز می­شود که باعث افزایش طول عمر قطعات و کمپرسور هم می شود .

در قسمت های بعدی مفصلاً‌در رابطه با ساختمان اجزاء مختلف و اصول کار آن بحث خواهد شد .

کمپرسورهای نوع دیافراگمی

اصول کار این نوع کمپرسورها نیز مانند کمپرسورهای پیستونی بر اساس تغییرات حجم داخل کمپرسور است که به توسط حرکت رفت و برگشتی ، دیافراگم انجام می شود ( مثل پمپ بنزین اتومبیل ها ) و کنترل کردن ورود و خروج گاز داخل کمپرسور به توسط ولوهایی که به طور اتوماتیک بر اساس اختلاف فشار کار می کنند Compressor Valve انجام می شود .

در کمپرسورهای نوع دیافراگمی حرکت رفت و برگشتی روی دیافراگم اعمال می شود و حرکت رفت و برگشتی آن باعث تغییر حجم داخل کمپرسور و تغییر فشار داخل آن می شود که افزایش حجم و کاهش فشار در داخل سیلندر باعث ورود گاز به داخل سیلندر و کاهش حجم قسمت بالای دیافراگم باعث افزایش فشار و نهایتاً خروج گاز از بطرف لوله خروجی کمپرسور می شود .

دیافراگم ها بسته به طراحی کمپرسوربر اساس فشار درجه حرارت و … از جنس های مختلفی نظیر لاستیک فلز و یا پلاستیک های مخصوصی ساخته می شوند .

محاسن کمپرسورهای دیافراگمی

1-     مهمترین حسن این نوع کمپرسورها عدم تماس بین گاز و قطعات کمپرسور است .

2-     از دیگر ویژگی های بارز کمپرسور دیافراگمی این است که تنها دیافراگم و مجاری ورودی و خروجی کمپرسور با گاز کمپرس شونده در تماس هستند .

3-     این نوع کمپرسورها نیاز به آب بندی ندارند و می توان ادعا کرد که نشتی در این گونه کمپرسورها صد در صد صفر است .

ظرفیت این کمپرسورها با قطر دیافراگم ، میزان حرکت دیافراگم ( کورس حرکت ) و تعداد تکرار حرکت رفت و برگشتی در واحد زمان ( سرعت حرکت ) نسبت مستقیم دارد .از آنجایی که مقدار حرکت قابل دستیابی دیافراگم محدود است و بطور قابل ملاحظه ای قطران کمتر از قطر دیافراگم پمپ است ، حداکثر ظرفیت کمپرسور ( با قطر دیاگرام ثابت ) عملاً به حداکثر سرعت رفت و برگشت دیافراگم که معمولاً کم است بستگی خواهد داشت .

بسته به نوع مکانیزم تحریک دیافراگم این نوع کمپرسورها در چند دسته زیر طبقه بندی می شوند :

الف – کمپرسورهای دیافراگمی با عملگر هیدرولیکی

ب- کمپرسورهای دیافراگمی با عملگر مکانیکی

با توجه به ظرفیت پایین این نوع کمپرسورها و همچنین عدم تحمل دیافراگم ها برای فشارهای زیاد مورد استفاده آنها محدود است آنها محدود است و بیشتر برای جابجا کردن یا فشرده کردن گازهائی نظیر اکسیژن و برای پر کردن کپسول های حاوی این گازها مورد استفاده قرار می گیرند .

در کمپرسورهای دیافراگمی صنعتی معمولاً حرکت رفت و برگشتی دیافراگم ها ( که معمولاً ار جنس فلزی (St.St)  اند ) توسط فشار روغن زیر آنها و به توسط حرکت رفت و برگشتی پلانچر ( پیستون ) زیر آن که به توسط میل لنگ رفت و برگشت می کند انجام می شود برای کنترل کردن فلوی خروجی کمپرسور فشار روغن ( مقدار ) زیر دیافراگم تغییر داده می شود که این عمل توسط یک عدد پمپ روغن کوچک Plunger Pump ای که به توسط میل لنگ تحریک می شود انجام می شود و روغن را زیر دیافراگم تزریق می کند تا هم جبران نشتی روغن از زیر پلانجر یا پیستون را بنماید و هم باعث بالا بردن فشار روغن زیر دیافراگم را بنماید و نهایتاً باعث حرکت بیشتر دیافراگم و بالا بردن فلوی کمپرسور گردد

با تنظیم میزان کورس یا حرکت دیافراگم که در کمپرسورهای نوع عملگر هیدرولیکی با کم و زیاد کردن فشار ( مقدار ) روغن زیر دیــافراگــم انجام می شود و یا سرعت پمپ ( تعداد کورس در واحــد زمان ) و یا هر دو می توان ظرفیت این کمپرسورها را تغییر داد . در صورت لزوم می توان از دو یا سه دیافراگم متوالی که روی هم قرار می گیرند استفاده کرد که در صورت پاره شدن یکی از آنها دیگری جلوی نشتی مایع را بگیرد . همچنین با تعبیه سوراخ و شیارهای ریز روی دیافراگم و انتقال آنها روی یک عدد Pressure Switch در صورتی که یکی ار دیافراگم ها پاره شود فشار گاز یـا روغن روی سوئیچ عمل می کند و باعث تحریک آن می شود که با تحریک سوئیچ علامت هشدار ارسال می شود یا باعث از سرویس خارج شدن کمپرسور می­شود­. در این نوع طراحی دیافراگم شیار دار در وسط قرار می گیرد و سوراخ دیافراگم های دیگر که یکی زیر و دیگری روی آن قرار می گیرد دقیقاً باید مقابل شیار دیاگرام وسطی واقع شوند .

همچنین به توسط مکانیزمی به نام Relief Valve  همواره مقداری روغن از زیر دیافراگم تخلیه می شود تا بتوان با آن مقدار فلوی کمپرسور را تحت کنترل قرار داد . هرچه میزان باز بودن و تخلیه روغن از Relief Valve یا Pressure Limiter بیشتر باشد فلوی کمپرسور کمتر می شود و برعکس با بسته شدن آن و حبس روغن زیر دیافراگم باعث بیشتر شدن فشار زیر دیافراگم و افزایش کورس پیستون و زیاد شدن فشار و فلوی کمپرسور می شود . لازم به توضیح است که Relief Valve   عبارتست از یک شیر سوزنی Needle Valve که مقدار روغن تخلیه شده از زیر دیافراگم را منترل می کند و برای Unload کردن یا تغییر Loadکمپرسور از آن استفاده می شود و روغن را از زیر دیافراگم به محفظه روغن بر میگرداند .

برای کنترل کردن مسیرهای ورودی و خروجی گاز از کمپرسور ولوها Compressor Valve ها استـفاده می شود.

ولوها از مهمترین قطعات کمپرسورهای رفت و برگشتی می باشند که خراب شدن آنها باعث عدم آب بندی آنها و برگشت مجدد گاز به داخل کمپرسورو گرمشدن کمپرسور و نهایتاً کاهش ظرفیت وفـلوی کمپرســور می شود و عملکرد نامناسب آنها نیز باعث کاهش کارآیی آن می شود که در بخش ولوها بطور مفصل راجع به آنها بحث خواهد شد .

برای محافظت از کمپرسورهای نوع جابجایی مثبت در برابر فشارهای بالا که باعث ترکیدن کمپرسور و ایجاد خسارت های جانی و مالی فراوانی می شود معمولاًدر قسمت خروجی آنها یک عدد شیر اطمینان Safety Valve نصب می شود و ردی فشار مورد نظر Set می گردد و در صورت افزایش فشار به هر دلیل مقداری از گاز داخل کمپرسور از آن خارج می شود و به یک محیط مطمئنی منتقل می شود . در زیر شمائی از آن نشان داده شده است .

کمپرسورها از لحاظ تعداد مرحله نیز به دو دسته زیر طبقه بندی می شوند :

الف – کمپرسورهای یک مرحله ای Single Stage

ب – کمپرسورهای چند مرحله ای Multistage

برای مواردی که حجم زیاد گاز با فشار بالا مورد نیاز است حتماً باید از کمپرسورهای چند مرحله استفاده شود بدین معنی که مراحل افزایش فشار در چندین مرحله انجام می شود .

دلایل اجبار به استفاده از کمپرسورهای چنر مرحله ای به شرح زیر است :

1-     کم کردن تنشهای کششی و فشاری روی قسمتهای مختلف کمپرسور .

2-     فرصت خنک کاری گاز در مراحل میانی به به توسط Inter Cooler ها .

3-     صرفه جویی در مصرف انرژی .

1-3-1-3-کمپرسورهای حرارتی Thermal Compressors

حرارت دادن گاز نیز باعث افزایش جنبـــش مولکولهای گاز و افزایش فشار گاز در حجم ثــابت می شود ( دقیقاً مثل دیگهای زود پز که برای پخت غذا از آنها استفاده می شود ) که در بعضی از پروسه ها مثل یخچال های

نفتی یا گازی که با سیکل گازی کار می کنند از آن استفاده می شود و بالا بردن فشار گاز که در کمپرسورهای برقی به توسط کمپرسور انجام می­شود در این سیستم ها با حرارت دادن گاز ( سیکل جذبی ) انجام  می شود که توضیح بیشتر آن خارج از حوصله این مقوله می باشد .

در طبقه بندی فوق اژکتورها Ejectors ها نیز جز دسته سوم کمپرسورها طبقه بندی می شوند که ساختمان و اصول کار آنها با کمپرسورها متفاوت است و اساس کار آن بر افت فشار داخل اژکتور است که در اثر سرعت گرفتن سیال در آن بوجود می آید .

اژکتور ها بصورت یک شیپوره همگرا واگرا هــستند که با سرعت گرفتن سیال عبوری از آن ایجاد خــلا می کنند و با استفاده از خلا ایجاد شده بخارات را از داخل سیستم مربوطه مکیده و از آنجا خارج می کند . از اژکتورها برای کاربردهایی نظیر تخلیه آب حوضچه ها با استفاده از آب آتش نشانی و همچنین روی کندانسورهای توربین های بخار یا برج های خلا برای بیرون کشیدن بخارات Non Condense که  معمولاً با گازها همراه هستند مورد استفاده قرار می گیرند . اژکتورها در قسمت فوقانی دستگاههای خلا نصب می شوند . در توربین های بخار معمولاً اژکتورها با بخار Steam با فشار مناسب ( بسته به شرایط عملیاتی 60 یا 300 پوندی  ) کار می کنند . در اژکتورهای کوچک با بخار با فشار پایین کار می کنند بخارات خارج شده از اژکتور به طرف  محیط بیرون Vent می شود ولی در اژکتورهای بزرگ که با فشارهای بالا کار می کنند به دلیل زیاد بودن حجم بخارات عبوری از اژکتور Vent کردن بخارات مقرون به صرفه نیست . اگر فشار خروجی از اژکتور در حد مناسبی باشد بخارات خارج شده وارد شبکه بخار مناسب با آن فشار می شود و به مصرف دستگاه های دیگر می رسد و در غیر این صورت بخارات خارج شده وارد مبدلهای حرارتی دیگری ( کندانسورهای داخلی و میانی ) می شـود و در انـــجابــه مایع تبدیل می شود و همچنین بخارات کندانس نشده این مبدل ها نیز توسط اژکتورهای دیگری مکیده می شوند .

