کمپرسور

کمپرسور باد (Compressor)

قیمت کمپرسور هوا , پمپ باد - نمایندگی فروش کمپرسور پیستونی، اسکرو (اویل اینجکتبدون روغن (Oil free), معدنی, دمنده هوا و بلوئر در انواع سه فاز و تک فاز و مشاوره خرید، راهنمایی، مشخصات فنی، قطعات، درایر جذبی و تبریدی، واحد هواساز, سیلندر, مخزن و خدمات پس از فروش و جهت استعلام قیمت انواع کمپرسور (پمپ باد) و دمنده و یا خرید، با این شماره ها تماس بگیرید : دفتر مرکزی تبریز 34427241-041 , دفتر تهران 66648110-021 , شعبه دوم تبریز 32818740-041 , آقای شبانی 6602-916-0914 , آقای پویا خانکشی زاده 5313-324-0914 , آقای زمانی 5316-663-0936

 

کمپرسور چیست؟

کمپرسور (پمپ باد) یکی از دستگاه های مکانیکی بوده و از این ماشین پر ارزش در زمینه های مختلف کوچک و بزرگ، از صنعت گرفته تا پزشکی، لوازم خانگی و غیره استفاده می شود. در واقع کمپرسور برای فشرده کردن گاز یا مایعات استفاده می شود. به این صورت که با صرف انرژی مکانیکی فراوانی، گاز را با سرعت به درون خود مکیده و سپس آنرا فشرده می‌سازند. در نتیجه این عمل، دمای گازی که فشرده می‌شود نیز افزایش می‌یابد. معمولاً گاز پر فشار خروجی از کمپرسورها را از یک سیستم خنک‌کننده عبور می‌دهند تا دمای گاز دوباره به حد نرمال باز گردد. انواع گوناگونی از کمپرسور وجود دارد که برای مصارف صنعتی و عمومی طراحی شده‌اند.

برای آشنایی بیشتر در مورد کمپرسورها، از منوی انتشارات همین سایت، روی آیتم راهنمای جامع کمپرسور کلیک کنید.

انواع کمپرسور

کمپرسورها دارای انواع مختلفی هستند. دسته بندی های گوناگون، کمپرسورها را بر پایه ویژگی های گوناگون طبقه بندی می کنند. در یکی از رایج ترین این طبقه بندی ها، کمپرسورها را بر پایه ویژگی های گوناگون طبقه بندی می کنند.

چارت انواع کمپرسور باد

 

کمپرسورهای دینامیکی

در این نوع از کمپرسورها انتقال انرژی به سیال به طور مداوم می باشد. از کمپرسورهای دینامیکی در فشار پایین و دبی های بالاتر استفاده می شود. کمپرسورهای دینامیکی در دو طرح محوری و شعاعی موجود می باشند. طرح های شعاعی غالبا کمپرسورهای توربینی یا کمپرسورهای توربینی شعاعی نامیده می شوند و طرح های شعاعی غالبا کمپرسورهای گریز از مرکز نامیده می شوند. بر خلاف کمپرسورهای جابجایی که با جریان ثابت کار می کنند کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابتی کار می کنند. عملکرد کمپرسور دینامیکی تحت تاثیر شرایط بیرونی قرار دارد، از جمله، ایجاد تغییری جزیی در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت می شود.

انواع کمپرسورهای دینامیکی

کمپرسور جریان شعاعی (Centrifugal)
از ویژگی های کمپرسور گریز از مرکز، جریان شعاعی آن است. هوا با استفاده از پره های شعاعی وارد مرکز پروانه دواری می شود و توسط نیروهای گریز از مرکز به سوی محیط پروانه دوار به بیرون پرتاب می شود. قبل از اینکه هوا به مرکز پروانه دوار بعدی رانده شود، از یک پخش کننده و یک محفظه حلزونی عبور می کند، که در این محفظه انرژی جنبشی به فشار استاتیک تبدیل می شود.

نسبت فشار کلی کمپرسور را مشخص می کند. همچنین بعد از هر پروانه دوار سرعت هوا بطور چشمگیری افزایش می یابد. دمای هوا در قسمت ورودی هر یک از مراحل نقش مهمی در مقتضیات توان کمپرسور دارد و به همین دلیل است که خنک کاری بین مراحل نیاز می شود. آببندهای مختلفی در این کمپرسورها استفاده می شود پیشرفته ترین آنها در کمپرسورهای پرسرعت که تامین کننده فشارهای بالا می باشند، استفاده می شوند. رایج ترین انواع آببندهای چهارگانه شامل آببندهای لابیرینتی، آب بندهای حلقوی (آب بندهای گرافیتی که خشک کار می کنند، اما آب بندهای مایع نیز به کار گرفته می شود) آب بندهای مکانیکی آب بندهای هیدرواستاتیکی می باشد. کمپرسورهای سانتریفیوژ در موتورهای درونسوز به عنوان سوپر شارژ و توربو شارژ استفاده می شوند. کمپرسورهای سانتریفیوژ در موتورهای توربین گاز کوچک و یا به عنوان مرحله نهایی تراکم توربین های گاز متوسط استفاده می شود.

