آشنایی با کمپرسور و انواع آن :

کمپرسور (compressor) دستگاهی است که با افزایش فشار گاز ، حجم سیستم را کاهش داده و گاز را با فشار تخلیه می کند .

کمپرسور ها از انواع ماشین های توانگیر می باشند و طرز کار کلی آن ها مانند پمپ است .

از کمپرسورها در متراکم سازی گازهای طبیعی، اکسیژن، نیتروژن، و دیگر گازهای صنعتی نیز استفاده می شود . این در حالی است که گاهی کمپرسور هوا را از دیگر انواع کمپرسور مجزا می دانند .

کمپرسورها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند که عبارتند از :

  1. کمپرسور های جابه جایی مثبت :

  • کمپرسور های دورانی
  • کمپرسور های رفت و برگشتی
  1. کمپرسور های دینامیکی :

  • کمپرسور های سانتریفوژ
  • کمپرسور های محوری

کاربرد کمپرسور رفت و برگشتی :

بیشترین کاربردهای کمپرسورهای رفت و برگشتی در صنایع نفت و گاز است. در صنعت گاز نیز از کمپرسورهای رفت و برگشتی ، در خطوط انتقال گاز بین کشورها استفاده می کنند. این کمپرسورها همچنین در صنایع شیمیایی ، تهویه ساختمان ، تونل ها ، معادن و کوره ها ، سیستم های تبرید ، تأمین فشار مخازن تحت فشار ، تزریق گاز به میدان های نفتی ، تأمین هوای فشرده جهت احتراق در ماشین های احتراق داخلی و دیگ بخار کاربرد فراوانی دارند .

کمپرسور اسکرو :

در کمپرسور اسکرو  دو روتور مارپیچ که به طور متناوب گردش می کنند سیال را به محفظه می راند و فشار آن را افزایش می دهد . با گردش روتورها سیال به درون محفظه کشیده شده و  سیال را به انتها می راند ، آن را به دام انداخته و بدین ترتیب فشارش را بالا می برد .  این کمپرسورها تمایل به حرکت آرام دارند و لرزش چندانی نداشته از این رو نیازی به فنر ندارند  .

کمپرسور اسکرو بدون روغن :

در این کمپرسورها هوا در طی فرایند بدون وجود سیل های روغن فشرده می شود .  کمپرسورهای اسکرو بدون روغن  در جایی که وجود روغن در سیستم مجاز نیست ، مانند تحقیقات پزشکی و تولید نیمه رساناها کاربر دارند . جهت هماهنگ کردن دو محور این نوع کمپرسور از دو چرخ دنده استفاده می شود.

Compressor

کمپرسور پیستونی :

با پایین رفتن پیستون ، هوا یا گاز به داخل پیستون کشیده شده و با برگشت پیستون به حالت اولیه ، متراکم می گردد . شبیه موتورهای احتراق داخلی ، میل لنگ به حرکت خطی پیستون تبدیل گردد و برخلاف موتورهای احتراق داخلی در این کمپرسورها گاز جرقه نمیزند بلکه در طی این عمل فشار گاز زیاد شده، دریچه تخلیه را باز کرده و با شدت خارج می شود.

طراحی پیستون ها ممکن است تکی یا دوتایی باشد . جهت جلوگیری از سایش قطعات از رینگ های پیستون یک بار مصرف استفاده می شود .  سیلندر ها در کمپرسورهای بزرگتر با ترموسیفون یا سیرکولاسیون سیال خنک می شوند در حالی که کمپرسورهای کوچک تر خانگی اغلب با هوا خنک می گردند.

کمپرسور سانتریفوژ :

کمپرسورهای سانتریفوژ با گردش پروانه کمپرسور ، سیال را به درون محفظه کشیده و در اثر حرکت چرخشی پروانه نیروی گریز از مرکز شدیدی را در سیال ایجاد می کند . به این ترتیب سیال در برخورد با محفظه تحت فشار قرار می گیرد. کمپرسورهای سانتریفوژ با افزایش دور پروانه  انرژی جنبشی گاز را زیاد کرده و این میزان انرژی ، فشار را در خروجی دیفیوزر بالا می برد .

در کمپرسورهای سانتریفوژ جهت جریان عمود بر محور گردنده می باشد این مدل از کمپرسورها برای فشرده سازی حجم زیادی از گاز در یک فشار پایین به کار می روند زیرا نیروی فشاری ایجاد شده توسط پروانه ها کوچک است. این کمپرسورها به دلیل طراحی ساده و قطعات متحرک محدود و نگه داری آسان و کم هزینه ، مطلوب می باشند .

کاربرد کمپرسور سانتریفوژ :

امروزه کاربرد این کمپرسورها بیشتر در هواپیماهای نظامی و مسافربری که با موتورهای توربین گازی کار می کنند (که به آنها موتور جت می گویند)می باشد . چندین نوع موتور جت وجود دارد ولی همه آن ها یک بخش مشترک دارند و آن کمپرسور است. کمپرسور فشار هوای ورودی را قبل از وارد شدن به محفظه احتراق بالا می برد . عملکرد کمپرسور اثر به سزایی روی سرعت و قدرت موتور دارد .

کمپرسور

کمپرسور محوری :

در کمپرسورهای محوری ، هوا به موازات محور گردنده جریان دارد . کمپرسور از چندین ردیف آبشاری تشکیل شده که برخی از این ردیف ها روتور نام دارد که به شفت مرکزی متصل شده و با سرعت بالا گردش می کند .

گاز از درون کمپرسور عبور میکند . با هر افزایش سرعت انرژی جنبشی گاز زیاد شده و با هر کاهشی ، انرژی جنبشی آن تبدیل به افزایش فشار می شود . این کمپرسورها جریان پیوسته دارند و در حجم زیاد ، گاز متراکم ایجاد می کنند و راندمان بالایی دارند .

کارکرد کمپرسور محوری :

کمپرسوری که در آن سیال وارد شده و در جهت محوری گردش کند ، کمپرسور جریان محوری است .  عمل فشرده سازی به طور کامل بر اساس انتشار سیال در مسیر جریان صورت می گیرد .  روتور انرژی جنبشی نسبی سیال را کاهش داده و انرژی جنبشی مطلق آن را افزایش می دهد .  طراحی مسیر عبور سیال در روتور با قابلیت انتشار بالا می تواند عملکرد خوبی در افزایش فشار داشته باشد .

کاربرد کمپرسور محوری :

این دسته از کمپرسورها (محوری)در موتور هواپیماهای جت و توربین گازی و موتور کشتی های سرعت بالا و پست های برق ، همچنین در صنایع برای ایرسپراتورهای بزرگ ، انفجار کوره های بزرگ ، کراکینگ هوا با سیال به عنوان کاتالیزور و گرفتن هیدروژن پروپان کاربرد دارند . کمپرسورهای محوری به عنوان سوپرشارژ در افزایش قدرت موتورهای رفت برگشتی در خودروها نیز کاربرد دارند .