1-4-ملاحظات طراحی :

اگر جریان و فشار خروجی مورد نظر ما در بازده اقتصادی یک نوع کمپرسور قرار گیرد انتخاب ما در مرحله اول مشکلی ندارد اما اگر جریان و فشار خروجی در بازده اقتصادی دو نمونه کمپرسور قرار گرفت باید مطالعات بیشتری بر انتخاب نهایی انجام دهیم.

·        تراز قدرت :همانطوری که جریان و فشار خروجی کمپرسور مهم می‌باشند تراز قدرت کمپرسور نیز باید مدنظر قرار گیرد.

در خلاصه‌ای از بیشترین سطح توان برای  هر نوع کمپرسور فراهم شده است.

·        هد مورد نیازکمپرسورهای جابجایی مثبت بیشتر از کمپرسورهای دینامیکی برای هدهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

·        نسبت فشار: کمپرسورهای رفت و برگشتی چند مرحله‌ای از لحاظ اقتصادی برای نسبت فشارهای بالا مناسب ترند.

نمودار مشخصه هد و جریان کمپرسورهای متفاوت در شکل شماره 12 آورده شده است.

·        روغن کاری کمپرسور :کمپرسورهایی که در آنها روغن به جریان فرآیندی تزریق می‌شود، کمپرسورهایی که نیاز به روغن‌کاری داخلی دارند مثل کمپرسورهای پیچشی برای کاربردهای تولید اکسیژن و یا راکتورهایی که روغن باعث آلوده کردن کاتالیست می‌شود،نا ایمن هستند.

·        همراه شدن مایع با گازکمپرسورهای پیشنهادی برای این نوع کار که امکان حضور مایع همراه گاز در کمپرسور می‌باشد کمپرسورهای رینگ مایع، حلزونی و انژکتورها هستند. حضور مایع همراه گاز در کمپرسورهای گریز از مرکز- تیغه لغزنده و رفت و برگشتی بسیار مضر است.

·        مواد جامد همراه جریان گاز: کمپرسورهای رینگ مایع کمتر به این موضوع حساسند. همچنین جریان گاز در کمپرسورهای حلزونی، رفت و برگشتی روغنی یا غیر روغنی و کمپرسورهای گریز از مرکز باید عاری از مواد جامد باشد.

·        نوسان در جرم مولکولی: در مقایسه با کمپرسورهای دینامیکی، کمپرسورهای جابجایی مثبت به نوسان در جرم مولکولی کمتر حساسند. کمپرسوهای دینامیکی برای تغییرات زیاد در جرم مولکولی مناسب نیستند.

·        حساسیت به دمای خروجی: همه کمپرسورها برای جلوگیری از افزایش دمای خروجی می‌توانند به صورت چند مرحله طراحی شوند. کمپرسورهای پیچشی و گوشواره‌‌ای می‌توانند در سرویس‌های مایع سرد کننده تزریق شده مورد استفاده قرار گیرند. کمپرسورهای رینگ مایع دمای خروجی را نزدیک به دمای مایع ورودی نگه می‌دارند.

·        دمای بالای ورودی: کمپرسورهای گریز از مرکز برای دماهای ورودی از 350 تا 1000 فارنهایت طراحی شده‌اند. (c540 تا c175) کمپرسورهای حلزونی فشار بالا می‌توانند دمای ورودی تا F 450 (c 230) در صورتی که روتور آنها با روغن خنک شوند مورد استفاده قرار گیرند.

·        تمایل رسوب گذاری گاز: کمپرسورهای محوری سرعت بالا و کمپرسورهای گریز از مرکز تک مرحله‌ای برای سیستم‌های رسوب گذار مناسب نیستند. کمپرسورهای حلزونی قابل شستشو و کمپرسورهای گریز از مرکز قراردادی برای این فرآیند پیشنهاد می‌شوند. جدول 2 را ببینید.

1-5- فاکتورهای مقایسه کننده اقتصادی :

1-5-1-قیمت دستگاه:

کاتالوگ‌های برآورد قیمت انواع کمپرسور را ببینید و آنها را با هم مقایسه کنید .

1-5-2-هزینه نصب:

 هزینه نصب به اندازه فیزیکی و پیچیدگی‌های مکانیکی بستگی دارد. کمپرسورهای حلزونی هزینه نصب کمتری نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی دارند.

1-5-3-بازده:

این عامل بر هزینه بهره برداری تأثیر می‌گذارد.

1-5-4-تعمیرات و نگهداری:

ملاحظات هزینه های نگهداری و تعمیر باید در نظر گرفته شود.

1-6- مقایسه سودمند کمپرسورها با هم :

در این قسمت برتری و ضعف نمونه‌های خاص مورد بررسی قرار می‌گیرند و با نمونه‌های دیگر مقایسه می‌شوند.

1-6-1- کمپرسورهای محوری در مقابل با کمپرسورهای گریز از مرکز:

کمپرسورهای محوری دارای رنج جریانی کامل تری از 30 تا ft3/min 300 هستند. (m3/hr 510 تا 51). پایین‌تر از (m3/hr 119) ft3/min 70 کمپرسورهای گریز از مرکز مناسب‌ترند. بالاتر از ft3/min 130 (m3/hr220) کمپرسورهای محوری مناسب‌ترند.

برتری ها :

·        جریان‌های ورودی بالا تا ft3/min 70 (m3/hr 200/1) طراحی‌های بالاتر از ft3/min 200 m3/hr 340) نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز قابل دسترسی هستند.

·        کمپرسورهای محوری دارای بازده بیشتری نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز هستند بنابراین توان کمتری احتیاج دارند. محرک کوچکتری نیاز دارند و لوازم جانبی کمتر.

·        دارای اندازه و وزن کمتری نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز هستند. بنابراین دارای هزینه نصب کمتر و فضای حفاظت کننده کمتر،‌ اندازه جرثقیل و فضای کمتر و…

·        با توربین‌های بخار یا گازی در سرعت‌های بالا بدون احتیاج به گیرباکس مورد استفاده قرار می‌گیرند.

·        طراحی شافت و بدنه آنها دارای انعطاف‌پذیری بیشتری است.

دارای نسبت فشار بالاتر در مقیاسه با کمپرسورهای گریز از مرکز به خاطر بازده بیشتر.

در مقایسه با کمپرسورهای گریز از مرکز بهتر می‌تواند به صورت موازی بکار روند به علت ** تندتر هد و فلو

اشکال‌ها :

·        فضای پایدار آنها کمتر است. مخصوصاً با محرک‌های سرعت ثابت. مگر از پره‌های ثابت تغییر پذیر که گران هستند مورد استفاده قرار گیرند.

·        سیستم‌های کنترل جریان و سرج آنها پیچیده‌تر و گران‌تر از کمپرسورهای گریز از مرکز است. سیستم کنترل سرج باید کاملاً قابل اعتماد باشد زیرا سرج می‌تواند کمپرسوری محوری را زود خراب کند.

·        خراب شدن آنها به علت وجود رسوب و خوردگی بیشتر از کمپرسورهای گریز از مرکز است، بنابراین باید از یک سیستم فیلتر بهتر در ورودی کمپرسورهای گریز از مرکز استفاده کرد و نباید از کمپرسورهای محوری در سیستم‌های رسوب گذار مدت زمان زیادی استفاده کرد.

·        خرابی ناشی از وجود ذرات مزاحم در کمپرسور محوری گرانتر از کمپرسور گریز از مرکز تمام می‌شود.

·        در حال حاضر مدلهای پیشرفته کمپرسورهای محوری دارای نسبت فشار کمتری نسبت به کمپرسوهای گریز از مرکز هستند.

·        هزینه قطعات کمکی (مثل پره‌های ثابت) گرانتر از کمپرسورهای گریز از مرکز است.

·        دارای سطح صدای بیشتر نسبت به گریز از مرکزها هستند بنابراین باید از سیستم‌های ضد صوت گرانتری استفاده کرد.

تشابهات :

·        هر دو کمپرسور نسبتاً قابل اعتماد هستند.

·        حساسیت به دمای بالا و ارتعاشات روتور در هر دوی آنها تقریباً برابر است.

·        امکان اشکال و ارتعاشات پره‌ها در هر دوی آنها به خاطر تستهای انجام شده بر روی آنها کم است.

·        هزینه‌های لوله کشی و نصب شیر ها ی کنترل در هر دوی آنها تقریباً یکی است.

1-6-2-کمپرسورهای گریز از مرکز در مقایسه با کمپرسورهای رفت و برگشتی:

برتری‌ها :

·        مدت زمان روشن بودن کمپرسور حتی تا 5 سال قابل دسترسی می‌باشد.

·        این کمپرسور نسبت به کمپرسور رفت و برگشتی با توجه به میزان جریانش کوچکتر و سبک‌تر است و به پایه نصب کوچکتری احتیاج دارد.

·        برای شرایط یکسان قیمت کمپرسور در جریانهای بالا کمتر است.

·        با توجه به اندازه کوچکترش، هزینه نصب در آن کمتر است.

·        تعمیرات کلی (total maintenance) در آنها دارای هزینه کمتری است.

·        هر گاه توربین گازی به عنوان محرک آنها استفاده می‌شود می‌توانند بدون گیرباکس مورد استفاده قرار گیرند.

·        کنترل جریان آنها ساده است و بازده آنها در گستره وسیعی از جریان بالاست.

·        روغن آب بند کننده یا روغن روان کننده گاز فرآیندی را کثیف نمی کند.

·        بدون نوسانات فشار هستند.

اشکال ها:

·        بازده کمتری ( 7 تا 13%) نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی در نسبت فشار یکسان و جریان یکسان دارند مخصوصاً در نسبتهای بیشتر از 2.

·        به مسیرهای کنار گذر برای محافظت از پدیده سرج احتیاج دارند.

·        نسبت فشار در این کمپرسور به خواص گاز بیشتر حساس‌تر است (مثل جرم مولکولی) چون این کمپرسورها دارای حدی بنام سرج هستند بنابراین دارای جریانها یی با جرم مولکولی بحرانی می‌شوند. پس در این حالت در کاربردهای دور متغیر کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

·        برای گازهایی با جرم مولکولی کم نسبت فشار در آنها کم است. بنابراین به تعداد مراحل بیشتری احتیاج دارند.

Cos Mw                                                 Min Discharge flow rate (m3/hr)

    1                         (459)270

    16                       (408)240

    30                       (357)210

    44                       (306)180

    58                       (255) 150

1-6-3- کمپرسورهای رفت و برشتی در مقایسه با انواع دیگر کمپرسورها :

برتری‌ها :

·        نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز دارای گستره جریان اقتصادی کمتری هستند.

