معرفی انواع کمپرسور باد و کمپرسور هوا

انواع کمپرسور باد – انواع کمپرسور هوا – کمپرسور دیزلی – کمپرسور اسکرو

کمپرسور چیست؟

یک دستگاه مکانیکی است که با کاهش حجم گازها، فشار آن‌ها را افزایش می‌دهد.

در برخی دستگاه‌ها و ماشین‌آلات، کمپرسورها هوا را فشرده کرده و به قسمت احتراق می‌فرستند.

از کمپرسور باد برای فشرده‌کردن گازها استفاده می‌شود.

در حقیقت کمپرسورها با صرف انرژی مکانیکی، سیال را با سرعت به درون خود مکیده، آن را فشرده می‌کنند.

در اثر این عملیات، دمای گازی که فشرده می‌شود نیز افزایش می‌یابد.

معمولاً گاز پرفشار خروجی از کمپرسورها را از یک سیستم خنک‌کننده عبور می‌دهند تا دمای گاز کاهش یابد.

انواع کمپرسور باد – انواع کمپرسور هوا

1. کمپرسور دینامیکی
   1. کمپرسور گریز از مرکز
   2. کمپرسور محوری
2. کمپرسور جابجایی مثبت
   1. کمپرسور رفت وبرگشتی (پیستونی)
   2. کمپرسور رفت وبرگشتی (پیستونی) بدون روغن
   3. کمپرسور دیافراگمی
   4. کمپرسور مارپیچی
   5. کمپرسور مارپیچی روغن کاری نشونده
   6. کمپرسور مارپیچی مایع تزریقی
   7. کمپرسور دندانه دار
   8. کمپرسور فرفره ای (Scroll)
   9. کمپرسور پره ای
      1. کمپرسور حلقه روغنی
      2. کمپرسورهای فرایندی
      3. دمنده ها
3. هایپر کمپرسور-کمپرسورهای فوق فشاربالا
4. راندمان سیستم های کمپرسور
   1. کمپرسورهای دیگر
      1. پمپ های خلاء
      2. کمپرسورهای کمکی
      3. تشدیدکننده های فشار
5. تولید هوای فشرده بدون روغن
   1. کمپرسور Oil free
   2. Catalytic Converter
   3. فیلترهای کربن اکتیو
   4. کمپرسور باد سایلنت

انواع کمپرسور باد

1. کمپرسور دینامیکی

در این کمپرسورها انتقال انرژی به سیال به‌طور دایمی است. انواع کمپرسورهای دینامیک عبارت اند از:

1-1 کمپرسور باد گریز از مرکز

از جمله ویژگی‌های کمپرسور گریز از مرکز، جریان رانش شعاعی آن است.

از با استفاده از پره‌های شعاعی وارد مرکز چرخ پروانه می‌شود و توسط نیروهای گریز از مرکز به سوی محیط چرخ پروانه به بیرون پرتاب می‌شود.

قبل از اینکه گاز به مرکز چرخ پروانه بعدی رانده شود، از یک پخش کننده(Diffuser) و یک محفظه حلزونی(Volute) عبور می‌کند، که در این محفظه انرژی جنبشی به فشار استاتیک تبدیل می‌شود.

2-1 کمپرسور محوری

یک کمپرسور محوری (Axial compressors) دارای جریان محوری است، هوا یا گاز از میان ردیف‌هایی از پره‌های ثابت و متحرک در امتداد محور گردان کمپرسور عبور می‌کنند.

بدین ترتیب سرعت هوا به تدریج هم‌زمان با اینکه پره‌های ثابت انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می‌کنند، افزایش می‌یابد.

2. کمپرسور جابجایی مثبت

یک کمپرسور جابجایی (Displacement compressor) دارای این خصوصیت است که حجم معینی از گاز یا هوا را محصور می‌کند و سپس با کاهش دادن منطقه حجم محصور شده، فشار را افزایش می‌دهد.

1-2 کمپرسور رفت وبرگشتی (پیستونی)

در این کمپرسورها از پیستون‌هایی استفاده می‌شود که توسط یک میل‌لنگ به حرکت در می‌آیند.

این نوع کمپرسورها در گونه‌های ثابت و قابل حمل و یک مرحله ای یا چندمرحله ای موجود هستند.

محرک این کمپرسورها می‌تواند موتور الکتریکی یا موتورهای احتراق داخلی باشد.

