انواع کمپرسور ها

 

براين اساس اين نوع كمپرسورها در دو دسته زير تقسيم بندي مي شود :

 

⦁ كمپرسورهاي نوع بدون روغن Oil Free Compressor
⦁ كمپرسورهاي نوع روغني Oil Compressor

 

در كمپرسورهاي نوع روغني به دليل كمتر بودن فاصله بين قطعات ثابت و متحرك ( رتورها و سيلندر ) به گازي ( هوايي ) كه وارد كمپرسور مي شود روغن تزريق مي كنند تا يك فيلم روغن بين قطعات ثابت و متحرك به وجود آيد و از تماس قطعات جلوگيري كند كه روغن تزريق شده مجدداً در قسمت خروجي كمپرسور از گاز يا هواي خروجي به توسط سيستمهاي جدا كننده روغن و گاز Separator جدا مي شود و مجدداً وارد سيكل اصلي خود جهت روغن كاري قطعات مي شود كه گاهاً نياز به اضافه كردن روغن به داخل مخزن مي شود .
در بخشهاي بعدي باز به طور مفصل تري راجع به اين كمپرسورها بحث خواهد شد .
كمپرسورهاي نوع تيغه لغزشي Sliding Vane Compressor

در اين نوع كمپرسورها رتور بصورت خارج از مركز در داخل سيلندر Casing قرار مي گيرد و توسط حركت چرخشي تيغه هاي Vane نصب شده روي آن باعث ورود سيال از قسمت Suction به داخل كمپرسور و حبس شدن آن بين تيغه ها و بدنه مي شود و توسط حركت دوراني پره ها به قسمت خروجي كمپرسور رانده شود كه هر چه به قسمت ورودي نزديك تر مي شود حجم بين تيغه ها و بدنه به تدريج كم مي شود و باعث افزايش گاز مي شود . در اين نوع كمپرسورها نيز فاصله بين بدنه و تيغه ها بايد در حد مينيمم تنظيم گردد تا باعث برگشت هوا و ايجاد نشتي داخلي نشود . در اين نوع كمپرسورها Vane ها يا تيغه ها عمل راندن گاز را انجام مي دهند و معمولاً آب بندي بين تيغه ها و سيلندر با استفاده از نيروي گريز از مركز ناشي از حركت دوراني تيغه ها كه باعث چسبيدن تيغه ها در جداره داخلي سيلندر مي شود انجام مي شود ولي در بعضي از انواع اين كمپرسورها كه دور آنها پايين است جهت تماس مدام بين Vane ها و Casing فنرهايي نيز در زير تيغه ها نصب مي شود كه مي تواند به نيروي گريز از مركز كمك كند و كار آب بندي داخلي بهتر انجام شود .

در كمپرسورهاي با سايز هاي بالاتر جهت كم كردن اصطكاك بين Vane ها و بدنه نياز به روغنكاري است كه معمولاً با تزريق مقداري روغن در قسمت وروي كمپرسور به گاز اين كار انجام مي شود .

 

اين نوع كمپرسورها براي شرايط فشارهاي پايين و دورهاي كم و فلوهاي متوسط كارايي بسيار بالايي دارند .
به دليل طول عمر بالا و سر و صداي كم آنها در حين كار از اين نوع كمپرسورها در يخچال هاي قديمي به وفور استفاده شده است .
در بعضي از انواع اين كمپرسورها براي كاهش بارهاي شعاعي روي ياتاقان ها و افزايش طول عمر آنها ، بدنه پمپ بصورت دوراهگاهي ساخته مي شود كه باعث متعادل شدنفشار اطراف رتور و نهايتاً بالانس نيروهاي شعاعي روي رتور مي شود .

كمپرسورهاي نوع رينگ مايع Liquid Ring Compressor

 

شكل بدنه اين نوع كمپرسورها بصورت تخم مرغي شكل Egg Shaped است و پره هاي آن از نوع فنجاني Cupped Blade ساخته مي شود . اين نوع كمپرسورها معمولاً براي سيالات دو فازي ( گاز همراه با مايع ) مورد استفاده قرار مي گيرند . يكي از مهمترين موارد كاربرد آن در پالايشگاه ها در سيستم مشعل Flare كه همواره مقدار مايعات گازي همراه گاز وجود دارد است . عمل آب بندي داخلي اين نوع كمپرسورتوسط ديواره اي از مايع كه داخل كمپرسور ريخته مي شود و بين رتور و بدنه قرار مي گيرد و با استفاده از نيروي گريز از مركز انجام مي شود و. نوع مايع مورد استفاده براي آب بندي بستگي به نوع گاز كمپرسور دارد ولي معمولاً از آب كه مايع ارزان قيمت است استفاده مي شود . قبل از راه اندازي كمپرسور ابتدا در داخل آن مايع مناسبي ريخته مي شود و سپس اقدام به راه اندازي آن مي شود . وقتي كمپرسور ساكن است مايع در قسمت ته بدنه مي ماند و وقتي در حالت چرخش قرار گرفت در اثر نيروي گريز از مركز مايع به سمت بيرون Casing پرتاب مي شود و با ايجاد يك ديواره آب بندي و ممانعت از فرار گاز فشرده شده انجام مي شود .