·        در کاربردهای فشار بالا برای گازهایی با جرم مولکولی کم، اقتصادی‌اند.

·        قابل دسترسی در فشارهای بالا هستند. در فشارهای بالاتر از (barg250) psig 3600

·        نسبت به تغییرات ترکیب گاز و تغییرات خصوصیات گاز حساسیت کمتری نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز دارند.

·        می‌توانند کنترل ظرفیتی از 0 تا 100% داشته باشند. بوسیله ولوهای بی‌بار کننده توان آنها در جریانهای کم به کمترین حد خود می‌رسد.

·        در نسبت فشارهای بالاتر از 2 دارای بازده بیشتری نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز هستند.

·        جریان آنها به تغییرات فشار خروجی حساس نیست.

·        با سرد کردن بدنه آنها به دمای خروجی کمتری می‌رسند.

·        کمتر به بالانس کوپلینگها نسبت به کمپرسورهای محوری و گریز از مرکز حساسترند که در دورهای بالاتری کار می‌کنند.

مشکلات :

·        به علت حرکات رفت و برگشتی و ارتعاشات بیشتر به پایه قوی‌تری احتیاج دارند.

·        هزینه تعمیر آنها 2 تا 3 برابر بیشتر از کمپرسورهای گریز از مرکز است.

·        توانایی کارکرد بدون وقفه در آنها کمتر از کمپرسورهای گریز از مرکز است.

·        کمپرسورهای رفت و برگشتی به وجود ذرات جامد حساسترند.

·        نمونه‌های روغن کاری شده به همراه شدن روغن در گاز حساسترند زمانی که فیلم روغن روانکاری آنها از بین برود.

·        به فضای بزرگتری احتیاج دارند نسبت به کمپرسورهای چرخشی و گریز از مرکز

·        در نمونه‌های که روغن کاری نمی‌شوند اجزاء پوشش دهنده مرتباً باید عوض شوند.

·        نسبت به انواع دیگر به بهرهبردار های بیشتری احتیاج دارند با توجه به مشکلات شیز های آنها و مشکلات سیستم روغن کاری آنها

1-6-4-کمپرسورهای پیچشی در مقایسه با کمپرسورهای رفت و برگشتی :

کمپرسورهای پیچشی به عنوان یک دسته از کمپرسورها در کارهای زیر (barg35) Psig500 با کمپرسورهای رفت و برگشتی مقایسه می‌ شوند.

برتری‌ها :

·        هزینه کمتری در کاربردهای 0 تا hp2 (kw150) دارند.

·        مدت زمان کارکرد بدون وقفه در آنها بیشتر است.

·        هزینه تعمیرات کمتری دارند.

·        نیاز به پایه کوچکتری نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی دارند.

·        دارای بازده مکانیکی بیشتری نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی هستند.

مشکلات :

·        بازده تراکم کمتری دارند.

·        کمپرسور نزدیک به حالتهای طراحی کار می‌کند و برای حالت‌های دورتر از طراحی‌شان دارای کاربرد کمتری هستند.

·        دارای فشار خروجی کمتری هستند.

·        برای کنترل جریان فقط مجبور به محدود کردن سرعت و بای‌پس کردن هستیم.

1-6-5-کمپرسورهای حلزونی فشار بالا در مقایسه با انواع دیگر کمپرسورها:

کمپرسورهای حلزونی معمولاً در رنج‌های توان hp 2500 تا 650 (kw1875 تا 500) با کمپرسورهای گریز از مرکز مقایسه می‌شوند.

برتری‌ها :

·        به جز کمپرسورهای گریز از مرکز و محوری ازکمپرسورهای دیگر قابل اعتمادترند (5/99-99)

·        در میسر گاز احتیاجی به روغن کاری ندارند.

·        دارای قیمت کمتری نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز در توانهای بالاتر hp1500 (kw1125) و فشارهایی تا Psig250 (barg17) هستند.

·        بجز کمپرسورهای رینگ مایع نسبت به حضور ذرات جامد و مایع حساسیت کمتری دارند.

·        برای کاربردهای پلیمریزاسیون بهتر از کمپرسورهای دیگر هستند (بجز رینگ مایع) البته به شرط شستشو دادن

·        دارای بازده بیشتری نسبت به رینگ مایع هستند.

·        اجزاء چرخشی آنها دارای سطح استرس کمتری هستند نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز

·        توانایی افزایش فشار بیشتر نسبت به نوع چرخشی دارند.

·         به تغییرات جرم مولکولی کمتر حساسند.

·        برای ظرفیت یکسان در مقایسه با کمپرسورهای رفت و برگشتی کوچکترند.

مشکلات:

·        هزینه‌ی تعمیرات آن‌ها نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز کم‌تر است. هم‌چنین دارای اعتماد‌پذیری کم‌تری هستند.

·        نزدیکی فاصله‌ی مجاز روتورها (Clearance) باعث ایجاد حساسیت به دمای خروجی می‌شود که به سیستم آب خنک‌کننده بستگی دارد.

·        به خاطر شکل خاص کمپرسور و پوسته آن، تعمیر سریع روی آن‌ها امکان‌پذیر نیست.

·        سطح صدا در آن‌ها بسیار بالاست.

·        کنترل جریان در آن‌ها از انعطاف‌پذیری کم‌تری نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز و رفت و برگشتی است.

به این مطلب هم سر بزنید :  کمپرسورهای صنعتی 20 الی 250 لیتری

·        عملکرد آن‌ها به خوردگی پوسته و روتور وابسته است.

·        مشکل در کمپرسور باعث خرابی در هر روتور و پوسته خواهد شد.

1-6-6-کمپرسورهای پره لغزشی در مقایسه با کمپرسورهای چرخشی:

اصلی‌ترین برتری‌ها و مشکلات کمپرسورهای پره لغزشی در مقایسه با کمپرسورهای چرخشی به گونه‌ی زیر است:

برتری ها:

·        قیمت پایین

·        بازده‌ی تراکم بیش‌تری، هم‌چنین بازده‌ی کلی بیش‌تری نسبت به کمپرسورهای چرخشی دارد.

·        دارای بازده‌ی حجمی بسیار بالایی است.

·        به شتاب کمی برای روشن شدن احتیاج دارد.

مشکلات :

·        به روغن‌‌کاری مداومی احتیاج دارند (10 مرتبه بیش‌تر از کمپرسورهای رفت و برگشتی)

·        نگه‌داری آن‌ها نسبتاً سخت است به خاطر نزدیکی دو روتور و روغن میان آن‌ها و وجود یاتاقان‌های بدون اصطکاک

·        به وجود ذرات جامد حساس‌اند و به یک فیلتر در جریان ورودی احتیاج دارند.

3-6-7-کمپرسورهای رینگ مایع در مقایسه با انواع دیگر کمپرسور :

برتری ها:

·        دمای خروجی آن‌ها کم‌تر است بنابراین برای فرآیندهای پلی‌مریزاسون و فرآیندهای دما ثابت مناسبند.

·        به همراه بودن مایع یا گاز حساسیت کم‌تری نشان می‌دهند.

به وجود ذرات جامد کم‌تر حساس‌اند.

·        Oil free operation

·        قابل اعتمادند و هزینه نگه‌داری کمی دارند زیرا مکانیزم مکانیکی آن‌ها ساده است و تنها یک جزء متحرک  در آنها وجود دارد.

·        بازده‌ی آن‌ها در فرآیند‌های ایجاد خلاء 5 برابر انژکتورهاست.

·        دمای ورودی آن‌ها می‌تواند بالا باشد.

·        دارای نوسانات کمتری در فشار خروجی هستند.

مشکلات :

·        بازده‌ی کلی آن‌ها کم است (%50-35) به خاطر توانی که برای کمپرس کردن مایع و برگشت آن از بین می‌رود.

·        دارای سیستم آب‌بندی پیچیده و گران‌قیمتی هستند

کمپرسورباد(air compressor)

کمپرسور هوا یکی از قدرتمندترین ابزار برای تامین نیروی لازم برای کار با ابزارآلات بادی می باشد.از کمپرسورهای بادی برای استفاده ابزارآلات مانند انواع میخکوب و چکش ها و منگنه کوب های بادی و پیستوله های رنگ پاش بادی،پرچ کن ها و… به کار می رود.کمپرسورهای باد بر اساس حجم مخزن دسته بندی می شوند.مدلهایی که سبک تر هستند قابلیت حمل دارند و کمپرسورهای سنگین تر نیز اکثرا دارای چرخ برای حمل کردن هستند.حجم کمپرسور یکی از عوامل بسیار مهم برای انتخاب آن می باشد.هر چه مخزن باد بزرگ تر باشد حجم باد خروجی بیش تر می شود در نتیجه نیروی بیش تری تامین می شود.یکی از دسته بندی هایی که برای پمپ باد استفاده می شود،سیستم روانکاری می باشد.روان کننده با روغن و بدون روغن و روان کننده نوع فشار.
در کمپرسور با سیستم روغنی،روغن باید به قطعات داخلی برسد.این نوع کمپرسورها سنگین هستند اما بهترین نوع سیستم روان کنندگی را دارند.روغن در این مدل کمپرسورها باید در بازه های زمانی مشخص و با برنامه تعویض و بررسی شوند.این نوع کمپرسور صدای کم تری دارند.
کمپرسورهای بدون روغن،نیاز به هیچ روان کننده ای ندارند و از روان کننده های دائمی برای آن ها استفاده می شود.فیلترهوای این نوع کمپرسور باید مرتب سرویس شوند.کمپرسورهای بدون روغن سبک هستند،و امکان استفاده در سطوح ناهموار و هم چنین هوای سرد را دارند.این نوع کمپرسور قابلیت کنترل فشار ندارد.
به طور کلی کمپرسورهای روغنی طول عمر بیش تری دارند ولی کمپرسورهای روغنی به طور دائم روان هستند و عملکرد آن ها در طول زمان ضعیف می شود.

کمپرسور با سیستم روان کننده نوع فشار، برای کاربری های سنگین استفاده می شوند.

نوعی از کمپرسورها به شکل ثابت هستند و قابلیت جابحایی ندارند.از این نوع کمپرسور برای پارکینگ ها و تعمیرگاه ها استفاده می شود و به سیستم سیم کشی ساختمان متصل می شوند.

کمپرسورهای کوچک تر و قابل حمل برای باد کردن لاستیک،اتصال میخ کوب ها و منگنه کوب ها و انواع ابزارآلات بادی در کارگاه ها کاربرد دارند.

کمپرسورهای باد از لحاظ فنی نیز به دو دسته تقسیم بندی می شوند:تک مرحله ای و دو مرحله ای.در نوع تک مرحله ای یک یا چند سیلندر ورودی هستند و گاز ورودی به صورت ثابت می باشد.کمپرسورهای دو مرحله ای حداقل دو سیلندر دارند که مزیت آن فشار هوای بالا و قابلیت کارکرد چندین ابزار بدون کاهش فشار می باشد.

