کمپرسور هرمتیک چیست؟ (معرفی ساختار تا عملکرد و کاربرد کمپرسورهای بسته)

کمپرسور هرمتیک چیست؟ مهم ترین کاربردهای آن کدامند؟ این تجهیزات چه تفاوتی با کمپرسورهای سمی هرمتیک دارند؟ کمپرسور باد جزو تجهیزات پرکاربرد در صنایع مختلف به شمار می روند که انرژی مورد نیاز بسیاری از ابزارهای پنوماتیک را تامین می کنند. این تجهیزات بر اساس فاکتورهایی چون قدرت، سرعت، ظرفیت، فشار مکش و دهش و …. شامل انواع مختلفی می شوند. کمپرسورهای هرمتیک یکی از انواع این تجهیزات با بالاترین کارایی هستند.

کمپرسور هرمتیک ابزارهایی با ساختمانی کاملا بسته جهت فشرده سازی گاز هستند. در این تجهیزات تمامی اجزا در محفظه ای قرار گرفته است که به هیچ وجه قابل باز شدن نیست. در نتیجه مشکل نشتی گاز در این سیستم ها وجود ندارد. این پمپ ها در سیستم های تبرید صنعتی و خنک کن ها کاربرد دارند. اگر با سیستم های تهویه مطبوع و تبرید سروکار دارید، شناخت ویژگی ها، انواع، عملکرد و تفاوت این محصولات با پمپ های سمی هرمتیک برایتان مفید خواهد بود.

کمپرسور هرمتیک چیست؟

کمپرسورهای هرمتیک که با عنوان کمپرسورهای بسته، کولر گازی و یا یخچالی نیز شناخته می شوند، تجهیزاتی برای فشرده سازی گاز هستند. با توجه به اینکه تمام اجزای این کمپرسورها در یک هوزینگ قرار گرفته و امکان جدا شدن و یا باز کردن آنها وجود ندارد، به این تجهیزات کمپرسورهای بسته نیز گفته می شود. همین ویژگی باعث شده است تا کاربرد این پمپ ها در سیستم های تبریدی با ظرفیت پایین تعریف شود.

 در ساختار این تجهیزات موتور و کمپرسور داخل محفظه ای پلمپ شده است و اتصال آنها از طریق یک شفت برقرار می شود. به همین دلیل در این نوع کمپرسورها هیچ گونه نشتی گاز ندارد.

ساختار این پمپ ها شامل دو بخش قطعات مکانیکی فشرده سازی (سیلندر، میل لنگ، پیستون) و سیم پیچ و قطعات الکتریکی است. اجزای سازنده این تجهیزات صنعتی عبارت است از:

• میل لنگ: قطعه ای متصل به پیستون است که حرکت پیستون را  به شفت انتقال می دهد. این قطعه حرکت خطی پیستون را به حرکت دایره ای در شفت تبدیل می کند.
• شفت: قطعه ای است که به پیستون و میل لنگ متصل است و در تبدیل حرکت دایره ای میل لنگ به حرکت دورانی شفت نقش دارد.
•  سیلندر: محفظه ای است که با حرکت پیستون درون آن، گاز فریون یا مبرد فشرده شده و فشار و دمای آن افزایش پیدا می کند.
• پیستون: قطعه ای است که با حرکت آن به سمت بالا گاز مبرد در سیلندر فشرده می شود.
• موتور الکتریکی: قطعه ای است که باعث چرخاندن پیستون و شفت می شود.
• واحد سوپاپ: متشکل از دو قطعه با عنوان سوپاپ مکش و سوپاپ تخلیه است. این واحد در مکش و تخلیه گاز در سیلندر و پیستون نقش دارد.
• قطعات الکتریکی: شامل قطعاتی چون رله ها، سیم پیچ ها و کنتاکتورهاست. این قطعات کنترل و عملکرد موتور و کمپرسور را تنظیم می کنند.
• محفظه کمپرسور: قطعه ای است که باعث محافظت از کمپرسور و جلوگیری از نشتی گاز می شود. این محفظه ساختاری متشکل از ورق فولادی دو تکه دارد. اتصال جوش این دو تکه به یکدیگر از احتمال نشت گاز مبرد به بیرون جلوگیری می کند.

ویژگی های کمپرسور هرمتیک

ویژگی های کمپرسور هرمتیک شامل موارد زیر است:

• این کمپرسورها امکان باز شدن و تعمیر ندارند. به همین دلیل در نتیجه معیوب شدن یک قطعه، باید کمپرسوری جدید را جایگزین آن کرد.
• با توجه به بسته بودن محفظه این کمپرسورها و عدم دسترسی به قطعات آن، این تجهیزات در سیستم های تبرید با ظرفیت پایین کاربرد دارند.
• در صورت استفاده از این تجهیزات در سیستم های برودتی، به دلیل افزوده شدن گرمای کمپرسور به بار برودتی، بازدهی کمتری حاصل می شود.
• به دلیل اتصال جوش بدنه این تجهیزات، هیچ گونه نشتی گاز به بیرون وجود ندارد.
• در این کمپرسورها گاز مبرد و روغن در یک محفظه وجود دارند. این دو سیال باید کاملا سازگار باشند و واکنشی بین آنها ایجاد نشود.
• حمل و نقل راحت و هزینه تعمیر و نگهداری پایینی دارند.
• قیمت پایینی دارند و تجهیزات استفاده شده در آنها ساده تر و ارزان تر از انواع سمی هرمتیک است.