کمپرسور دینامیکی جریان شعاعی

کمپرسور جریان محوری (Axial)
یک کمپرسور محوری دارای جریان محوری است، هوا یا گاز از میان ردیف هایی از پره های ثابت و متحرک در امتداد محور گردان کمپرسور عبور می کنند بدین ترتیب سرعت هوا بتدریج همزمان با اینکه پره های ثابت انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می کنند، افزلیش می یابد. پایین ترین میزان حجمی در چنین کمپرسوری حدود S/15 است. معمولا یک استوانه متعادل کننده ای در کمپرسور تعبیه می شود تا نیروی فشار محوری را متعادل سازد. کمپرسورهای گریز از مرکز کوچکتر هستند و بطور معمول سرعت آن ها 25% بالاتر استو این کمپرسورها برای میزان جریان حجمی بالا در فشار نسبتا متوسط مورد استفاده قرار می گیرند.

کمپرسور دینامیکی جریان محوری

کمپرسورهای جابجایی مثبت
در این کمپرسورها انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب و یا دوره ای صورت می پذیرد. قدرت تراکم این کمپرسور ها نسبت به نوع دینامیک بیشتر است. البته دبی این کمپرسورها به مراتب کمتر از نوع دینامیک می باشد. نیروی محرکه کمپرسورها بسته به قدرت آنها می تواند الکتروموتور یا دیزلی باشد. خصوصیت این نوع از کمپرسورها بدین صورت است که حجم معینی از گاز یا هوا را محصور و سپس با کاهش دادن منطقه حجم محصور شده، فشار را افزایش می دهد.

انواع کمپرسور جابجایی مثبت

کمپرسور رفت و برگشتی (Reciprocating)
کمپرسور سیلندر پیستونی قدیمی ترین و متداولترین انواع کمپرسور است. این کمپرسور در شکل های دو طرفه یا یک طرفه می باشند، که قطعات آنها روغنکاری شونده و یا روغنکاری نشونده می باشند و در اشکال متفاوتی دارای تنوع تعداد سیلندر هستند و در شکل بندیV و L موجود می باشند.

کمپرسورهای رفت و برگشتی می توانند ثابت یا قابل حمل و نقل و تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط موتورالکتریکی یا موتور احتراق داخلی رانده شوند. کمپرسورهای رفت و برگشتی کوچک از 5 تا 30 اسب بخار معمولا به صورت متناوب کار می کنند. کمپرسورهای رفت و برگشتی بزرگ تر با بیش از 1000 اسب بخار به طور معمول در کاربردهای بزرگ صنعتی و نفت استفاده می شود. فشارتخلیه می تواند از فشار پایین تا فشار بسیار بالا باشد.

کمپرسورهای خانگی و تجاری معمولا از نوع رفت و برگشتی با 5.5 اسب بخار یا کمتر متصل به یک مخزن گیرنده (receiver tank) هستند.

کمپرسور جابجایی مثبت رفت و برگشتی

کمپرسور دوار (Rotary)
کمپرسورهای روتاری اسکرو از دو مارپیچ دوار جابجایی مثبت درگیر در هم استفاده می کنند که گاز را به فشار به یک فضای کوچک می فرستند. این کمپرسورها معمولا برای کارکرد پیوسته در کاربردهای تجاری و صنعتی استفاده می شوند.و می توانند ثابت و یا قابل حمل باشند. کاربرد کمپرسورهای روتاری اسکرو از 3 تا بیش از 1200 اسب بخار و از فشار کم تا فشار متوسط رو به بالا را شامل می شود. کمپرسورهای دوار تجاری به صورت مغروق در روغن، مغروق در آب و نوع خشک می باشند.