ویژگی هایی که برای خرید کمپرسور باید به آن توجه کرد شامل موارد زیر می باشد:

ظرقیت،فرکانس،مدت زمان کارکرد و حجم پمپ باد که همگی بستگی به کاربرد شما دارد. در انتخاب کمپرسور اهمیت دارد.شاخص عملکرد دستگاه نیز مهم می باشد که میزان هوای تولید شده به وسیله کمپرسور یا واحد مکعب در دقیقه می باشد که به وسیله SCFM نشان داده می شود.برای مصارف کوچک 5،برای ابزارهای بزرگ 10 و برای استفاده همزمان چندین ابزار بالای 10 باید باشد.

داشتن شیر اطمینان برای خالی کردن فشار اضافی از دستگاه نیز مهم می باشد.قابلیت بررسی سطح روغن و فشار دستگاه نیز مهم می باشد.به داشتن کلید تنظیم بار و حرارت اضافی نیز توجه کنید.

همیشه قبل از استفاده سطح روغن دستگاه را چک کنید و بعد دستگاه را به برق وصل کنید و فشار را متناسب با کار تنظیم کنید.

تجهیزات کمپرسور

مخزن (Air Receiver) مخازن هوای فشرده، برای ذخیره هوای خروجی کمپرسور باد مورد استفاده قرار می گیرد و با توجه به میزان قشار مورد نیاز ، دارای فشار کاری متفاوتی می باشد که معمولآ بین بین ۸ بار تا ۱۳ بار متغیر است. میکرو فیلتر (Micro Filter) میکروفیلترها، تجهیزاتی هستند، جهت جذب ذرات غبار و روغن و ناخالصی های موجود در هوای فشرده. انواع میکرو فیلترها عبارتند از: پری فیلتر، میکرو فیلتر اولیه ، میکرو فیلتر ثانویه و میکرو فیلتر سیلیکونی درایر جذبی (Adsorbtion Dryer) شامل دو برج فولادی همراه با مواد جاذب و شیرهای تخلیه برقی می باشد. این مواد جاذب، بخار آبی را که در مسیر هوای فشرده قرار دارد تا میزان بسیار زیادی جذب می کند. نقطه شبنم = حدود -۴۰ C درایر تبریدی – خشک کن (Refrigeration Air Dryer ) عملکردی شبیه به یخچال دارد ، به طوری که هوا را سرد کرده و ذرات بخار آب موجود در هوا در اثر این سرما به آب تبدیل می گردد و از راه شیرهای تخلیه، خارج می شود. نقطه شبنم این کمپرسورها = حدود +۲ C تله آبگیر و روغن گیر میکرو تراپ (Micro Trap) تله آبگیر بعد از کمپرسور نصب می گردد و ذرات آب و روغنی را که در هوای خروجی از کمپرسور وجود دارد را جذب کرده و از ورود این ذرات به مخزن جلوگیری می کند. عنواین دیگر با کاربری خاص: واتر تراب

چطور پمپ باد مناسب انتخاب کنیم؟

انتخاب یک کمپرسور می تواند شما را در صورتی که در این کار سررشته ای نداشته باشید، سردرگم و گیج کند. دلیل این است که طیف های وسیعی از خروجی های هوا برای این دستگاه وجود دارد. در نتیجه برای اینکه خروجی هوای مناسبی داشته باشید، باید علم کافی در این زمینه کسب کرده باشید. در اینجا به مواردی در انتخاب مناسب این دستگاه اشاره شده است. چگونه یک کمپرسور مناسب انتخاب کنیم؟ ۱) دانستن اصول پایه: ابزراهای هوایی را که مورد نیازتان است، تجزیه و تحلیل کنید. آیا شما قصد دارید از کمپرسور برای کارهای سنگین صنعتی استفاده کنید و یا قصد دارید از آن در اطراف خانه ی خود برای کارهای عجیب و غریب مانند باد کردن لاستیک خودروتان استفاده کنید؟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. ۲) بین کمپرسورهای پیستونی و پورتابل انتخاب مناسبی انجام دهید. در کل دو نوع کمپرسور وجود دارد. کمپرسورهای پیستونی در هنگامی که هوای آن تخلیه می شود، هوا را به داخل هل می دهند. این نوع کمپرسورف هوا را درون تانکهایی ذخیره می کند. کمپرسورهای پرتابل، تانک ندارند و به طور پیوسته کار میکنند. 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. کمپرسورهای پورتابل 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. نهایتا با بررسی تمامی عوامل همچنین قیمت کمپرسور و مشورت با فروشنده های کمپرسور می توان تصمیم نهایی را در رابطه با خرید کمپرسور گرفت.

چگونه کمپرسور هوای پرتابل را انتخاب کنم؟

هوای مورد نیاز برای کار را تامین کنید. برای این کار نیاز نیست زمان زیادی را صرف کنید و فقط به مواردی که در زیر آمده است توجه کنید. گام ها ۱- وسایلی که نیاز دارند که از هوا استفاده کنند را بررسی نمایید. به ویژه، به فشار و حجم فشاری که نیاز دارید توجه کنید. اگر کمپرسور هوای پرتابل برای مثال برای نقاشی با قلم مو در سطح کوچک مورد نیاز است ظرفیت مخزن ۵ لیتر و حدود ۳۰psi فشار، هوای پایداری که مورد نیاز است را تولید می کند. ۲- حجم و فشار بیشتری را انتخاب کنید اگر به حجم بالاتری هوا برای کارتان نیاز دارید. در غیر این صورت، همیشه نیاز خواهید داشت تا برای اینکه مخزن پر شود منتظر بمانید و بدین ترتیب کارآیی کارتان کاهش خواهد یافت. ۳-به فضا و قابلیت حمل توجه کنید. برای مثال، آیا می توانید کمپرسور را اگر نیاز دارید به زیر زمین ببرید؟ کمپرسورهای هوا می توانند کوچک باشند یا بزرگ، سیار باشند، یا لوازم قدرتی تر بیشتری داشته باشند. سیار بودن مناسب است اما اگر می خواهید آن را در گوشه ای از گاراژ بگذارید ممکن است بتوانید از شیلنگ بلندتری استفاده کنید و به جای آن ظرفیت بالاتری از کمپرسور را داشته باشد. ۴-به منبع قدرت توجه کنید. اکثر کمپرسورهای هوا با ۱۱۰V)US) کارمی کنند اما بعضی ۲۴۰V هستند. پیش از خرید در این زمینه نیز بدانید. ۵-به بودجه خود توجه کنید. مانند بسیاری چیزها، شما پول زیاد یا کمی را می توانید در این زمینه صرف کنید. نکات نیاز کاری خود را بررسی کنید سپس برای کمپرسوری که باید استفاده کنید به دنبال آن بگردید. میزان نسبتا کمی بالاتر از آنچه نیاز خواهید داشت را هدف بگیرید. طول شلنگ را فراموش نکنید. کجا کمپرسور در ارتباط با محل و منطقه کار قرار دارد؟ اگر کمپرسور در گاراژ است و کار در پارکینگ انجام می شود که براین اساس برنامه ریزی شود. کمپرسورهای اویل فری در انبار به نظر خوب هستند اما ممکن است در گاراژ بد باشند. بعضی کمپرسورهای اویل فری بسیار پر سر و صدا هستند که بهتر است پیش از خرید از آن آگاه شوید. به هر حال، آنها هوایی خالص تر را نسبت به آن هایی که با روغن روانکاری شده اند دارند. کمپرسورهایی که با روغن روانکاری شده اند دوام بیشتری را نسبت به مدل های اویل فری دارند و آرام تر هستند. هشدارها تجهیزات هوای فشرده می توانند خطرناک باشند. همه کتاب راهنمای آنها را بخوانید و درک کنید تا ایمن باشید. از قرار دادن کمپرسورهای هوای پرتابل یا سیار در جایی که ممکن است بیفتند بپرهیزید. فراموش نکنید قیمت کمپرسور برای خرید کمپرسور نیز از جمله نکات بسیار مهمی است که در هنگام خرید باید به آن توجه شود.

کمپرسور گریز از مرکز چیست؟

کمپرسورهای گریز از مرکز از چرخش یک چرخ پروانه برای به کار بردن نیروی گریز از مرکز با استفاده از هوای تبریدی درون یک اتاقک گرد (پیچک) استفاده می کنند. هوای تبریدی در چرخ پروانه از طریق ورودی دایره وار بزرگ مکیده می شود و بین پروانه ها جریان می یابد. نیروی پروانه ها در خروجی هوای تبریدی است که نیروی گریز از مرکز را به هوای تبرید به کار می برند. هوای تبریدی فشرده سازی بعنوان نیرویی در مقابل اطراف پیچک است. کمپرسورهای گریز از مرکز در حجم زیاد فشرده سازی به خوبی انجام می شود که بطور نسبی فشار کمتری دارند. نیروی فشرده شده توسط چرخ پروانه ای که کوچک است تولید می شود، پس چیلرها از کمپرسورهای گریز از مرکز استفاده می کنند که معمولا بیشتر از چرخ پروانه ای هستند که در سری هایی مرتب شده اند. کمپرسورهای گریز از مرکز به خاطر طراحی ساده و حرکت کم اجزا مطلوب اند.

“کمپرسورهای اسکرو”

کمپرسورهای اسکرو از یک جفت روتور حلزونی استفاده می کنند. 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. روتورهایی که چرخش شان ادامه می یابد هوای تبریدی را درون فضای بین لوب به تله می افتد و در درازای طول روتورها فشرده می شوند. حجم فضای بین لوب کاهش می یابد و هوای تبریدی فشرده شده است. هوای تبریدی فشرده شده موجود است موقعی که فضای بین لوب به پایان می رسد. (نرینگی و مادگی) درون اتاقک آب بندی شده است.

کمپرسور روتاری

در کمپرسور روتاری هوای تبریدی توسط عمل چرخیدن رولر درون سیلندر فشرده می شود . رولر بطور گریز از مرکز (خارج از مرکز) درون شافت حرکت می کند به خاطر اینکه قسمتی از رولر همیشه در تماس با دیواره درونی سیلندر است. پره فنری همیشه برعکس رولر حرکت می کند. دو نقطه تماس دومتغیر سطح پیوسته حجم درون سیلندر درزبندی شده اند. در نقطه معین در چرخش رولر، ورودی قرار گرفته است و میزان هوای تبریدی در سیلندر مکش شده است که سطوح درزگیری شده را پر می کنند. رولر ادامه می دهد تا حجم سطحی که هوای تبریدی اشغال کرده کاهش یابد و هوای تبریدی فشرده شود. موقعی که سوپاپ خروجی قرار گرفته است نیروی هوای تبریدی فشار قوی سوپاپ خروجی را باز می کند و هوای تبریدی آزاد می شود. کمپرسورهای روتاری بسیار کارا هستند به خاطر اینکه گرفتن هوای تبریدی و فشرده سازی آن بطور همزمان رخ می دهد.