کمپرسور سمی هرمتیک

پمپ های سمی هرمتیک یا نیمه بسته از انواع پمپ های رفت و برگشتی یا پیستونی هستند. این تجهیزات در نتیجه حرکت پیستون درون سیلندر، باعث متراکم سازی سیال می شوند. این کمپرسورها شامل دو قسمت مجزای مکانیکی و الکتریکی هستند که توسط پیچ و مهره به هم متصل شده اند. در نتیجه، برخلاف انواع هرمتیک، قابلیت باز شدن و تعمیر دارند.

از مزایای این کمپرسورها وجود پمپ روغن است که در روانکاری قطعات مکانیکی داخل کمپرسور و جلوگیری از نشتی گاز نقش دارد. کاربرد این تجهیزات در سیستم های تبرید با ظرفیت متوسط رو به بالاست.

مقایسه کمپرسور هرمتیک و سمی هرمتیک

مهم ترین تفاوت کمپرسور سمی هرمتیک و کمپرسور هرمتیک چیست؟ پمپ های سمی هرمتیک با هدف رفع مشکل انواع هرمتیک طراحی اند. یکپارچه بودن قطعات الکتریکی و مکانیکی در انواع هرمتیک باعث می شود تا در صورت خرابی یک قطعه، کل کمپرسور تعویض شود. اما در انواع سمی هرمتیک اتصال این دو بخش از طریق پیچ و مهره است. در نتیجه امکان باز کردن و تعمیر و تعویض در صورت خرابی یک قطعه وجود دارد. دیگر تفاوت های بین این دو سیستم عبارتند از:

• پمپ های هرمتیک راندمان کمتری دارند. زیرا در این تجهیزات گرمای سیستم به بار برودتی اضافه می شود.
• در نوع هرمتیک به دلیل جوشکاری محفظه امکان نشتی گاز وجود ندارد. اما در سمی هرمتیک به دلیل پیچ شدن محفظه نشتی گاز امکان پذیر است.
• در کمپرسورهای سمی هرمتیک حرکت روغن در سیستم از طریق پمپ است. اما در نوع هرمتیک نیروی گریز از مرکز باعث حرکت روغن می شود.
• کمپرسورهای هرمتیک قیمت مناسب تری از سمی هرمتیک دارند.
• حجم و فضای اشغال شده توسط کمپرسورهای سمی هرمتیک بیشتر است.

انواع کمپرسور Hermetic

از مهم ترین انواع کمپرسورهای هرمتیک می توان به سه نوع سیلندر پیستونی، روتاری و سانتریفیوژی اشاره کرد.

• روتاری: این کمپرسورها به دلیل داشتن اجزای متحرک کمتر، سر و صدا و گرمای کمتری تولید می کنند. به همین دلیل، در بسیاری از اسپیلت های خانگی مورد استفاده قرار می گیرند.
• سیلندر پیستونی: از اولین مدل های تولید شده کمپرسورهای هرمتیک هستند. این مدل تعداد اجزای متحرک بیشتری نسبت به نوع روتاری دارد.
• سانتریفیوژی: از انواع کمپرسورهای تبرید هستند که با استفاده از افزایش انرژی جنبشی گاز مبرد فشار و دمای گاز را بالا می برند.

کاربرد پمپ های بسته

کمپرسورهای هرمتیک ساختاری کاملا بسته دارند؛ به این معنا که موتور و اجزای بخش فشرده سازی (شفت، سیلندر، پیستون و …)، درون محفظه ای قرار گرفته اند که قابل باز شدن نیست. با توجه به این ساختار مهم ترین کاربرد کمپرسور هرمتیک چیست؟

در پاسخ باید بیان کرد به دلیل بسته بودن ساختار، عدم دسترسی به قطعات داخلی و دشوار بون تعمیر این پمپ ها، کاربرد اصلی این تجهیزات در سیستم های تبرید با ظرفیت اندک تعریف می شود. از جمله این سیستم ها می توان به اسپلیت ها، کولرهای گازی، یخچال های خانگی و فروشگاهی اشاره کرد.

از سایر کاربردهای این تجهیزات می توان به این موارد اشاره کرد:

• جهت تولید برف در ورزش های یخی و برفی
• سردسازی سیستم های الکترونیکی چون ابر کامپیوترها
• خنک سازی ترانسفورماتورها
• سیکل های تبرید جذبی
• پمپاژ روغن و تولید توان در سیستم خودروهای پیشرفته

عملکرد کمپرسورهای بسته چگونه است؟

جریان برق باعث به گردش درآمدن موتور می شود. این گردش از طریق شفت به بخش فشرده سازی مبرد منتقل می گردد. با انتقال گردش موتور، تجهیزات مکانیکی (میل لنگ، شفت، پیستون و سیلندر) به حرکت درآمده و عمل فشرده سازی و در نهایت تخلیه گاز مبرد صورت می گیرد.