کمپرسور جابجایی مثبت دوار

کمپرسور دیافراگمی (Diaphragm)
کمپرسورهای دیافراگمی یا ممبرانی نوعی دیگر از کمپرسورهای رفت و برگشتی معمولی است. دیافراگم بطور مکانیکی یا هیدرولیکی به کار انداخته می شود. کمپرسور های دیافراگمی مکانیکی با جریان اندک و فشار پایین یا به عنوان پمپ های خلاء مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسورهای دیافراگمی هیدرولیکی برای فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسورهای دیافراگمی برای هیدروژن و CNG و برخی کاربردهای دیگر استفاده می شوند.

کمپرسور دیافراگمی

کمپرسور روتاری پره ای (Rotary Vane Compressor)
این نوع کمپرسور از تعدادی پره که در شکاف های شعاعی روتور قرارداده شده اند تشکیل می شوند روتور با یک فاصله در یک محفظه بزرگ تر دایره ای یا با شکل پیچیده تر نصب می شود. زمانی که روتور می چرخد، پره ها به داخل و خارج شکاف حرکت می کنند و تماس خود را با دیواره محفظه حفظ می کنند. بنابراین مجموعه ای از حجم های رو به کاهش به وسیله پره های دوار ایجاد می شود. کمپرسورهای روتاری پره ای به همراه کمپرسورهای پیستونی یکی از قدیمی ترین تکنولوژی های کمپرسور را تشکیل می دهند. با اتصال مناسب پورت ها، کمپرسورهای پره ای می توانند به عنوان یک کمپرسور یا پمپ خلاء کار کنند. کپرسورهای پره ای می توانند ثابت یا قابل حمل و یک مرحله ای و یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط موتور الکتریکی یا موتور احتراق داخلی رانده شوند.

کمپرسور روتاری پره ای

کمپرسور اسکرول (Scroll)
یک کمپرسور اسکرول به عنوان پمپ اسکرول و پمپ خلاء اسکرال شناخته می شود، که از دو پره مارپیچی لایه ای برای پمپ کردن یا تراکم سیالاتی مانند مایعات و گازها استفاده می کند. هندسه پره می تواند به صورت اینولت، مارپیچ ارشمیدس، و یا منحنی ترکیبی باشد. کمپرسورهای اسکرول از دیگر کمپرسورهای نرم تر، بی صداتر و مطمئن تر کار می کنند و اندازه کمتری دارند.

 

تشدید کننده های فشار (Pressure intensifiers)

تشدیدکننده های فشار، فشار سیال را در سیال افزایش می دهند. تشدید کننده فشار فقط برای جریان های خیلی کم می باشد. وقتی که محفظه پر فشار از هوا پر می شود پیستون کم فشار بالابرده می شود. وقتی که سیال مولد فشار وارد محفظه می شود پیستون به طرف پایین رانده می شود، و تحت فشار بالایی سیال را به بیرون می راند. تشدید کننده فشار می تواند در یک فرآیند تناوبی تا دامنه سطح فشار از پیش تنظیم شده ای کار کند تمامی گازهای خنثی می توانند به این طریق فشرده شوند. هوا را نیز می توان در یک تشدید کننده فشار متراکم ساخت، اما باید کاملا عاری از روغن باشد تا از احتراق خود به خود آن ممانعت شود.

کمپرسور های کمکی (Booster Compressor)

کمپرسوری است که هوای فشرده شده از قبل را تا فشار بالاتری متراکم می سازد. این کمپرسور برای جبران فشارهایی که در طول خطوط لوله های طویل افت کرده است مورد استفاده قرار می گیرد و یا در مواردی که به فشارهای بالاتری در فرآیند نیاز است، استفاده می شود. تراکم ممکن است که یک یا چند مرحله ای باشد و کمپرسور نیز می تواند از نوع دینامکی یا جابجایی باشد، اما در این مواقع کمپرسورهای پیستونی رایج ترین هستند. توان مورد نیاز برای کمپرسور کمکی با افزایش نسبت فشار، افزایش می یابد، در حالیکه جرم در حال حرکت افت می نماید. منحنی توان که تابعی از فشار ورودی می باشد از نظر شکل کلی با منحنی پمپ خلاء مشابه است.

