کمپرسور

کمپرسور یکی از تجهیزات کلیدی و پرکاربرد در صنایع کوچک و بزرگ به شمار می‌رود. وظیفه اصلی این دستگاه، ایجاد نیروی مکش برای جمع‌آوری گاز مبرد از اواپراتور، متراکم‌سازی آن و ارسال به کندانسور است؛ جایی که گاز به مایع تبدیل می‌شود. فرآیند مکش از طریق بخش ساکشن انجام شده و سپس گاز به محفظه تراکم هدایت می‌گردد. حجم گازی که متراکم می‌شود نیز به میزان جابجایی پیستون وابسته است.

گروه صنعتی رادفر در طراحی و تولید ماشین‌آلات صنعتی خود، از کمپرسور های باکیفیت بهره می‌برد تا کارایی و راندمان سیستم‌ های برودتی و سرمایشی افزایش یابد.

انواع کمپرسور

 

کمپرسورها انواع مختلفی دارند و می‌توان آن‌ها را بر اساس ویژگی‌ها و عملکردهای گوناگون دسته‌بندی کرد. یکی از متداول‌ترین روش‌های طبقه‌بندی، تقسیم‌بندی بر پایه خصوصیات فنی و کاربردی آن‌ها است.

کمپرسور دینامیکی

 

کمپرسورهای دینامیک از جمله تجهیزاتی هستند که عملکرد آن‌ها به شدت تحت تأثیر شرایط محیطی قرار می‌گیرد. به بیان دیگر، از آنجا که فشار ثابت برقرار است، هرگونه تغییر در فشار ورودی یا شرایط محیطی می‌تواند به طور مستقیم بر راندمان، ظرفیت و کارایی دستگاه اثر بگذارد. به همین دلیل استفاده صحیح و طراحی دقیق اهمیت بالایی دارد. در بسیاری از سیستم‌های صنعتی مانند چیلر تراکمی، عملکرد مناسب کمپرسور دینامیک نقش کلیدی در حفظ بازده و پایداری کل چرخه تبرید ایفا می‌کند.

کمپرسور جابجایی مثبت

کمپرسورهای رفت و برگشتی یا پیستونی از پرکاربردترین نمونه‌های کمپرسورهای جابجایی مثبت هستند که در آن‌ها حرکت یک پیستون باعث مکش و تراکم گاز می‌شود. معمولا با جریان ثابت کار می‌کنند؛ نمونه ساده آن را می‌توان در تلمبه‌های دوچرخه مشاهده کرد. خود این کمپرسورها در دو نوع یک‌مرحله‌ای و چندمرحله‌ای طراحی و تولید می‌شوند.

با وجود کاربرد گسترده، طراحی آن‌ها به گونه‌ای نیست که به صورت مداوم و ۲۴ ساعته مورد استفاده قرار گیرند. همچنین ابعاد مختلف آنها توان خروجی متفاوتی دارند؛ به طور مثال، در صنعت خودروسازی بیشتر از نمونه‌های کوچک با توان حدود ۵ تا ۳۰ اسب بخار استفاده می‌شود. در حالی که مدل‌های بزرگ‌تر با توان بالای ۱۰۰۰ اسب بخار، گزینه‌ای ایده‌آل برای صنایع سنگین همچون پتروشیمی هستند.

از نظر عملکرد، برخی از کمپرسورهای رفت و برگشتی به صورت روغنی و برخی دیگر بدون روغن کار می‌کنند. این ویژگی امکان استفاده از آن‌ها را در سیستم‌های حساس‌تر، مانند تجهیزات برودتی و مبدل‌ حرارتی فراهم می‌سازد، جایی که انتقال حرارت و بازدهی انرژی اهمیت بالایی دارد.

 

کمپرسور روتاری پره ای

کمپرسورهای روتاری پره‌ای از مجموعه‌ای پره تشکیل شده‌اند که در شکاف‌های شعاعی روتور قرار می‌گیرند. روتور درون یک محفظه دایره‌ای یا با اشکال پیچیده‌تر نصب می‌شود و هنگام چرخش، پره‌ها به صورت مداوم به داخل و خارج شکاف‌ها حرکت کرده و همواره در تماس با دیواره محفظه باقی می‌مانند. این فرآیند باعث ایجاد حجم‌های متغیری می‌شود که به تدریج کاهش یافته و عمل تراکم گاز را انجام می‌دهند.

این کمپرسورها به همراه انواع پیستونی از قدیمی‌ترین تکنولوژی‌های کمپرسور محسوب می‌شوند. با طراحی مناسب درگاه‌ها (پورت‌ها)، می‌توانند هم به عنوان کمپرسور و هم به عنوان پمپ خلاء مورد استفاده قرار گیرند. آن‌ها در انواع مختلف ثابت یا قابل حمل، یک‌مرحله‌ای یا چندمرحله‌ای تولید می‌شوند و می‌توانند توسط موتور الکتریکی یا موتورهای احتراق داخلی به حرکت درآیند.

به دلیل طراحی فشرده و قابلیت اطمینان بالا، این نوع کاربرد گسترده‌ای در صنایع برودتی و سیستم‌های ذخیره‌سازی دارند؛ برای مثال در سیستم‌هایی که از مخزن استیل جهت نگهداری یا انتقال سیالات استفاده می‌کنند، نقشی کلیدی در تامین فشار و پایداری فرآیند ایفا می‌کنند.