کمپرسور رفت و برگشتی

بیشتر سیستم های سردسازی، از سیستم های تهویه مطبوع مسکونی تا چیلرهای صنعتی و تجاری بزرگ، فرآیند تبرید را که بعنوان سیکل فشرده سازی هوا شناخته شده است. در قلب سیکل فشرده سازی هوا یک کمپرسور مکانیکی است. کمپرسور دو کارکرد عمده دارد: ۱) با پمپ سردکن از طریق سیستم سردکننده ۲) فشرده سازی گاز تبرید در سیستم که می تواند مایع را متراکم کند و گرما را از هوا یا آب که دارد سرد یا یخ سازی می شود جذب کند. روش های بسیاری هستند که گاز را فشرده می کنند. مانند بسیاری از انواع مختلف کمپرسورها که برای سال هاست که اختراع شده اند. هر نوع ویژه است و گاهی اوقات روشی کاملا مبتکرانه است تا هوای تبریدی را فشرده سازی کنند. پنج نوع کمپرسور در سیستم های فشرده سازی بخار استفاده می شوند رفت و برگشتی، روتاری، گریز از مرکز، اسکرو و پیچکی کمپرسورهای رفت و برگشتی کمپرسور رفت و برگشتی از عمل رفت و برگشت پیستون درون سیلندر برای فشرده سازی گاز تبریدی ا کمپرسور رفت و برگشتی ست. موقعی که پیستون به سمت پایین حرکت می کند، واکیومی درون سیلندر ایجاد می شود. به خاطر فشار در بالای سوپاپ ورودی بیشتر نسبت به فشار پایین آن است سوپاپ ورودی مجبور است که باز شود و گاز تبریدی در سیلندر مکیده می شود. بعد از اینکه پیستون به پایین می رسد موقعیت آن شروع به حرکت به سمت بالا می کند. سوپاپ ورودی بسته می شود گاز تبریدی درون سیلندر به تله می افتد. موقعی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند و فشرده سازی گاز تبریدی ادامه می یابد فشار آن افزایش می یابد. در نقطه معین از فشار توسط نیروهای تبرید نشان کمپرسور رفت و برگشتی داده شده است که سوپاپ خروجی است که باز می شود و هوای تبریدی فشرده شده به خارج از سیلندر جریان می یابد. یکبار پیستون به بالاترین موقعیت می رسد دوباره شروع می کند به سمت پایین حرکت می کند و سیکل دوباره تکرار می شود.

کمپرسور اسکرال چیست؟

کمپرسور اسکرال چگونه عمل می کند؟ هوای سردکننده کمپرسور اسکرال توسط دو دیسک مارپیچی انحرافی که باهم قرار گرفته اند انجام می شود. . دیسک بالایی بی حرکت است در حالی که دیسک پایینی به مدل دوار حرکت می کند. عمل دوار دیسک پایین تر در درون دیسک ثابت در فضای آب بندی شده حجم متفاوتی را ایجاد می کند. هوای مبرد از طریق در ورودی در محیط پیچکی مکیده می شود. میزان هوای مبرد در تله که در فضاهای آب بندی شده می افتد. بعنوانی که دیسک بطور مداری در فضای بسته است که شامل هوای مبردی است که به سمت مرکز دیسک انتقال می یابد و حجم آن کاهش می یابد. هوای مبرده فشرده شده از طریق دری که در مرکز دیسک بالایی است تخلیه می شود. کمپرسورهای پیچکی بی صدا هستند که واحدهای کارکردی نرمی با کمپرسور اسکرال چیست؟ بالاترین نسبت کارایی در همه نوع کمپرسور می باشند. آن ها معمولا در سیستم های تهویه هوای خودرو و چیلرهای تجاری استفاده می شوند.

معایب و مزایای کمپرسورهای متداول

کمپرسورهای هوا در صنعت برای بیش از ۱۰۰ سال است که دارند استفاده می شوند زیرا هوا منبعی ایمن، منعطف، پاک و مناسب است. این ماشین ها به تجهیزات نسبتا قابل اعتمادی تکامل یافته اند که تقریبا کاربردهای بسیاری یافته اند و وجود آن ها ضروری است کمپرسورها در انواع مختلف و اندازه های گوناگونی هستند. متداول ترین کمپرسورها که امروزه استفاده می شوند: کمپرسورهای رفت و برگشتی یا پیستونی کمپرسورهای اسکروی روتاری کمپرسورهای تیغه لغزنده کمپرسورهای گریز از مرکز گرچه دیگر انواع کمپرسورها نیز در دسترس هستند. کمپرسورهای پیستونی یا رفت و برگشتی متداول ترین ماشین هایی هستند که در بازار در دسترس اند. آن ها جز کمپرسورهای جابجایی مثبت هستند و دامنه ای از اسب بخارهای کم تا بسیار زیاد را دارند. کمپرسورهای هوای جابجایی مثبت با پرکردن اتاقک با هوا کار می کنند و سپس حجم هوای در اتاقک را کاهش می دهند (رفت و برگشتی، اسکرو روتاری و تیغه لغزنده کمپرسورهای جابجایی مثبت است). کمپرسورهای رفت و برگشتی رفتار بسیار مشابهی دارند که بعنوان موتور احتراق داخلی عمل می کنند اما در اساس فرآیند معکوس است. آن ها سیلندر، پیستون، میل لنگ ها، دریچه های هوا و بلوک های مکانی دارند. کمپرسورهای اسکرو روتاری بر مفهوم پرشدن هوای خالی بین اسکروهای حلزونی ممزوج و جایگاه آن استوارند. بین دو اسکروی حلزونی چرخانیده می شوند و در نتیجه افزایش فشار هوا حجم کاهش می یابد. در اکثر کمپرسورهای اسکروی روتاری روغن در سطح بلبرینگ و کمپرس تزریق می شوند که علت آن برای سردسازی و روغن کاری است و فضای محکمی بین اسکروها و دیوار مکانی آن ایجاد می کنند که نشت داخلی را کاهش می دهند. بعد از چرخه فشرده سازی، روغن و هوا باید جدا شده باشند پیش از اینکه هوا توسط سیستم هوا استفاده شود. کمپرسورهای تیغه لغزنده مانند کمپرسورهای اسکروی روتاری و کمپرسورهای پیستونی جز کمپرسورهای جابجایی مثبت هستند. پمپ کمپرسور شامل روتور اولیه، استاتور و هشت تیغه است. روتور چاک دار بطور گریزنده از مرکز درون استاتور تنظیم شده اند که هلالی شکل پیچ خورده بین قسمت های ورودی و خروجی هستند. بعد از اینکه روتور یک چرخش تنها زد، فشرده سازی از نظر حجم انجام می شود که در زمان ورودی حداکثر و در زمان خروجی حداقل است. پره ها به سمت بیرونی در داخل شکاف های روتور فشرده می شوند و در مقابل دیوار استاتور توسط شتاب چرخشی نگاه داشته می شوند. روغن در ورودی هوا و در طول دیواره های استاتور تزریق شده اند و هوا را سرد می کنند، بلبرینگ ها و پره ها را روغن کاری می کنند و فضای محکمی بین پره ها و دیواره استاتور را فراهم می آورند. بعد از چرخه فشرده سازی، روغن و هوا باید جدا شوند پیش از آن که هوا به سیستم هوا انتقال یابد. کمپرسورهای گریز از مرکز جز کمپرسورهای جابجایی مثبت مانند رفت و برگشتی، اسکرو یا تیغه لغزنده نیستند. آن ها از پروانه های با چرخش با سرعت زیاد استفاده می کنند(بالای ۶۰۰۰۰ rpm) تا هوا را افزایش دهند سپس منتشرکننده از سرعت هوا کم می کند. این فرآیند را کمپرس دینامیک می گویند که از شتاب استفاده می کند که باعث افزایش در فشار می شود. در اکثر کمپرسورهای گریز از مرکز ترکیبی از چندین پیش برنده و پخش کننده هستند. نوعا این ماشین ها اینترکولر بین هر مرحله دارند تا هوا را سرد کرده و ۱۰۰ درصد تغلیظ می کند تا از آسیب به پیش برنده به علت فرسایش جلوگیری می کنند. مقایسه کوتاه کمپرسورهای رفت و برگشتی مزایا طراحی ساده هزینه اولیه کمتر نصب آسان مدل های دو مرحله ای بیشترین کارایی را ایجاد می کنند انتقال بدون روغن دامنه ای وسیع از اسب بخار ماشین های ویژه ای که فشارهای نسبتا بالایی دارند معایب هزینه نگهداری بالاتر تحرک بیش از حد قطعات بطور بالقوه دارای مشکلات لرزشی هستند. پایه و فوندانسیونی ممکن است بسته به اندازه نیاز داشته باشد. بسیاری طوری طراحی نشده اند که با تمام ظرفیت ۱۰۰ درصد در تمام زمان حرکت کنند. کمپرسور اسکروی روتاری کمپرسور اسکروی روتاری مزایا طراحی ساده هزینه ابتدایی کم تا متوسط طراحی دو مرحله ای که کارایی خوبی را فراهم می کند. نصب آسان قطعات متحرک کم محبوب ترین کمپرسور طراحی شده در کارخانجات معایب سرعت های چرخشی بالا احتمال عمر کمتر نسبت به دیگر طراحی ها نوع طراحی که باعث می شود روغن تزریق شود باعث انتقال روغن در هوا ی خروجی می شود. طراحی های تک مرحله ای کارایی کمتری دارند. طراحی های دو مرحله ای و بدون روغن هزینه اولیه بالاتری دارد. با شرایط کثیف مشکل دارد. کمپرسورهای تیغه لغزنده مزایا طراحی ساده نصب آسان هزینه کم تا متوسط هزینه نگهداری کم سرعت های چرخشی کمتر اجزای بسیار کم متحرک مناسب حتی برای محیط های کثیف معایب طراحی هایی با تزریق روغن، روغن را انتقال می دهند طراحی های تک مرحله ای کارایی کمتری دارند. سختی با فشار بالا (بالای ۲۰۰psi) طراحی های بدون روغن غیرقابل دسترس اند. کمپرسورهای گریز از مرکز مزایا کارایی های بالا که آن را از نظر کارایی به حد کمپرسورهای دو مرحله ای رفت و برگشتی می رساند. می تواند فشار را به ۱۲۰۰psi برساند. پکیج کامل برای کارخانه یا هوای که تا ۵۰۰ اسب بخار است. هزینه نسبی اولیه افزایش اندازه را بهبود داده است. طراحی شده برای اینکه هوای بدون روغن و چربی تحویل بدهد. فونداسیون های ویژه ای نیاز ندارند. معایب هزینه اولیه بالا سیستم های کنترل و نظارت پیچیده نوسان کنترل ظرفیت محدود که نیاز به عدم بارگذاری برای ظرفیت های کاهش یافته دارد سرعت های چرخشی بالا نیاز به بلبرینگ های ویژه ای دارند و لغزش پیچیده و فضای محدود توجهات ویژه از نظرنگهداری نیاز دارند.