 
نمایش بیشتر
کمپرسور های پیستونی
کمپرسور های پیستونی
انواع کمپرسور های پیستونی مونتاژ آبیاران، هیوندای و چینی از 24 لیتر تا 2000 لیتر
مشاهده مشخصات و قیمت
کمپرسورهای اسکرو
کمپرسورهای اسکرو
انواع کمپرسور های اسکرو (Oil Inject) مونتاژ آبیاران با الکتروموتور های ایرانی، اروپایی و چینی با واحد هواساز های اروپایی و چینی
مشاهده مشخصات و قیمت
کمپرسورهای معدنی
کمپرسورهای معدنی
انواع کمپرسور های معدنی با موتورهای بنز ایدم و موتورسازان تبریز
مشاهده مشخصات و قیمت
لوازم و تجهیزات کمپرسور
لوازم و تجهیزات کمپرسور
انواع ابزار و قطعات کمپرسور باد از قبیل مخزن، واحد هواساز، سیلندر، درایر تبریدی و جذبی، تله آبگیر، چکش بادی (پیکور) و فیلتر
مشاهده مشخصات و قیمت
پمپ هوا ده
پمپ هوا ده
انواع پمپ هواده تکفاز و سه فاز
مشاهده مشخصات و قیمت
پمپ بلوئر
پمپ بلوئر
انواع پمپ بلوئر تکفاز و سه فاز
مشاهده مشخصات و قیمت

واحدهای فیزیکی (Physical Units)

فشار (Pressure)

نیروی وارده بر سطح یک سانتیمتر مربع ستونی از هوا، که از سطح دریا تا مرز اتمسفر حرکت میکند در حدود 10.13 نیوتن (N) می باشد. بنابراین فشار مطلق اتمسفر در سطح دریا در حدود 104 × 10.13 نیوتن بر هر متر مربع است، این مقدار یک پاسکال (Pa) در واحد SI برای فشار نامیده می شود. هر چقدر ارتفاع از سطح دریا بالاتر باشد، فشار اتمسفر پایین تر خواهد بود و برعکس  (1Bar=105Pa). 

ظرفیت حرارتی در یک فشار ثابت همیشه از ظرفیت حرارتی در یک حجم ثابت، بزرگتر است. بنابراین ظرفیت حرارتی برای یک ماده، ثابت نیست و بطور کل به همراه دما افزایش می یابد. برای کاربرد عملی اغلب یک مقدار میانگین مورد استفاده قرار می گیرد و این مقدار میانگین برای مایعات و جامدات چنین است : .Cp ≈ Cv ≈ C

بنابراین توان مصرفی مورد نظر برای گرما دادن به یک مقدار جرم از  t1 تا t2 بدین صورت خواهد بود :

Q = m × c × (t2 - t1)

Q = توان حرکتی (W)

m = مقدار جرم (Kg/S)

C = ظرفیت حرارتی ویژه (J / Kg × K)

t = درجه حرارت (K)

اینکه چرا Cp از Cv بزرگتر است به کاری که گاز هنگام انبساط در فشار ثابت باید انجام دهد مربوط است.

رابطه بین Cp و Cv، کاپا (K) نامیده می شود که تابعی از تعداد اتم های موجود در مولکول است.مقاله 2

کار (Work)

کار مکانیکی عبارت است از حاصلضرب یک نیرو در مسافتی که جسم تحت تأثیر آن نیرو پیموده، همانند گرما. کار یک انرژی است که از جسمی به جسم دیگر منتقل می شود با این تفاوت که کار یک نیرو است نه دما. برای مثال، فشردگی گاز را در سیلندر توسط یک پیستون متحرک در نظر بگیرید. فشردگی از طریق نیرویی ایجاد می شود که پیستون را حرکت می دهد. بطور همزمان، انرژی از پیستون به گازی که در محیط بسته قرار دارد، انتقال می یابد. این انتقال انرژی در معنی ترمودینامیک، کار محسوب می شود. مجموع انرژی اعمال شده و منتقل شده همیشه ثابت است. کار می تواند نتایج متفاوتی داشته باشد مثلا به انرژی پتانسیل، جنبشی یا حرارتی تبدیل شود. کار مکانیکی که باعث ایجاد تغییراتی در حجم گاز یا ترکیب گاز شود از مهمترین فرایند های ترمودینامیکی محسوب می گردد. واحد اندازه گیری بین المللی برای کار، ژول است ( 1J= 1 Nm = 1 Ws ).

توان (Power)

توان، کاری است که در واحد زمان انجام می شود. واحد اندازه گیری بین المللی برای توان، وات است (1W = 1 J/s).

به عنوان مثال، مقدار توان با انرژی وارده بر یک محور چرخان را می توان در یک کمپرسور به لحاظ کمی به گرمای خارج شده از سیستم و گرمای به کار گرفته شده در فشردن گاز، شباهت داد.