 

کمپرسور اسکرال

کمپرسور اسکرال که با نام پمپ اسکرال یا پمپ خلاء اسکرال نیز شناخته می‌شود، از دو مارپیچ هم‌پوشان تشکیل شده است که با حرکت رفت و برگشتی و بدون تماس مستقیم، عمل فشرده‌سازی سیالاتی مانند گاز و مایع را انجام می‌دهند. هندسه این مارپیچ‌ها می‌تواند به شکل اینولت، مارپیچ ارشمیدس یا ترکیبی از منحنی‌ها طراحی شود.

نسبت به بسیاری از کمپرسورهای دیگر نرم‌تر، بی‌صداتر و مطمئن‌تر عمل می‌کنند و در عین حال ابعاد کوچک‌تری دارند. به همین دلیل، این نوع کاربرد گسترده‌ای در صنایع برودتی و سیستم‌های سرمایشی پیشرفته دارند. برای نمونه، در تجهیزاتی مانند آیس بانک که نیاز به عملکردی مطمئن و بدون لرزش دارند، استفاده از از پمپ اسکرال یک انتخاب ایده‌آل به شمار می‌رود.

 

تشدید کننده های فشار

 

تشدیدکننده‌های فشار تجهیزاتی هستند که وظیفه افزایش فشار سیال را بر عهده دارند و معمولاً برای جریان‌های بسیار کم به کار گرفته می‌شوند. عملکرد آن‌ها به این صورت است که زمانی‌که محفظه پرفشار با هوا پر می‌شود، پیستون بخش کم‌فشار به سمت بالا حرکت می‌کند. سپس با ورود سیال مولد فشار به محفظه، پیستون به طرف پایین رانده شده و سیال تحت فشار بالا به بیرون هدایت می‌شود.

این فرآیند به صورت تناوبی می‌تواند تا رسیدن به سطح فشار از پیش تعیین‌شده ادامه پیدا کند. از این روش می‌توان برای متراکم‌سازی تمامی گازهای خنثی استفاده کرد. حتی هوا نیز قابلیت فشرده شدن در یک تشدیدکننده فشار را دارد، اما باید کاملاً بدون روغن باشد تا از خطر احتراق خودبه‌خود جلوگیری شود.

جالب است بدانید در برخی صنایع، تشدیدکننده‌های فشار به‌همراه تجهیزاتی نظیر دیگ بخار مورد استفاده قرار می‌گیرند تا راندمان سیستم‌های حرارتی و مکانیکی افزایش یابد.

کمپرسور های کمکی

 

کمپرسور کمکی دستگاهی است که هوای از پیش فشرده‌شده را گرفته و آن را تا فشار بالاتری متراکم می‌کند. از این نوع معمولاً برای جبران افت فشار در طول خطوط لوله‌های طویل و یا در شرایطی که فرآیند نیازمند فشار بیشتری باشد، استفاده می‌شود.

عمل تراکم می‌تواند در یک یا چند مرحله انجام گیرد و کمپرسور ممکن است از نوع دینامیکی یا جابجایی مثبت باشد؛ با این حال، در چنین کاربردهایی کمپرسورهای پیستونی رایج‌ترین انتخاب هستند. توان مصرفی آنها با افزایش نسبت فشار بیشتر شده، در حالی که جرم عبوری کاهش می‌یابد.

نکته جالب این است که منحنی توان، که تابعی از فشار ورودی است، شباهت زیادی به منحنی عملکرد پمپ خلاء دارد. در بسیاری از صنایع، آنها به همراه تجهیزاتی نظیر آبسردکن صنعتی به کار می‌روند تا فرآیند خنک‌سازی و متراکم‌سازی با راندمان بالاتری انجام شود.

اجزای کمپرسورها

کمپرسورها از اجزا و لوازم یدکی متعددی تشکیل شده‌اند که هرکدام نقش مهمی در فرآیند متراکم‌سازی گاز ایفا می‌کنند. برای مثال سیلندر یا هواساز به‌عنوان اصلی‌ترین بخش، وظیفه فشرده‌سازی گاز را بر عهده دارد. در انواع مختلف کمپرسورها تعداد سیلندرها متفاوت است و هرگونه صدا یا لرزش غیرعادی معمولاً به عیب در سیلندر مربوط می‌شود که نیاز به تعمیر یا تعویض خواهد داشت.

یکی دیگر از اجزای کلیدی، دینام یا الکتروموتور است که انرژی اولیه مکانیکی موردنیاز دستگاه را تأمین می‌کند. کیفیت و توان دینام نقش زیادی در عملکرد دستگاه دارد و در برخی مدل‌ها به جای دینام از توربین استفاده می‌شود که انتخاب آن به قدرت مورد انتظار بستگی دارد.

در بسیاری از کمپرسورها، مخزن هوای فشرده نیز تعبیه شده که ظرفیت آن بسته به نوع کمپرسور متفاوت است. علاوه بر این، فیلترها نیز نقش مهمی در جداسازی ذرات معلق، ناخالصی‌ها و جدا کردن روغن از هوا دارند تا از آسیب به سیستم جلوگیری شود.

جالب است بدانید به دلیل همین اجزا و کارکرد دقیق‌شان، در صنایعی نظیر تولید و نگهداری مواد غذایی نیز کاربرد دارند؛ به‌عنوان مثال، در تجهیزاتی مانند شیرسردکن صنعتی برای ایجاد جریان هوای فشرده و حفظ دمای مناسب از این سیستم‌ها استفاده می‌شود.