در قسمت نزديك به مركز رتور چهار عدد كانال Stationary Port Chamber قرار گرفته كه دو تاي آنها مربوط به مسير ورودي گاز و دوتاي ديگري مربوط به مسير خروجي گاز مي باشد كه با چرخش رتور گاز وارد راهگاههاي ورودي مي شود و با حركت چرخشي رتور گاز حبس شده بين تيغه ها و ديواره مايع و شكل بدنه كمپرسور باعث مي شود كه فشار ديواره مايع گاز را فشرده كند و آن را بطرف مسير خروجي كمپرسور از طريق Stationary Port Chamber هدايت كند . در اين نوع كمپرسورها بطور هم زمان جريان گاز و مايع وجود دارد برقرار است و مايع داخل كمپرسور هم كار آب بندي و هم كار روانكاري را هم انجام مي دهد و نيازي به استفاده از روغنكاري خارجي نيست و تنها نياز اين نوع كمپرسور به اضافه نمودن مايع داخلCasing است كه احتمالاً مقداري از آن با گاز خروجي از كمپرسور با آن خارج مي شود كه البته در مرحله خروجي كمپرسور توسط Separator مخصوص جدا مي شود مايع آب بند كننده معمولاً مايع ارزان قيمتي است كه بايد ذرات ناخالص و جامد آن جدا شده باشد .
1-3-1-2- كمپرسورهاي نوع رفت و برگشت Reciprocating Compressor
اصول كار اين كمپرسور از طريق مكانيزم حركت رفت و برگشتي و تغيير حجم حاصل از آن انجام مي شود افزايش حجم در داخل كمپرسور باعث كاهش فشار در آن و نتيجتاً باعث ورود گاز به داخل محفظه كمپرسور مي شود و در سيكل تراكم نيز كاهش حجم داخل كمپرسور باعث خارج شدن گاز مي شود . و قدار گز فشرده شده تناسب مستقيم با تعداد كورس كمپرسور دارد .

 

اين نوع كمپرسورها معمولاً‌براي توليد فشارهاي بالا مورد استفاده قرار مي گيرند و بطور كلي در دو دسته كلي زير طبقه بندي مي شوند ك
⦁ كمپرسورهاي رفت و برگشتي نوع پيستوني
⦁ كمپرسورهاي رفتو برگشتي نوع ديافراگمي
كمپرسورهاي رفت و برگشتي نوع پيستوني

 

در اين نوع كمپرسورها حركت رفت و برگشتي پيستون در داخل سيلندر باعث تغيير حجم در سيلندر شده كه افزايش حجم سيلندر باعث كاهش فشار در آن شده و باعث مكش گاز به داخل سيلندر مي شود و در مرحله تراكم كاهش حجم سيلندر در اثر حركت پيستون به سمت جلو باعث افزايش فشار داخل سيلندر ( متراكم شدن گاز ) و نهايتاً خارج شدن گاز با فشار بالا از داخل سيلندر در مسير لاين خروجي كمپرسور مي شود . كنترل كردم اتوماتيك ورود و خروج گاز به داخل سيلندر به توسط ولوهاي كمپرسور يا شيرهاي ورودي و خروجي Compressor Valves انجام مي شود .
حركت دوراني الكترو موتور يا توربين بخار به توسط ميل لنگ به حركت رفت و برگشتي تبديل مي شود و به توسط مجموعه Cross Head كاملاً خطي شده و روي پيستون اعمال مي گردد .

كمپرسورهاي رفت و برگشتي به دو دسته زير تقسيم بندي مي شوند :

الف ) كمپرسورهاي يك طرفه Single Acting
ب ) كمپرسورهاي دو طرفه Double Acting

در كمپرسورهاي نوع Single Actingعمليات تراكم گاز فقط در قسمت جلوي پيستون يا سر سيلندر انجام ميشود و در نوع Double Acting هم قسمت جلو پيستون ( سرسيلندر ) و هم قسمت عقب آن ( ته سيلندر ) انجام مي شود كه به عنوان دو كمپرسور موازي عمليات مكش و تراكم را با تاخير زماني 180 درجه اي انجام مي دهند . كمپرسورهاي نوع دوطرفه كه غالباً در اكثر صنايع مورد استفاده قرار مي گيرد علاوه بر بالا بردن ظرفيت كمپرسور باعث كم شدن نيروهاي لرزاننده Shaking Force به بدنه كمپرسور و ميل لنگ نيز ميشود كه باعث افزايش طول عمر قطعات و كمپرسور هم مي شود . در قسمت هاي بعدي مفصلاً‌در رابطه با ساختمان اجزاء مختلف و اصول كار آن بحث خواهد شد .