مقدار حجم جاری (Volume Rate of flow)

واحد اندازه گیری سیستم بین المللی برای مقدار حجم در حال حرکت m3/s است. با وجود این وقتی صحبت درباره مقدار حجم در حال حرکت به میان می آید (برای مثال در یک کمپرسور) از واحد لیتر بر ثانیه (l/s) استفاده می شود. این مقدار حجم در حال حرکت، ظرفیت کمپرسور نامیده می شود که یا به صورت نرمال لیتر بر ثانیه (Nl/s) و یا بعنوان مقدار هوای خروجی آزاد (l/s) بیان می گردد. با استفاده از واحد نرمال لیتر/ثانیه مقدار هوای در حال حرکت را می توان دوباره به "حالت نرمال" مثلا در 1.013 بار و صفر درجه محاسبه کرد. این واحد، زمانی که می خواهید مقدار جرم را تعیین کنید مورد استقاده قرار می گیرد.

با استفاده از مقدار هوای خروجی آزاد می توان مقدار هوای خروجی کمپرسور را دوباره به حالت ورودی استانداردش (فشار ورودی و دمای ورودی) محاسبه کرد. بدین ترتیب، اگر بخواهیم محیط را از هوا پر کنیم، میتوانیم محاسبه کنیم که محیط مورد نظر برای پر شدن به چند لیتر هوا نیاز دارد. رابطه این دو مقدار حجم در حال حرکت بصورت زیر است (توجه کنید که فرمول زیر میزان رطوبت را به حساب نمی آورد) :

مقاله 3

 

 

 

 

هوا (Air)

بررسی کلی هوا (Air in general) هوا ترکیب گازی بی رنگ، بی بو و بی مزه است. هوا از گازهای بسیاری تشکیل شده اما گازهای تشکیل دهنده آن عمدتا اکسیژن و نیتروژن هستند. در بیشتر شرایط محاسباتی می توان هوا را به عنوان یک ترکیب گازی کامل در نظر گرفت. ترکیب هوا از سطح دریا تا ارتفاع ۲۵ کیلومتری نسبتأ ثابت است. هوا کم و بیش با ذرات جامدی مثل گرد و غبار، شن، دوده و کریستال های نمک آلوده می شود. میزان آلودگی در نواحی پر جمعیت، بالاتر و در روستاها و ارتفاعات بالاتر کمتر است. هوا ماده ای است که بطور مکانیکی ترکیب شده است و یک ماده شیمیایی نیست و به همین علت می توان اجزای سازنده آن را برای مثال با سرد کردن، از یکدیگر جدا کرد.

هوای مرطوب (Moist air)

هوا را می توان به عنوان ترکیبی از هوای خشک و بخار آب در نظر گرفت. هوایی که حاوی بخار آب است، هوای مرطوب نامیده می شود و می تواند در حدود گسترده تغییر نماید. هوا می تواند کاملا خشک یا از رطوبت اشباع شده باشد. حداکثر فشار بخار آبی که هوا می تواند در خود نگاه دارد با ازدیاد دما افزایش می یابد. حداکثر فشار بخار آب با دما ارتباط دارد. زمانی که هوا به حداکثر فشار خود می رسد، معمولا حاوی بخار آب نیست. فشار بخار نسبی (رطوبت نسبی) حالتی بین فشار بخار واقعی و فشار بخار اشباع شده است که در همان درجه حرارت وجود دارد. نقطه شبنم دماییست که در آن هوا از بخار آب اشباع شده است بدین ترتیب با کاهش درجه دما میعان آب صورت می گیرد. نقطه شبنم اتمسفری، درجه حرارتی است که در آن بخار آب در فشار اتمسفری به مایع تبدیل می شود. نقطه شبنم فشار، دمای معادل به همراه افزایش فشار است.

رابطه زیر بیانگر همین مسئله است :

مقاله 5

 

 

مقاله 7

 

 

 

 

 

انواع کمپرسور (Type of Compressors)

دو اصل اساسی (Two basic principles)

دو اصل اساسی برای فشردگی هوا یا گاز، فشردگی دینامیک و اصل جابجایی است. از جمله کمپرسورهای جابجایی کمپرسورهای پیستونی و انواع متفاوت کمپرسورهای چرخشی می باشند که رایج ترین کمپرسورها در بیشتر کشورها هستند. برای مثال در یک کمپرسور پیستونی، هوا وارد محفظه تراکم می شود، این محفظه از مجرای ورودی اش بسته می شود حجم کمپرسور کاهش می یابد و هوا متراکم می شود. وقتی فشار به اندازه فشار موجود در مانیفولد رسید، سوپاپ خروجی باز می شود و هوا در فشار ثابتی تحت کاهش مستمر حجم از محفظه کمپرسور خارج می شود. در کمپرسور دینامیکی، هوا وارد محفظه ای می شود که دارای پروانه تراکم ساز سریعی است که با سرعت بالایی می چرخد. سپس گاز از طریق پخش کننده ها خارج می شود که در آن صورت انرژی جنبشی به فشار استاتیک تبدیل می شود کمپرسور های دینامیکی در دو نوع، با جریان محوری و شعاعی موجود می باشند که همه آنها برای مقادیر جریانی باحجم زیاد مناسب هستند.