سیستم روغن کاری کمپرسورهای پیستونی:

نیرو محرکه لازم برای راه اندازی پمپ روغن ممکن است مستقیما توسط میل لنگ و یا توسط یک الکتروموتور تأمین شود . مخزن روغن می تواند کارتل کمپرسور و یا یک مخزن جداگانه ای باشد که در بیرون کمپرسور نصب شده است. در اکثر موارد مخزن روغن در فشار اتمسفر یک قرار دارد. ولی در مواردی این مخزن از طریق یک لوله رابط به قسمت مکش کمپرسور متصل می باشد تا بخا رهای حاصل از تبخیر روغن توسط کمپرسور کشیده شود . نمونه ای از روش اخیر کمپرسورهای تبرید می باشد که در آن مخزن روغن کارتل کمپرسور بوده و از طریق یک روزنه به قسمت مکش کمپرسور مرتبط می باشد.در مواردی که حلالیت مبرد در روغن زیاد باشد، بهتر است که در کارتل یک گرم کن الکتریکی نصب شود تا در طول دوران توقف کمپرسو، مبرد بصورت مایع در روغن حل نگردد. در طول دوره توقف کمپرسور، بعلت نشتی در سوپاپها، فشار مبرد در کارتل افزایش یافته و بر اساس قانون هنری(Henry’s Law) حلالیت مبرد در روغن افزایش می یابد. با راه اندازی کمپرسور و بعلت ارتباط قسمت مکش با کارتل ، فشار مبرد در کارتل کاهش یافته و همین امر باعث آزاد شدن مبرد حل شده در روغن می گردد که غالبا با پدیده کف کردن توام می باشد. کف کردن روغن می تواند باعث کاهش فشار روغن کمپرسور و یا خارج شدن آن از کارتل گردد (پدیدهCarry Over). سیستم هایی که بروش اجباری روانکاری می شوند شامل خنک کن روغن، یک فیلتر روغن و یک شیر خلاص کن(Relief Valve) می باشند، البته بعضی از سیستم ها در قسمت مکش پمپ روغن یک صافی (Strainer) نصب می شود تا مانع از ورود ذرات جامد بدرون پمپ روغن گردد. در موارد خاصی، سیستم روانکاری با تمامی تجهیزات جانبی (پمپ روغن، فیلتر، خنک کن و…) بصورت دوتائی و موازی هم بکار گرفته می شوند تا بروز هرگونه اشکال در سیستم روانکاری و یا سرویس آنها بدون توقف کمپرسور صورت پذیرد . اگر دمای محل نصب کمپرسور در بعضی از ایام سال بسیار پائین باشد، بکارگیری از گرم کن روغن توصیه می شود. در کمپرسورهای یک طرفه، از یک سیستم روانکاری برای روانکاری سیلندر و سیستم انتقال قدرت آن (میل لنگ، یاطاقانها و …) استفاده می شود . ولی در کمپرسورهای دو طرفه روانکاری شونده ، سیستم روانکاری سیلندر از سیستم انتقال قدرت جدا بوده و هر یک دارای مجموعه مجزائی بوده و روغن مورد استفاده در آنها نیز متفاوت می باشد. روغن مورد استفاده برای روانکاری سیلندر به سیستم روانکاری برگشت داده نشده و همراه با گاز مورد تراکم از کمپرسور خارج می شود و به همین خاطر باید سازگاری لازم را با گاز مورد تراکم داشته و از سوی دیگر در مقابل شرایط دمائی و فشار داخل سیلندر پایداری شیمیائی مطلوبی داشته باشد. نوع روغن و ویسکوزیته آنبه عوامل متعددی نظیر نوع کمپرسور، فشار و دمای بهره برداری، خواص فیزیکی و شیمیائی گاز مورد تراکم و… بستگی داشته و باید از سوی شرکت سازنده کمپرسور اعلام شود.

به این مطلب هم سر بزنید :  تولید انواع ساکشن

ویژگیهای روغن مصرفی کمپرسور

انتخاب روغن مناسب برای هر کمپرسور یکی از عوامل بسیار مهم و مؤثر در افزایش کیفیت روانکاری روغن مورد استفاده در کمپرسور می باشد. نوع کمپرسور، خواص فیزیکی و شیمیائی گاز مورد تراکم ، نسبت تراکم، حداکثر دمای مجاز، سیستم خنک کاری، تعداد مراحل، روش روانکاری و … مهمترین عوامل مؤثردرانتخاب روغن مناسب برای سیستم روانکاری کمپرسورمی باشد. براساس ویژگیهای ذکرشده دربالا شرکتهای سازنده کمپرسور طی آزمایشهای مختلف روغن مناسب را برای روانکاری کمپرسور انتخاب کرده و به خریداران کمپرسور توصیه می نمایند. روغن مورد استفاده در کمپرسور باید دارای مقاومت لازم در مقابل شکسته شدن مولکولی، اکسیداسیون و کربونیزاسیون بوده و خواص اصلی آن در طول مصرف تغییر چندانی ننماید. لازم به ذکراست که بعضی از افراد برای کمپرسورهای مختلف روغن مشابهی را توصیه می کنند. در حالی که هر کمپرسور دارای ویژگیهای خاص خود را بوده و لازم است که روغن مناسب برای آن مورد استفاده قرار گیرد. لذا در انتخاب روغن مورد استفاده در کمپرسور اکیدا توصیه می شود که از روغن انتخاب شده از سوی شرکت سازنده کمپرسور و یا روغنی که مشابهت کامل نسبت به آن را دارا می باشد در روانکاری کمپرسور استفاده شود. در اینجا با توجه به اهمیتی که کمپرسورهای هوا به لحاظ بالا بودن تعداد مورد استفاده در صنعت دارند نکات زیر باید مورد توجه قرار گیرد. دمای هوای ورودی، میزان آلودگی هوا، دمای بهره برداری از کمپرسور، دمای گاز خروجی از کمپرسور، نوع کمپرسور و فشار دهش گاز، مهمترین عوامل در انتخاب روغن مناسب برای روانکاری کمپرسور می باشد. وجود آلودگی در هوای ورودی به کمپرسور بیشترین تأثیر را بر روی سایش قطعات، اکسیداسیون روغن و تشکیل رسوب دوده ای شکل بر روی سوپاپهای دهش و لوله خروجی می گذارد. به همین خاطر امروزه سازندگان کمپرسورها مسئله فیلتراسیون گاز ورودی به درون کمپرسوررا شدیدا مورد توجه قرار داده و سیستم فیلتراسیون گاز ورودی به کمپرسور را طوری طراحی می کنند که گاز ورودی به درون کمپرسور حاوی حداقل ذرات معلق و نامطلوب باشد . مهمترین خواص فیزیکی و شیمیایی مورد نظر در انتخاب روغن مناسب برای کمپرسورها بشرح زیر می باشد: ١ – ویسکوزیته ویسکوزیته یکی از خو اص فیزیکی سیال بوده که مقاومت آن را در مقابل حرکت، تغییرشکل واصطکاک بین مولکولی نشان می دهد. ویسکوزیته سیالات به ساختمان شیمیائی اجزاء سازنده آن، شکل و اندازه مولکولها بستگی دارد. ٢-اندیس ویسکوزیته Viscosity lndex پارامتر فوق بیانگر شدت تغییرات ویسکوزیته نسبت به درجه حرارت می باشد .افزایش اندیس ویسکوزیته بیانگر پائین تر بودن میزان تغییرات ویسکوزیته درمقابل تغییرات درجه حرارت می باشد. اندیس ویسکوزیته برای روغنهای معدنی حدود ١٠٠ می باشد. روغن ها ی با اندیس ویسکوزیته بیشتر ازکیفیت بالاتری برخور دارند. ٣-نقطه ریزش Pour Point نقطه ریزش یکی از خواص فیزیکی روغن بوده و سیالیت آن را در دماهای کم نشان می دهد و بنا برقرارداد دمائی است که اگر روغن ٣ درجه سانتیگراد سردتر شود، در مدتی کمتر از ۵ ثانیه حرکت نکند . نقطه ریزش روغن در کمپرسور های تبرید و یا آنهائی که در محیط ها ی سرد کار می کنند اهمیت بسیاری دارد. ۴-نقطه لخته ای شدن Floc Point نقطه لخته ای شدن عبارت از دمائی است که اگرمبرد ( ١٢ R) رابا روغن مورد نظر بمیزان ١٠% مخلوط کرده بصورت ابری درآمده واگر مخلوط راسرد تر کنیم بتوان ذرات موم(Wax) را از روغن جدا نمود. دمای فوق در روانکاری کمپرسورهای تبریدی بسیار اهمیت زیادی داشته و جداشدن موم از ر وغن می تواند باعث بروز مشکلات زیادی درسیستم و بویژه در شیر انبساط گردد. روغنهای مصنوعی(Synthetic) فاقد موم بوده ولذا دارای نقطه لخته ای شدن نمی باشند. ۵-فشار بخار Vapor Pressure فشار بخار روغن در دمای t، عبارت است از فشاری که بعداز گرم کردن روغن تا دمایt، روغن شروع به تبخیر می کند . فشار بخار بعبارت دیگر نشاندهنده فراریت روغن نیز می باشد. هرچه فشار بخار روغن بیشتر باشد روغن در دمای کمتری بجوش آمده و فراریت آن بیشتر خواهد بود. ۶-نقطه احتراق Flash Point حداقل دمائی که با گرم کردن روغن تحت شرایط تعریف شده برای مخلوط روغن – هوا، قابلیت احتراق درحضور جرقه را داشته باشد. ٧-نقطه اشتعال Fire Point نقطه اشتعال، حداقل درجه حرارتی است که اگر تحت شرایط استاندارد روغن تا آن دما گرم شود، مقدار بخار حاصل از تبخیر روغن تا حدی است که اگر روغن در معرض شعله قرار گیرد مشتعل می گردد. نقطه اشتعال تمامی روغن های پایه نفتی با افزایش فشار، افزایش می یابد. ٨-دمای احتراق خود به خود Auto Ignition Temperature عبارت است از حداقل دمائی که مخلوط هوا و سوخت در غیاب منبع الکتریکی مشتعل شوند. دمای احتراق خود به خود بویژه برای کمپرسورها ی هوا بسیار مهم بوده ودر انتخاب روغن برای این نوع کمپرسورها باید به آن توجه نمود ، چرا که کمپرسورهای فوق شدیدا در معرض آتش گرفتن می باشند.