كمپرسورهاي نوع ديافراگمي

اصول كار اين نوع كمپرسورها نيز مانند كمپرسورهاي پيستوني بر اساس تغييرات حجم داخل كمپرسور است كه به توسط حركت رفت و برگشتي ، ديافراگم انجام مي شود ( مثل پمپ بنزين اتومبيل ها ) و كنترل كردن ورود و خروج گاز داخل كمپرسور به توسط ولوهايي كه به طور اتوماتيك بر اساس اختلاف فشار كار مي كنند Compressor Valve انجام مي شود .

در كمپرسورهاي نوع ديافراگمي حركت رفت و برگشتي روي ديافراگم اعمال مي شود و حركت رفت و برگشتي آن باعث تغيير حجم داخل كمپرسور و تغيير فشار داخل آن مي شود كه افزايش حجم و كاهش فشار در داخل سيلندر باعث ورود گاز به داخل سيلندر و كاهش حجم قسمت بالاي ديافراگم باعث افزايش فشار و نهايتاً خروج گاز از بطرف لوله خروجي كمپرسور مي شود .

ديافراگم ها بسته به طراحي كمپرسوربر اساس فشار درجه حرارت و … از جنس هاي مختلفي نظير لاستيك فلز و يا پلاستيك هاي مخصوصي ساخته مي شوند .
محاسن كمپرسورهاي ديافراگمي

⦁ مهمترين حسن اين نوع كمپرسورها عدم تماس بين گاز و قطعات كمپرسور است .
⦁ از ديگر ويژگي هاي بارز كمپرسور ديافراگمي اين است كه تنها ديافراگم و مجاري ورودي و خروجي كمپرسور با گاز كمپرس شونده در تماس هستند .
⦁ اين نوع كمپرسورها نياز به آب بندي ندارند و مي توان ادعا كرد كه نشتي در اين گونه كمپرسورها صد در صد صفر است .

ظرفیت این کمپرسورها با قطر دیافراگم ، میزان حرکت دیافراگم ( کورس حرکت ) و تعداد تکرار حرکت رفت و برگشتی در واحد زمان ( سرعت حرکت ) نسبت مستقیم دارد .از آنجایی که مقدار حرکت قابل دستیابی دیافراگم محدود است و بطور قابل ملاحظه ای قطران کمتر از قطر دیافراگم پمپ است ، حداکثر ظرفیت کمپرسور ( با قطر دیاگرام ثابت ) عملاً به حداکثر سرعت رفت و برگشت دیافراگم که معمولاً کم است بستگی خواهد داشت .

بسته به نوع مکانیزم تحریک دیافراگم این نوع کمپرسورها در چند دسته زیر طبقه بندی می شوند :

الف – کمپرسورهای دیافراگمی با عملگر هیدرولیکی
ب- کمپرسورهای دیافراگمی با عملگر مکانیکی

با توجه به ظرفیت پایین این نوع کمپرسورها و همچنین عدم تحمل دیافراگم ها برای فشارهای زیاد مورد استفاده آنها محدود است آنها محدود است و بیشتر برای جابجا کردن یا فشرده کردن گازهائی نظیر اکسیژن و برای پر کردن کپسول های حاوی این گازها مورد استفاده قرار می گیرند .

 

در کمپرسورهای دیافراگمی صنعتی معمولاً حرکت رفت و برگشتی دیافراگم ها ( که معمولاً ار جنس فلزی (St.St) اند ) توسط فشار روغن زیر آنها و به توسط حرکت رفت و برگشتی پلانچر ( پیستون ) زیر آن که به توسط میل لنگ رفت و برگشت می کند انجام می شود برای کنترل کردن فلوی خروجی کمپرسور فشار روغن ( مقدار ) زیر دیافراگم تغییر داده می شود که این عمل توسط یک عدد پمپ روغن کوچک Plunger Pump ای که به توسط میل لنگ تحریک می شود انجام می شود و روغن را زیر دیافراگم تزریق می کند تا هم جبران نشتی روغن از زیر پلانجر یا پیستون را بنماید و هم باعث بالا بردن فشار روغن زیر دیافراگم را بنماید و نهایتاً باعث حرکت بیشتر دیافراگم و بالا بردن فلوی کمپرسور گردد .