به طور خلاصه عملکرد این کمپرسورها را می توان در چهار مرحله زیر بیان کرد:

• مکش گاز مبرد یا فریون از محیط خارجی (سیستم تبرید) به داخل کمپرسور
• فشرده سازی گاز مکش شده توسط پیستون و انتقال آن به سیلندر
• خارج شدن گاز فشرده شده از کمپرسور و تحویل گاز با دما و فشار بالا به سیستم تبرید
• کنترل عملکرد کمپرسور و دما و فشار سیستم توسط ترموستات و کنترل های الکتریکی و خاموش و روشن کردن دستگاه در صورت نیاز

مزایا و معایب پمپ های هرمتیک

مهم ترین نقاط مثبت کاربرد این تجهیزات در سیستم های برودتی خانگی شامل این موارد است:

• این کمپرسورها به دلیل قرار گرفتن تمام قطعات داخل یک محفظه حمل و نقل آسانی دارند. با قطع کردن اتصالات به راحتی می توان این تجهیزات را جابجا کرد.
• با توجه به عدم وجود اتصال شفت خارجی، استهلاک کمتر و تعمیر و نگهداری آسانی دارند.
• سیستم روانکاری این تجهیزات با استفاده از روغن انجام می شود که فرایندی بسیار ساده است. با ریختن میزان مشخصی روغن از منفذی مخصوص، دیگر نیازی به روانکاری خارجی نیست.
• به دلیل قرار گرفتن مکانیسم فشرده سازی گاز در یک محفظه بسته و جلوگیری از انتقال حرارت به محیط خارجی، بهره وری بالایی دارند.
• این کمپرسورها صدای کمتری تولید می کنند. با توجه به بسته بودن محفظه و عدم نیاز به سیستم های تعلیقی، این ویژگی دور از ذهن نیست.
• طراحی بسته و جمع و جور این تجهیزات باعث می شود تا فضای کمتری اشغال کنند و نصب راحت تری نسبت به سایر کمپرسورها داشته باشند.
• در دماهای بالا کارایی خوبی دارند.
• به دلیل قرار گرفتن قطعات داخلی در محفظه ای بسته، صدمه و خراب شدن قطعات کمتر اتفاق می افتد. در نتیجه این کمپرسورها طول عمر بالاتری دارند.

و معایب این تجهیزات عبارت است از:

• در این کمپرسورها به دلیل محدود بودن دسترسی به قطعات داخلی، تعمیر قطعات در صورت خرابی امکان پذیر نیست. در چنین شرایطی باید کل کمپرسور عوض شود.
• سیم پیچ های سوخته در این کمپرسورها می توانند کل سیستم کمپرسور را آلوده کنند. در نتیجه، تعویض گاز مبرد و پمپاژ کل سیستم مورد نیاز خواهد بود.
• این تجهیزات به جریان برق بالایی در لحظات اولیه روشن شدن نیاز دارند. این ویژگی در صنایعی با بار متغیر می تواند مشکل آفرین باشد.
• کمپرسورهای هرمتیک توان محدودی دارند. به همین دلیل برای سیستم های کوچک ایده آل هستند. استفاده از آنها در سیستم های بزرگ تر نیازمند تعداد بالاتر و در نتیجه صرف هزینه بیشتر است.

در پایان

در این مطلب با بیان این پرسش که “کمپرسور هرمتیک چیست” اطلاعاتی جامع درباره این محصول ارائه کردیم. این پمپ ها تجهیزاتی برای فشرده سازی گاز هستند که تمام اجزای آنها در محفظه ای پلمپ شده است. به همین دلیل با عنوان پمپ های بسته نیز نامگذاری می شوند. کمپرسورهای بسته از اجزای مهم در سیستم های تهویه مطبوع و تبرید هستند که در افزایش فشار و دمای گاز مبرد نقش دارند.

این کمپرسورها با ویژگی های مثبتی چون عدم وجود نشتی گاز به بیرون ،طول عمر بالا، حمل و نقل راحت، تولید صدای کمتر، هزینه تعمیر و نگهداری اندک، قیمت پایین شناخته می شوند. تنها ایراد موجود در این پمپ ها محدود بودن دسترسی به قطعات داخلی و امکان پذیر نبودن تعمیر آنهاست.

 کمپرسورهای بسته تجهیزاتی مناسب سردخانه هستند. برندهای متنوعی از این تجهیزات در بازار وجود دارد که از پرفروش ترین آنها می توان به کوپلند، فراسکلد، رفکامپ، دانفوس بیتزر و بوک اشاره کرد. با توجه به تنوع تولید این محصولات باید با در نظر گرفتن فاکتورهایی چون حجم هوا، فشار و دمای کاری مورد نیاز، هزینه های تعمیر ونگهداری، میزان مصرف انرژی و …. بهترین نوع این پمپ ها را انتخاب کرد. در ایران پمپ می توانید با توجه به نیاز کاری خود بهترین محصول را خریداری کنید.

حسین موسوی نیا

من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.