علل روان کاری کمپرسور:

مهمترین وظایف روانکار بکارگیری از روانسازدر کمپرسورها دارای اهداف متعددی بوده که عمده ترین آنها عبارتند از: روانکاری و جداسازی سطوح فلزی از یکدیگر با ایجاد لایه مناسبی از روغن بین قطعات متحرک به منظور کاهش اصطکاک وسایش آنها انتقال حرارت وخنک کردن قطعات متحرک جلوگیری از اثرات نامطلوب قطعات بریکدیگر حفاظت از سطوح فلزی قطعات در برابر خوردگی و زنگ زدگی جذب آلودگی ها، معلق نگه داشتن مواد خارجی و ترکیبات شیمیائی حاصل از تغییرات شیمیائی اجزاء تشکیل دهنده روغن(Chemical and Thermal Degradation Products of Oils) کاهش نشتی داخلی به کمک آب بند کردن(Sealing) کاهش انرژی مصرفی در ماشین آلات به عنوان سیال هیدرولیکی جهت سیستم های کنترل ظرفیت کمپرسورها

کمپرسور روغنی

مهمترین مسئله در کمپرسورهای روغنی، بازیابی حرارت جذب شده توسط مایع روان کننده (خنک کننده) می باشد. در طرحهای معمولی روغن تزریق شده بداخل محفظه تراکم در پایان فرآیند تراکم، با گاز مورد تراکم مخلوط شده و بعد از خارج شدن از محفظه تراکم در یک تله جداکننده، از گاز متراکم جدا شده و بعد از خنک کاری و فیلتراسیون بداخل محفظه تراکم برگشت داده می شود . این روش برای مواردی که حضور مقادیر جزئی روغن در گاز مورد تراکم (نظیر هوا) چندان مشکل ساز نباشند، روشی مطلوب خواهد بود. ولی اگر حضور روغن حتی در مقادیر جزئی قابل تحمل نباشد، نیازمند اتخاذ تدابیر ویژه بوده و تا حدودی پیچیده می باشد (نظیر بکارگیری از فیلتر های باخانه های ریز.(Microfiltter با توجه به بالا نبودن دمای مخلوط روغن و گاز خارج شده از محفظه تراکم، جداسازی روغن از گاز چندان سخت نمی باشد، ولی چون روغن خارج شده به همراه گاز حالت بخار را دارد مقدار آن خیلی ناچیز بوده و در بسیاری از موارد قابل تحمل می باشد. ولی اگر لازم باشد که گاز مورد تراکم در حد فاقد روغن(Oil Free)، روغن گیری شود باید عملیات جداسازی روغن با کیفیت بالاتری صورت پذیرد. در چنین مواردی اپراتورها موظفند توجه بیشتری به تمیز نگهداشتن فیلتر جدا کننده روغن از گاز بنمایند . در سیستم های تبرید با انبساط مستقیم(DX) حضور ر وغن در مبرد خروجی از کمپرسور چندان مشکل ساز نمی باشد چرا که روغن خارج شده از کمپرسور مجددا توسط مبرد به آن برگشت داده می شود. تنها باید مراقب بود که درجه حرارت در تبخیر کننده خیلی پائین نباشد تا در برگشت مبرد و روغن به کمپرسور اختلالی وارد نشود. انتخاب روغن با نقطه ریزش(Drop Point) مناسب می تواند جهت حل این مشکل مفید واقع شود. در چیلرهای از نوع مخزنی(Kettle Type) باید از تدابیر خاصی برای برگشت روغن استفاده شود. جدا کردن روغن از مخزن توسط جارو کننده ها (Skimmer)بسیار مرسوم می باشد. البته از آنجائی که جدا کردن روغن باید در شرایط مصنوعی نظیر جوشیدن و یا کف کردن مبرد صورت پذیرد چندان آسان نخواهد بود. لازم بذکر است که کنترل درجه حرارت در چگونگی برگشت روغن بسیار تاثیرگذار می باشد .اگر روغن در تبخیر کننده بصورت جامد در آید، برگشت آن به کمپرسورتقریبا غیر ممکن می شود. در هر حال نصب صحیح تبخیر کننده می تواند تا حدود زیادی مشکل برگشت روغن به کمپرسور را حل کند. یکی از ویژگیهای کمپرسورهای مارپیچی (خشک یا روغنی) در این است که فشار خروجی از آن چندان به جرم مولکولی گاز مورد تراکم بستگی نخواهد داشت. لذا برای مواردی که درصد ترکیبات سازنده گاز مورد تراکم دائما در حال تغییر می باشد، این کمپرسورمی تواند با راندمان نسبتا ثابتی کار کند (وضعیتی که در کمپرسور های گریز ازمرکز می تواند مشکلات زیادی را در پی داشته باشد).

ویژگی های کمپرسور اسکرو

مشخصه های کمپرسورهای حلزونی به نحوی است که در حد فاصل بین مشخصه های کمپرسورهای تناوبی و گریز از مرکز قرار می گیرند و حتی در مواردی قادرند در محدوده کار هر یک از کمپرسورهای فوق به کار گرفته شوند . کمپرسورهای حلزونی از نظر ظرفیت بعداز کمپرسورهای گریز ازمرکز قرار داشته وفشار دهش درآنها از چند میلی بار (Torr)تا ۴٠ بار می رسد. کمپرسورهای حلزونی در ظرفیت تا ١٢٠٠ متر مکعب در دقیقه طراحی وساخته می شوند . مقادیر زیاد ظرفیت آن در محدوده کار کمپرسورهای گریز از مرکز قرارداشته ولی به علت بالا بودن راندمان آن (حدود ٧۵ تا ٨۵ درصد) در یک چنین مواردی بر کمپرسورهای گریز از مرکز ارجحیت دارد. از این کمپرسور ها در ظرفیت های پایین برای سیستم تهویه مطبوع اتومبیل ها استفاده می شود، محدوده ای که اصولا در اختیار کمپرسورهای تناوبی قرار دارد. کمپرسورهای حلزونی خشک حداکثر در ظرفیت ۱٫۵ متر مکعب در دقیقه ساخته می شوند . یکی دیگر از محاسن این کمپرسورها در مقایسه با انواع گریز از مرکز در این است که عملکرد آنها برخلاف کمپرسورهای گریز از مرکز وابستگی چندانی به جرم مولکولی گاز ندارند. از نظر اقتصادی در محدوده توان مصرفی ١۵٠٠-۲۰۰ اسب بخار از کمپرسورهای گریز از مرکز ارزانتر می باشد. هر چند که کمپرسورهای رفت و برگشتی از راندمان بالاتری نسبت به کمپرسورهای حلزونی برخوردار می باشند، ولی برای دبی معینی از جریان گاز، کمپرسور حلزونی دارای ابعاد کوچکتری می باشند و به همین خاطر به فضای کمتری برای نصب نیاز دارند .البته انرژی مخصوص (توان مصرفی برای تراکم واحد ظرفیت ) آنها از کمپرسورهای تناوبی بیشتراست. به علت عدم وجود نیروهای بالانس نشده نیاز فوندانسیون سنگینی نداشته و لذا هزینه نصب آنها کمتر می باشد. این کمپرسورها قادرند گازهای چسبناک(Sticky) و قابل پلیمریزاسیون را متراکم نمایند. در واقع حضور ذرات نرم(Soft Deposit) در گاز مورد تراکم باعث کاهش تأثیر لقیClearance روتورها بر روی راندمان کمپرسور گردیده و موجب کاهش نشتی و افزایش راندمان حجمی آن می گردد. یکی از معایب این کمپرسورها بالا بودن صدای آنها می باشد که جزء ویژگیهای ذاتی آن می باشد.به همین خاطرتمامی کمپرسورهای دورانی در قسمت مکش و دهش مجهز به صدا خفه کن (Silencer) می باشد.

تاریخچه کمپرسور حلزونی یا اسکرو

هر چند که اولین کمپرسور حلزونی درسال ١٨٧٨ درآلمان ساخته شد، ولی این کمپرسورها با طرحهای مشابه کمپرسور های امر وزی نخستین بار در سال ١٩٣۴ توسط Lysholm مهندس ارشد شرکت (SRM) Sevenska Rotor Maskiner ابداع گردید لذا این کمپرسورها را می توان جزء کمپرسورهای جدید درصنایع دانست. اوسعی براین داشت تا کمپرسوری ازخانواده دورانی، با سرعت بالاتراز کمپرسورهای تناوبی که بتوان مستقیما آن را باتوربین های گازی راه اندازی نمود وفاقد مشکلات پدیده موجدارشدن(Surging) که در کمپرسورهای گریزازمرکز به وقوع می پیوندد باشد، طراحی و تولید نماید. اولین کمپرسور ساخته شده توسط وی ازنوع خشک(Oil Free) که دارای دنده زمان بندی کننده(Timming Gear) بوده تا موجب همزمانی چرخش روتورها گردد. آرایش روتورها به صورت ٣+ ۳طراحی گردید (روتور نری با سه برجستگی و روتور مادگی با سه فضای مقعر ) و دارای زاویه پیچش تندی (Steep)بوده که اجازه می دهد تا کمپرسور با نسبت تراکم داخلی (Built – in Compression Ratio)بالاتر وفشار خروجی بیشتری کارکند. فشاردهش درطرح های اولیه این کمپرسورها حدود٢٠-۳۰ psig بود. متأسفانه طرح فوق باعث ایجاد فضای گیر انداختن ( (Trapped Pocket در کمپرسور گردیده و این امرموجب بالا رفتن فشارگاز قبل از خروج گاز از کمپرسور شده که نهایتا کاهش راندمان وافزایش سروصدای کمپرسور را بدنبال داشت. در دهه ١٩۴٠ Hans Nilson مهندس ارشد شرکت SRM تغییراتی را در کمپرسورهای اولیه بوجود آورد . در طرح وی روتور نری (Male Rotor)با چهار گوشواره و روتور مادگی (Female Rotor) با شش محفظه مقعر(آرایش ۶+۴) ساخته شد. این تغییرات موجب حذف فضای گیر افتادن و افزایش زاویه پیچش حلزونی گردیده که در نهایت باعث افزایش نیبت تراکم و راندمان کمپرسور می شد. پیشرفت در طراحی وساخت ماشینهای تراش حلزونی به شرکت Howden که یک شرکت اسکاتلندی بود اجازه داد تا تولید نسل جدیدی از کمپرسورهای حلزونی را که روغن کاری می شدند(Oil Flooded) را توسعه و گسترش دهند. استفاده از شیر لغزشی(Slid Valve) در سالهای اولیه دهه ١٩۵٠ موجب شد تا شرکت SRM بتواند درکنار تغییر ابعاد کمپرسور ظرفیت آنها را نیز کنترل نماید. کنترل ظرفیت که یکی از عوامل محدود کننده در طراحی کمپرسور بود اجازه داد تا بتوان نسبت تراکم را در یک دامنده وسیعی از تغییرات دبی، تحت کنترل درآورد. امروزه استفاده از شیر لغزنده در کنترل ظرفیت کمپرسورهای حلزونی از نوع روغن کاری شونده کاربرد وسیعی دارد. روغن کاری کمپرسور علاوه برافزایش راندمان کمپرسور به میزان ٨ تا ١٠ درصد درمقایسه با کمپرسورهای خشک، موجب افزایش نسبت تراکم مجاز گردیده و نیاز به دنده های زمان بندی کننده را در بهره برداری از کمپرسورهای حلزونی منتفی ساخته است. لایه روغن موجود بین روتورها اجازه می دهد تا روتور مادگی توسط روتور محرک (روتور نری) بچرخش درآید. این امر نخستین بار توسط شرکت اطلس کوپکو در سال ١٩۵٧ به مرحله اجراء درآمد. استفاده از شیر لغزنده همراه با روغن کاری به روش تزریقی نخستین بار در سیستم تبرید در سال ١٩۶٠ بکارگرفته شد. تغییردرساختار روتورها وتغییر شکل آن بصورت غیر متقارنAsymmetric در سال ١٩۶٩ توسط شرکت Sullair صورت پذیرفت. تغییر شکل روتورها باعث کاهش میزان نشتی در طول مسیر تراکم گردیده که در نهایت افزایش راندمان را به دنبال داشت. بهبود کارآئی در سرعت کم اجازه می دهد تا این کمپرسورها را بتوان بطور مستقیم توسط الکتروموتورها مورد بهره برداری قرار داد.