 

با تنظیم میزان کورس یا حرکت دیافراگم که در کمپرسورهای نوع عملگر هیدرولیکی با کم و زیاد کردن فشار ( مقدار ) روغن زیر دیــافراگــم انجام می شود و یا سرعت پمپ ( تعداد کورس در واحــد زمان ) و یا هر دو می توان ظرفیت این کمپرسورها را تغییر داد . در صورت لزوم می توان از دو یا سه دیافراگم متوالی که روی هم قرار می گیرند استفاده کرد که در صورت پاره شدن یکی از آنها دیگری جلوی نشتی مایع را بگیرد . همچنین با تعبیه سوراخ و شیارهای ریز روی دیافراگم و انتقال آنها روی یک عدد Pressure Switch در صورتی که یکی ار دیافراگم ها پاره شود فشار گاز یـا روغن روی سوئیچ عمل می کند و باعث تحریک آن می شود که با تحریک سوئیچ علامت هشدار ارسال می شود یا باعث از سرویس خارج شدن کمپرسور میشود. در این نوع طراحی دیافراگم شیار دار در وسط قرار می گیرد و سوراخ دیافراگم های دیگر که یکی زیر و دیگری روی آن قرار می گیرد دقیقاً باید مقابل شیار دیاگرام وسطی واقع شوند .

 

همچنین به توسط مکانیزمی به نام Relief Valve همواره مقداری روغن از زیر دیافراگم تخلیه می شود تا بتوان با آن مقدار فلوی کمپرسور را تحت کنترل قرار داد . هرچه میزان باز بودن و تخلیه روغن از Relief Valve یا Pressure Limiter بیشتر باشد فلوی کمپرسور کمتر می شود و برعکس با بسته شدن آن و حبس روغن زیر دیافراگم باعث بیشتر شدن فشار زیر دیافراگم و افزایش کورس پیستون و زیاد شدن فشار و فلوی کمپرسور می شود . لازم به توضیح است که Relief Valve عبارتست از یک شیر سوزنی Needle Valve که مقدار روغن تخلیه شده از زیر دیافراگم را منترل می کند و برای Unload کردن یا تغییر Load کمپرسور از آن استفاده می شود و روغن را از زیر دیافراگم به محفظه روغن بر میگرداند .

 

در زیر شمایی از ساختمان داخلی یک کمپرسور دیافراگمی نشان داده شده است .

برای کنترل کردن مسیرهای ورودی و خروجی گاز از کمپرسور ولوها Compressor Valve ها استـفاده می شود.
ولوها از مهمترین قطعات کمپرسورهای رفت و برگشتی می باشند که خراب شدن آنها باعث عدم آب بندی آنها و برگشت مجدد گاز به داخل کمپرسورو گرمشدن کمپرسور و نهایتاً کاهش ظرفیت وفـلوی کمپرســور می شود و عملکرد نامناسب آنها نیز باعث کاهش کارآیی آن می شود که در بخش ولوها بطور مفصل راجع به آنها بحث خواهد شد .

 

برای محافظت از کمپرسورهای نوع جابجایی مثبت در برابر فشارهای بالا که باعث ترکیدن کمپرسور و ایجاد خسارت های جانی و مالی فراوانی می شود معمولاًدر قسمت خروجی آنها یک عدد شیر اطمینان Safety Valve نصب می شود و ردی فشار مورد نظر Set می گردد و در صورت افزایش فشار به هر دلیل مقداری از گاز داخل کمپرسور از آن خارج می شود و به یک محیط مطمئنی منتقل می شود . در زیر شمائی از آن نشان داده شده است .

 

کمپرسورها از لحاظ تعداد مرحله نیز به دو دسته زیر طبقه بندی می شوند :

الف – کمپرسورهای یک مرحله ای Single Stage
ب – کمپرسورهای چند مرحله ای Multistage

 

برای مواردی که حجم زیاد گاز با فشار بالا مورد نیاز است حتماً باید از کمپرسورهای چند مرحله استفاده شود بدین معنی که مراحل افزایش فشار در چندین مرحله انجام می شود .

دلایل اجبار به استفاده از کمپرسورهای چنر مرحله ای به شرح زیر است :

⦁ کم کردن تنشهای کششی و فشاری روی قسمتهای مختلف کمپرسور .
⦁ فرصت خنک کاری گاز در مراحل میانی به به توسط Inter Cooler ها .
⦁ صرفه جویی در مصرف انرژی .

 

می توانید برای یادگیری بیشتر به صفحه فروش لوازم سردخانه مراجعه کنید .