2-2 کمپرسور رفت وبرگشتی (پیستونی) بدون روغن

کمپرسورهای پیستونی بدون روغن (Oil-free piston compressors) دارای رینگ‌های پیستونی از جنس پلی اتیلنی یا کربنی می‌باشند یا اینکه دیواره پیستون و سیلندر آن‌ها می‌تواند همانند کمپرسورهای مارپیچی شیاردار باشد.

3-2 کمپرسور دیافراگمی

کمپرسورهای دیافراگمی (Diaphragm compressors) گروه دیگری را تشکیل می‌دهند.

دیافراگم به‌طور مکانیکی یا هیدرولیکی به کار انداخته می‌شود.

کمپرسورهای دیافراگمی مکانیکی با جریان اندک و فشار پایین یا به عنوان پمپ‌های خلاء مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کمپرسورهای دیافراگمی هیدرولیکی برای فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

4-2 کمپرسور مارپیچی

اصول کلی کمپرسور جابجایی چرخشی با پیستون مار پیچی شکل (Screw compressors)، در سال‌های دههٔ ۱۹۳۰ توسعه یافت، و این زمانی بود که یک کمپرسور چرخشی با ظرفیت بالا و جریانی ثابت در شرایط متفاوت، مورد نیاز بود. اجزاء اصلی هواساز کمپرسور شامل روتورهای نر و مادگی می‌باشد، که مادامی که به طرف یکدیگر حرکت می‌کنند، حجم بین آن‌ها و محفظه کاهش می‌یابد.

5-2 کمپرسور مارپیچی روغن کاری نشونده

در کمپرسورهای مارپیچی خشک از یک چرخ دنده بیرونی استفاده می‌شود تا روتورهای چرخشی را که در جهت عکس یکدیگر حرکت می‌نمایند، هماهنگ کند.

از آنجایی‌که روتورها نه با یکدیگر و نه با محفظه تراکم کمپرسور تماس پیدا می‌کنند بنابراین در محفظه تراکم نیازی به روغن کاری نیست در نتیجه هوای فشرده شده کاملاً عاری از روغن است.

6-2 کمپرسور مارپیچی مایع تزریقی

در این نوع کمپرسور تزریقی، مایعی با هدف روغن کاری و خنک کاری به محفظه تراکم و غالباً به یاتاقان‌های کمپرسور تزریق می‌شود.

نقش این مایع خنک کاری و روغن کاری کمپرسور و کاهش نشت برگشتی به قسمت ورودی هوا است.

7-2 کمپرسور دندانه دار

واحد هواساز در کمپرسور دندانه دار (Tooth compressor) از دو روتور تشکیل می‌شود که در محفظه تراکم به طرف یکدیگر حرکت می‌کنند. فرایند فشرده‌سازی از سه مرحله مکش، تراکم و رانش تشکیل می‌شود.

در مرحله مکش، هوا وارد محفظه تراکم می‌شود، که با حرکت روتورها به تدریج کوچک و کوچکتر می‌گردد.

خروجی هوا در مرحله تراکم به وسیله یکی از روتورها مسدود می‌باشد، در حالیکه ورودی برای مکش هوای تازه در قسمت دیگر محفظه تراکم باز است.

عمل تخلیه هنگامی صورت می‌گیرد که یکی از روتورها کانال را باز کند و بدین ترتیب هوای متراکم شده با نیروی زیادی به بیرون از محفظه تراکم فرستاده شود.

مراحل مکش و رانش هوا در محفظه تراکم به صورت شعاعی صورت می‌پذیرند، که این امکان را فراهم می‌آورد از طرح‌های ساده‌تر یاتاقان استفاده شود و همچنین ویژگی‌های پر کردن هوا را بهبود بخشد.

8-2 کمپرسور فرفره ای (Scroll)

این کمپرسور یکی از انواع کمپرسورهای جابجایی مارپیچی روغن‌کاری نشونده‌است، به عنوان مثال این کمپرسور با کاهش همواره حجم معینی از هوا آن را فشرده می‌سازد.

9-2 کمپرسور پره ای

اصول کار کمپرسور پره‌ای (Vane compressor) همانند بسیاری از موتورهای هوای فشرده دیگر است.

1-9-2 کمپرسور حلقه روغنی

کمپرسور حلقه روغنی (Liquid-ring compressor) یکی از انواع کمپرسورهای جابجایی است که دارای نسبت فشار درونی می‌باشد.