کمپرسورهای جانبی (Displacement Compressors)

یک پمپ دوچرخه ساده ترین نوع یک کمپرسور جابجایی است، که در این نوع پمپ، هوا وارد سیلندر می شود و توسط پیستون متحرکی فشرده می شود. کمپرسور پیستونی دارای اصل عملکرد مشابهی با یک پیستون است، پیستونی که در آن یک میله اتصال و یک میل لنگ چرخشی باعث عقب و جلو رفتن می شود. اگر برای فشردن هوا فقط یک طرف پیستون استفاده شود، پیستون یکطرفه و اگر هر دو طرف بالا و پایین مورد استفاده قرار گیرد، پیستون دو طرفه نامیده می شود. تفاوت بین فشار در قسمت ورودی و خروجی به عنوان اندازه ای از کار کمپرسور است. نسبت فشار، رابطه بین فشار مطلق در قسمتهای ورودی و خروجی است. بنابراین ماشینی که هوایی تحت فشار اتمسفر را تا 7Bar فشرده می سازد دارای کاری با نسبت فشار 8=1/(7+1)  است.

انواع کمپرسور 2

مقاله کمپرسور 3

نمودار کمپرسور برای کمپرسور های جابجایی ( The compressor diagram for displacement compressors)

شکل 1:15 نمودار تئوریکی کمپرسور را و شکل 1:16 نمودار واقعی کمپرسور پیستونی را نشان می دهد. حجم کورس پیستون با حجم استوانه ای که پیستون در مرحله کورس مکش از آن عبور می کند برابر است. ضریب مجاز حجمی منطقه ای است که باید به دلایل مکانیکی در نقطه عطف پیستون باقی بماند و شامل منطقه مورد نیاز سوپاپ ها نیز می شود. تفاوت بین حجم کورس پیستون و حجم مکش به انبساط هوایی بستگی دارد که قبل از شروع مکش در ضریب مجاز حجمی باقی می ماند. تفاوت بین نمودار تئوریکی P/V  و نمودار واقعی به طرح عملی کمپرسور بستگی دارد، به عنوان مثال در یک کمپرسور پیستونی دریچه ها هیچ گاه بطور کامل آببندی نمی شوند و همیشه نشت بین پیستون و دیوار و سیلندر وجود دارد. نکته دیگر اینکه سوپاپ ها نمی توانند بدون تأخير باز و بسته شوند، زیرا این تأخیر وقتی گاز از میان کانالها عبور می کند باعث افت فشار می شود. بنابراین دلایل، وقتی گاز به داخل سیلندر جاری می شود، گرما داده می شود. کار تراکم با تراکم هم دمایی به صورت زیر بیان می شود :

مقاله کمپرسور 4

مقاله کمپرسور 5

کمپرسورهای دینامیکی ( Dynamic compressors)

کمپرسور دینامیکی، موتور جریانی است که در آن افزایش فشار بطور همزمانمقاله کمپرسور 6 با عبور جریان گاز صورت می گیرد. گاز جاری بواسطه پروانه های چرخنده ای سرعت بالایی به خود می گیرد و بعد از این وقتی تحت نیرو و مورد کاهش سرعت واقع می شود، به فشار تبدیل می گردد. این کمپرسور ها بنابر جهت اصلی جریان، کمپرسور های شعاعی با محوری نامیده می شود. در مقایسه با کمپرسور های جابجایی، کمپرسور های دینامیکی دارای ویژگی بخصوصی هستند، در این کمپرسور ها تغییر کوچکی در فشار کار باعث ایجاد تغییر بزرگی کمپرسور شعاعی در ظرفیت می شود، به شکل 1:19 نگاه کنید. هر سرعتی دارای یک حد ظرفیتی بالاتر و پایین تر است. حد بالاتر به این معنی است که سرعت جریان گاز به سرعت صوت می رسد. حد پایین تر به این معنی است که فشار مقابل بزرگتر از فشار تراکم کمپرسور بوده و با بازگشت جریان در کمپرسور باعث ایجاد تكان، ضربه و خطر خسارت مکانیکی در کمپرسور می شود.