ویژگی های کمپرسور پیستونی

١- این کمپرسورها از نوع رفت و برگشتی بوده و لذا همواره مقداری نیروی متعادل نشده در آن باقی می ماند و به همین خاطر نیاز به فوندانسیون سنگین تری دارند. ٢- میزان لرزش در این کمپرسورها در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها (دورانی و گریز از مرکز) بیشتر بوده و به همین خاطر امکان انتقال لرزش به سایر تجهیزات از طریق لوله ها و فوندانسیون وجود دارد. ٣- اکثر این کمپرسورها بصورت روانکاری شونده ساخته می شوند ولی ممکن است در شرایط خاصی بصورت خشک ساخته شوند. عدم روانکاری سیلندر موجب افزایش فرسایش رینگها، کاهش راندمان و افزایش هزینه های تعمیراتی می گردد. در طرح شیاری آن(Labyrinth) بعلت عدم بکارگیری از رینگ فرسایش رینگها منتفی بوده ولی بعلت نشت گاز از کناره پیستون، راندمان حجمی آن می تواند کمتر نیز باشد. ۴- بروز پدیده موجدار شدن(Surging) در این کمپرسورها منتفی است. ۵- تغییر جرم مولکولی گاز در قسمت مکش تأثیری روی عملکرد این کمپرسورها باقی نمی گذارد. ۶ – فشار گاز خروجی از این کمپرسورها مستقل از سرعت دورانی آن می باشد. ٧- گاز خروجی از کمپرسور دارای ضربات(Pulse) بوده و به همین خاطر در صورت بهر ه برداری از چند کمپرسور پیستونی بطور موازی می تواند باعث بروز مشکلاتی نظیر تشدید(Resonance) گردد. لذا در چنین حالتی بکارگیری از قطعات ضربه گیر (Damping Element) در قسمت دهش ضروری است. ٨- راندمان آنها در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها بالاتر بوده و امکان طراحی آن بصورت چندمرحله ای با بکارگیری از خنک کن بین مرحله ای وجود داشته و به همین خاطر برای شرایط سخت بهره برداری کمپرسور مناسبی می باشد. ٩- بکارگیری از سوپاپ های مکش و دهش در این کمپرسورها ضروری بوده و همین امر باعث کاهش کارآئی و افزایش خرابی و توقف در کمپرسور می گردد. مشکلات مربوط به سوپاپ بویژه در شرایطی که فشار مکش پائین می باشد از اهمیت بیشتری برخوردار است. ١٠ – کمپرسورهای پیستونی دارای قطعات فرسایش زیادی نظیر سوپاپ ها، رینگ های متراکم و روغنی (و یا هادی)، یاطاقانها و … بوده و به همین خاطر به سرویس و نگهداری و تعمیرات بیشتری در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها نیاز دارند. ١١ – این کمپرسورها نسبت به حضور مایع در گاز مورد تراکم حساس بوده و می تواند باعث بروز مشکلاتی نظیر خرابی سوپاپها ، کج شدن شاتون یا شافت پیستون و حتی بریدن میل لنگ گردد. برای شرایطی که فشار دهش بسیار بالا مدنظر باشد کمپرسور بلارقیبی بوده ولی از نظر ظرفیت برای دبی کم تا متوسط مناسب می باشند. ١٣ – سرعت دورانی آنها نسبتا پائین بوده و به همین خاطر اساسا ماشینی کم سروصدا می باشد. ١۴ – کنترل ظرفیت آنها به روشهای مختلفی امکان پذیر می باشد که در این زمینه در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها از تنوع بیشتری برخوردار است. – کمپرسورهای پیستونی دارای فضای مرده بوده و به همین خاطر راندمان حجمی آنها بویژه در نسبت تراکم های بالا، پائین می باشد. به همین خاطر نمی توان از آن برای دست یابی به خلاء پائین استفاده کرد. ١۶ – روانکاری قسمت انتقال قدرت (میل لنگ و …) را می توان با روغن های مناسب و روانکاری قسمت تراکم آن را با روغن سازگار با گاز مورد تراکم و شرایط بهر ه برداری انجام داد . به همین خاطر بسیاری از مشکلات حضور روغن در گاز مورد تراکم را م یتوان بر طرف کرد. ١٧ – محل خروج شافت از محفظه تراکم را می توان با سیستم آب بند کننده مناسب آب بندی کرده و یا با بکارگیری از گاز خنثی آن را تحت فشار نگهداشت تا مانع از نشت گاز مورد تراکم به بیرون شد.

نکات راه اندازی و نگهداری کمپرسورهای باد

::::::: الف: نکات مربوط به راه اندازی – جهت روشن نمودن کمپرسور در هر دو نوع ( تکفاز و سه فاز ) برق جداگانه از کنتر گرفته شود و اتصال برقرار گردد و به هیچ عنوان در سیستم تکفاز دو شاخه به پریز برق زده نشود. به دلیل اینکه بعد از یکی دو مرحله خاموش و روشن شدن کابلهای داخل پریز و دیوار داغ گردیده و باعث نرسیدن برق به دینام و در نتیجه باعث سوختن دینام و قطعات برقی کمپرسورمی گردد که دینام و قطعات برقی شامل گارنتی نمی باشد. – در کمپرسورهای سه فاز به طریقه اتصال سیم ها به کلید و دینام دقت شود. جهت حرکت تسمه می بایست در جهت فلش درج شده روی دینام باشد در غیر این صورت جای یکی از سیم ها با جای یکی از دو سیم دیگر تعویض گردد. – برای استفاده از کمپرسور در مکان های دور از کنتر برق ، تا حد امکان از طولانی کردن سیم برق خودداری شود و در عوض طولانی کردن سیم، شیلنگ باد طولانی شود. طولانی کردن سیم برق کمپرسور افت فشار را به همراه خواهد داشت و ممکن است باعث سوختن دینام و کلیه قطعات برقی شود. – مقدار روغن باید تا نصف شیشه روغن نما باشد و یا در سیلندرهایی که به جای شیشه دارای گیج هستند باید تا خط دوم گیج باشد. (تذکر: در هنگام چک کردن مقدار روغن باید کمپرسور در مکان صاف قرار گرفته و قبل از آن خاموش بوده باشد ) ::::::: ب : نکات مربوط به نگهداری – جهت جلوگیری از پوسیدگی و زنگ زدگی، آب جمع شده در داخل مخزن توسط شیر قرار گرفته در زیر کمپرسور تخلیه گردد. – روغن سیلندر بسته به محیط ( گرد و خاک و شرایط خاص) و میزان زمان استفاده از کمپرسور ، هر چند وقت یکبار باید مورد بازرسی قرار بگیرد و در صورت نیاز تعویض گردد. ( تذکر: برای تعویض روغن حتما از روغن مخصوص کمپرسور استفاده شود) – فیلتر هوای سیلندر بسته به محیط ( گرد و خاک و شرایط خاص) و میزان زمان استفاده از کمپرسور ، می بایست هر چند وقت یکبار کنترل شود و در صورت نیاز پاکیزه و یا تعویض گردد. – برای روشن و خاموش کردن کمپرسور از کلید روی کمپرسور و برای کمپرسورهایی که تابلو برق دارند با استفاده از کلید روی تابلو برق استفاده شود. ::::::: ج : نکات مربوط به عیب یابی – در صورت شنیدن صدای نشتی باد در زیر کلید ممکن است در درجه اول لاستیک درون شیر یک طرفه سوخته باشد ( که باد تولیدی سیلندر به صورت کامل داخل مخزن نمی شود و از طریق لوله باریک به سوپاپ زیر کلید آمده و خارج می شود) و در درجه دوم ممکن است کلید خراب شده باشد. – در صورتی که در حین کار کردن کمپرسور از دهنه ورودی روغن ، روغن به بیرون پاشیده شود، دلیل آن ریختن بیش از اندازه روغن درون کمپرسور می باشد.

کمپرسور بدون روغن

کمپرسور بدون روغن-کمپرسور باد بدون روغن-کمپرسور اویل فری-پمپ باد بدون روغن

کمپرسورهایی هستند که در سیستم عملکردشان برای تولید باد از روغن استفاده نمی شود و معمولا برای کمپرسور بدون روغن بخش هایی که با هم درگیر هستند از جنس های ویژه ای چون گرافیت استفاده می شود تا دمای زیاد حاصل از اصطکاک را خنثی نماید. در این کمپرسورها ذرات روغن در هوای خروجی وجود نخواهند داشت و هوای پاک تولید خواهند کرد. مصارف این کمپرسورها معمولا در آزمایشگاه ها و دندانپزشکی ها می باشد این گروه از کمپرسورها با عناوین مختلف اویل فیری , اویل لس نیز نام برده می شوند

برچسب‌ها
مطالب مرتبط

پمپ باد و تقسیم بندی انواع آن

پمپ باد دستگاهی است برای متراکم کردن هوا و محصور کردن آن در یک محفظه و به کارگیری آن برای انجام کارهای خاص که به هوای محصور شده ی داخل...

خشک کننده های هوای فشرده (میکروفیلتر)

وجود اب در هوای فشرده  یکی از مشکلات  سیستمهایی است که از هوای فشرده استفاده می کنند.البته معمولا از این مشکل غفلت می شود  و هزینه های زیادی از این...

انواع کمپرسورهای هوای فشرده

کمپرسورها یا تجهیزات تامین هوای فشرده در طرحها و اندازه ههای متنوعی ساخته می شوند به طوری که بتوانند نیاز های هوای فشرده را برای کاربردهای گوناگون تامین کنند.احتمالا ساده...

کمپرسوربادساخت ایران

شاید برای شما هم پیش اومده که پس از درک اهمیّت مصرف کالای ایرانی و تأثیرات مثبتش روی اقتصاد کشور، به فکر افتاده باشید که چه قدم مؤثری میشه در...

دیدگاهتان را بنویسید

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