2-9-2 کمپرسور فرایندی

کمپرسورهای فرایندی عموماً در مراحل استخراج نفت و گاز از چاه برای افزایش فشار آن‌ها جهت تزریق به چاه‌های نفت یا خطوط لوله و نیز برای پالایشگاه‌ها کاربرد دارد.

3-9-2 دمنده ها

یک دمنده (Blower)، به این علت که بدون تراکم‌سازی درونی کار می‌کند، کمپرسور جابجایی نیست. وقتی که محفظه تراکم در تماس با مجرای خروجی قرار می‌گیرد، هوای فشرده از قسمت تراکم رهائی می‌یابد.

3. هایپر کمپرسور-کمپرسورهای فوق فشاربالا

نیاز به فشارهای خیلی بالا پس از جنگ جهانی دوم به دلیل نیاز صنعت به پلی اتیلن چگالی پایین (LDPE) شدت یافت، که برای پلیمری شدن باید گاز را به کمک کمپرسورهای رفت و برگشتی خاصی تا «۳۵۰۰ بار» (۳۵۰ مگاپاسکال) فشرده کرد. کمپرسورهایی که دراین سرویس‌ها استفاده می‌شوند هایپر کمپرسور (Hypercompressor) نامیده می‌شوند.

4. راندمان سیستم های کمپرسور

کمپرسورها بعد از پمپ‌ها، دومین تجهیزات مصرف‌کننده انرژی در صنایع مختلف می‌باشند

1-4 کمپرسور باد های دیگر

1-1-4 پمپ های خلاء

خلاء به معنی فشار پایین‌تر نسبت به فشار اتمسفر است. یک پمپ خلاء، کمپرسوری است که در این دامنه فشار کار می‌کند از جمله ویژگی خاص پمپ خلاء این است که آن‌ها با نسبت فشار خیلی بالا کار می‌کنند، با این وجود، علی‌رغم این موضوع، کمپرسورهای متراکم‌کننده چند مرحله‌ای می‌توانند برای محدوده فشارهای ۱ بار تا ۱/. بار مورد استفاده قرار گیرند.

2-1-4 کمپرسورهای کمکی

کمپرسور کمکی (Booster compressor)، کمپرسوری است که هوای فشرده از قبل را تا فشار بالاتری متراکم می‌سازد. این کمپرسور برای جبران فشارهایی که در طول خطوط لوله‌های طویل افت کرده‌است مورد استفاده قرار می‌گیرد.

3-1-4 تشدیدکننده های فشار

تشدیدکننده‌های فشار (Pressure intensifiers)، فشار را در سیال افزایش می‌دهند

5. تولید هوای فشرده بدون روغن

کمپرسورهای اسکرو oil-free در صنایعی کاربرد دارند که نیازمند هوای فشرده تمیز و عاری از روغن هستند و در این حالت خطر آلودگی روغنی و در نتیجه تولید محصول با کیفیت کم وجود ندارد.

1-5 کمپرسور Oil free

در این نوع کمپرسورها فرایند cooling توسط آب یا هوا انجام می‌شود.

2-5 Catalytic Converter

در یک فرایند تک مرحله‌ای هیدروکربن‌های موجود در هوای فشرده را می‌شکند و تجزیه می‌نماید.

3-5 فیلترهای کربن اکتیو

جهت اطمینان از کیفیت هوای فشرده، به ویژه در صنایع حساسی که وجود روغن در آن یک امر بسیار تأثیرگذار می‌باشد، فیلترهای جذبی Activated Carbon یک راه حل بسیار ویژه و کاملاً اقتصادی را پیشنهاد می‌دهد. این فیلترها به دو صورت کارتریجی و مخزنی می‌باشد .

4-5 کمپرسور باد سایلنت

کمپرسورهای باد موجود در بازار در دو نوع معمولی و سایلنت هستند. کمپرسورهای باد معمولی که صدای تولید شده آنها بسیار زیاد است و برای استفاده در محیط‌های خانگی مناسب نیستند.

کمپرسور باد سایلنت یا بی صدا نیز وجو دارد که صدای بسیار کم را تولید می‌کنند. به همین دلیل بیشتر برای استفاده در مکان‌هایی مانند مطب دندانپزشکی و بیمارستان‌ها و … استفاده می‌شوند.

انواع کمپرسور باد – انواع کمپرسور هوا – کمپرسور دیزلی – کمپرسور اسکرو