تراکم در چندین مرحله ( Compression in several stages)

به لحاظ تئوریکی گاز را می توان یا بصورت فرایند هم دمایی و یا عدم تبادل گرمایی فشرده ساخت. این کار می تواند به عنوان قسمتی از یک فرایند بازگشت پذیر انجام شود. اگر گاز فشرده شده را بتوان سریعا در درجه حرارت نهایی اش بعد از تراکم، مورد استفاده قرار داد فرایند عدم تبادل گرمایی حتمأسودمند خواهد بود. در واقع بندرت می توان گاز را مستقیما و بدون سرد کردن مورد استفاده قرار داد. بنابراین از آنجا که این فرایند نیاز به کار کمتری دارد، فرایند هم دمایی ترجیح داده می شود. در عمل تلاش می کنیم این فرایند را با سرد کردن گاز در طول مدت فشرده سازی محقق سازیم.
یک روش عملی برای کاهش گرمایش گاز این است که تراکم را به چندین مرحله تقسیم کنیم. گاز بعد از هر مرحله سرد می شود تا بیشتر فشرده گردد. کاهش نسبت فشار در مرحله اول باعث افزایش کارایی می شود. اگر نسبت فشار در هر مرحله یکسان باشد میزان انرژی مورد نیاز نیز به پایین ترین سطح می رسد. هر چه تعداد مراحل فشرده سازی بیشتر باشد، کل فرایند به تراکم هم دمایی نزدیک تر می شود. با وجود این، یک طرح اقتصادی برای تعداد مراحل تراکم در طراحی یک دستگاه واقعی وجود دارد.

مقایسه بین کمپرسورهای جابجایی و گریز از مرکز (Comparison between displacement and centrifugal compressors)

منحنی ظرفیت کمپرسور سانتریفیوژ تفاوت قابل ملاحظه ای با منحنیمقاله کمپرسور 9 ظرفیت کمپرسور جابجایی دارد. کمپرسور گریز از مرکز ماشینی است که دارای ظرفیت متغیر و فشار ثابتی است. در عوض کمپرسور جابجایی، ماشینی با ظرفیت ثابت و فشار متغیر است. از تفاوت های موجود دیگر بین دو کمپرسور این است که کمپرسور جابجایی بر خلاف بیشتر کمپرسور های گریز از مرکز و حتی در سرعت پایین , نسبت فشار بالاتری دارد. کمپرسور های گریز از مرکز به خوبی با مقادیر زیاد جریان هوا متناسب هستند.

 

 

 

انواع کمپرسورهای جابجایی (Displacemant Compressors)

کمپرسور پیستونی (Piston Compressor)

کمپرسور پیستونی قدیمی ترین و متداول ترین انواع کمپرسور است. این کمپرسور در شکلهای دو طرفه یا یک طرفه موجود می باشد که قطعات آنها روغنکاری شونده یا روغنکاری نشونده می باشد و به اشکال متفاوتی دارای تنوع تعداد سیلندر هستند. به جز کمپرسورهای بسیار کوچک که دارای سیلندرهای عمودی هستند، شکل بندی V رایج ترین شکل برای کمپرسورهای کوچک است. در کمپرسورهای بزرگ دو طرفه، شکل بندی نوع L با سیلندر عمودی فشار پایین و سیلندر افقی فشار بالا مزایای زیاد بسیاری داشته و به همین علت این نوع طرح نسبت به طرح های دیگر رایج تر است.

کمپرسورهایی که روغنکاری می شوند بطور معمول با سیستم روغنکاری پاششی یا روغنکاری فشاری کار می کنند. بیشتر کمپرسورها دارای سوپاپ های خودکار هستند. یک سوپاپ خودکار به هنگام بروز اختلاف فشار در دو سمت بشقابک سوپاپ، باز و بسته می شود.

انواع شکل سیلندر

کمپرسور 3

کمپرسور پیستونی روغنکاری نشونده (Oil free Piston Compressor)

کمپرسورهای پیستونی روغنکاری نشونده یا دارای رینگ های پیستونی از جنس پلی اتیلنی با کربنی می باشند و یا اینکه دیواره پیستون و سیلندر آنها می تواند همانند کمپرسورهای مارپیچی شیاردار باشد. کمپرسورهای بزرگتر دارای یک یاتاقان متحرک و واشرهای درزگیری هستند که بر روی پین های انگشتی پیستون قرار دارند و دارای قطعه میانی تهویه کننده ای است که از انتقال روغن از محفظه کارتل به محفظه تراکم خودداری می کند. کمپرسورهای کوچک تر اغلب یک کارتل روغن به همراه آببندی جهت افزایش عمر یاتاقان ها دارد.

کمپرسور دیافراگمی (Diaphragm compressor)

کمپرسورهای دیافراگمی گروه دیگری را تشکیل می دهند. دیافراگم بطور مکانیکی یا هیدرولیکی به کار انداخته می شود. کمپرسور های دیافراگمی مکانیکی با جریان اندک و فشار پایین یا به عنوان پمپ های خلا، مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسور های دیافراگمی هیدرولیکی برای فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

کمپرسور دیافراگمی

کمپرسور مار پیچی (Screw compressor)

کمپرسور جابجایی چرخشی با پیستون مار پیچی شکل، در سالهای دهه ۱۹۳۰ توسعه یافت، زمانی که یک کمپرسور چرخشی با ظرفیت بالا و جریانی ثابت در شرایط متفاوت مورد نیاز بود. اجزاء اصلی هوا ساز کمپرسور شامل روتورهای نر و مادگی می باشد، که تا وقتی به طرف یکدیگر حرکت می کنند، حجم بین آنها و محفظه کاهش می یابد. هر هوا ساز مارپیچ دارای نسبت فشار ثابتی است که به طول مارپیچ، فاصله میان دنده های مارپیچ و شکل مجرای تخلیه آن بستگی دارد. برای بدست آوردن بهترین بازده، نسبت فشار با فشار کاری مورد نیاز باید مطابقت کند. کمپرسور مارپیچی دارای سوپاپ نبوده و هیچ نیروی مکانیکی ندارد که باعث عدم تعادل شود. بدین معنی که این کمپرسور با ابعاد کوچک می تواند با سرعت بالایی کار کند و جریان عظیمی را ترکیب نماید. یک نیروی محوری فعال که بستگی به اختلاف فشار بین ورودی و خروجی دارد بر یاتاقان ها وارد می گردد. مارپیچ که در اصل متقارن بود، هم اکنون در طرح های مختلف به صورت اشکال حلزونی توسعه یافته است.
کمپرسور حلزونی 1

کمپرسور مارپیچی روغن کاری نشونده (Oil free screw compressor)

اولین کمپرسورهای مارپیچی دارای شکل متقارنی بودند و در محفظه فشار آنها از مایع استفاده نمی شد و به همین دلیل به آنها کمپرسورهای مارپیچی روغنکاری نشونده یا خشک می گفتند. در اواخر دهه ۱۹۶۰ کمپرسور مارپیچی روغنکاری نشونده با سرعت بالایی بوجود آمد که دارای شکل مارپیچ نامتقارنی بود. این شکل جدید روتور بطرز چشمگیری منجر به افزایش بازده شد که این افزایش کارایی به علت کاهش نشت در دستگاه بود. در کمپرسور های مارپیچی خشک و از یک چرخ دنده ی بیرونی استفاده می شود تا روتورهای چرخشی را که در جهت عکس یکدیگر حرکت می نمایند هماهنگ کند. از آنجاکه روتورها با یکدیگر و با محفظه تراکم کمپرسور تماس پیدا نمی کنند بنابراین در محفظه تراکم نیازی به روغن کاری نیست در نتیجه هوای فشرده شده به طور کامل از روغن خالی است. روتورها و محفظه با حداکثر دقت ساخته می شوند تا نشت روغن از قسمت تراکم به قسمت ورود هوا به حداقل برسد. نسبت فشار هوای اختلاط شده و توسط اختلاف درجه حرارت بین ورودی و خروجی محدود می شود. به همین دلیل است که کمپرسورهای مارپیچی روغنکاری نشونده را اغلب بصورت چندین مرحله ای می سازند.

کمپرسور مارپیچی 1

کمپرسور مارپیچی مایع تزریقی (Liquid injected screw compressor)

در این نوع کمپرسور تزریقی، مایعی با هدف روغن کاری و خنک کاری به محفظه تراکم و اغلب به یاتاقان های کمپرسور تزریق می شود. نقش این مایع و خنک کاری و روغن کاری کمپرسور و کاهش نشت برگشتی به قسمت ورودی هوا ست. امروزه، روغن به دلیل خواص خوب روانسازی و رایج ترین مایع مورد استفاده در روانکاری است. با توجه به این از مایعات دیگری از جمله آب نیز استفاده می شود. کمپرسورهای مارپیچ مایع تزریقی می توانند برای نسبت های فشار بالا ساخته شوند، زیرا که با یک مرحله تراکم هوا، فشاری معادل ۱۳ بار ایجاد می نماید.
کمپرسور 7