کاربرد و انواع کمپرسور

کاربرد و انواع کمپرسور

سرفصل

حوزه کاربرد و دسته بندی کمپرسور:

از کمپرسور ها سال ها در فرآیندهای صنعتی استفاده شده است و به همین جهت این دستگاه ها جای ثابتی را در صنعت مدرن به دست آورده اند.
پیشرفت مداوم فن آوری در زمینه استفاده از نیروی سیّالات و تبع آن استفاده از دستگاه کمپرسور باعث توسعه و افزایش قابل ملاحظه ی آن در بسیاری از حوزه هایی شده است که تا کنون ناشناخته بوده اند.

بعضی از حوزه های مهم کاربرد کمپرسور به شرح ذیل می باشد:

– صنایع تولیدی : بخصوص صنایع خودروسازی، صنایع ماشین ابزار و صنایع تولید وسایل کار و لوازم خانگی
– فرآوری: مانند صنایع شیمیایی ، پتروشیمی، معدن، غذایی، نساجی، کاغذ سازی و ….
– صنایع حمل و نقل: از جمله حمل و نقل دریایی، ریلی و سازه های صنعتی متحرک
– صنایع تاسیساتی: بویژه صنعت گاز
– صنایع دفاعی

کاربرد و انواع کمپرسور

تعریف کمپرسور هوا:

دستگاهی است جهت مکش هوا در یک فشار ( عموماً فشار بارومتریک منطقه) و تحویل آن در فشار بالاتر

تقسیم بندی کمپرسور ها

روش های مختلفی جهت در رده بندی کمپرسور ها وجود دارند که به چند مورد از آنها اشاره می شود:

الف) تقسیم بندی بر اساس موتور محرک : بر اساس این تقسیم بندی کمپرسور ها به دو حالت موتور الکتریکی و دیزل یا موتور با سوخت فسیلی تقسیم می شوند.
ب)تقسیم بندی بر اساس کارکرد کمپرسور ها: بر این اساس کمپرسور ها به دو بخش کمپرسور های دینامیکی و کمپرسور ها با جابجایی مثبت تقسیم می شوند.
ج)تقسیم بندی بر اساس پاشش روغن : کمپرسور ها به دو حالت اویل فری و اویل اینجکت تقسیم میگردد.
د)تقسیم بندی بر اساس نوع خنک کاری: بر اساس این تقسیم بندی کمپرسور ها به دو حالت آب خنک و هوا خنک تقسیم می شوند.

کاربرد و انواع کمپرسور

جهت انتخاب صحیح کمپرسور فاکتور های ذیل باید مورد توجه قرار گیرند:

ـ ماکزیمم، مینیمم و متوسط مصرف
ـ شرایط محیطی ( دما، ارتفاع از سطح دریا و رطوبت نسبی)
ـروش های در دسترس جهت خنک کاری کمپرسور
ـ فاکتور های محیطی همانند لرزش و صدا
ـ بررسی نیازمندی ها، هزینه های اولیّه و جاری

کاربرد و انواع کمپرسور

کمپرسور های پیچی

کمپرسور های اسکرو همانند کمپرسور های رفت وبرگشتی یکی از انواع کمپرسور های جابجائی مثبت هستند ، یعنی کمپرسور هایی که بامحبوس کردن گازها ورودی و کاهش حجم آن توسط یک عضو متراکم کننده سبب افزایش فشار گاز می شوند.

دراثر حرکت عضومتراکم کننده ، فاصله مولکولها ی گاز موجود درظرف کمتر شده وبرخورد آنها با یکدیگر بیشتر می شود.

در نتیجه مولکولهای نیروی بیشتری به ظرف وارد می کنند و این موضوع نشان دهنده اینست که فشارگاز،افزایش یافته است . درکمپرسور های رفت و برگشتی ، این عضو متراکم کننده ، پیستون نامیده می شود.

اما درکمپرسور های اسکرو، عضو متراکم کننده ، روتور نر می باشد.بدون شک فرم اکثر کمپرسور های چرخشی جابجائی مثبت ، مارپیچی شکل می باشد.
کمپرسور های پیچی ازدو روتور درگیر باهم با برجستگی های پیچشی و شیارهای پیچشی بنام روتورهای نروماده تشکیل یافته اند.
درواقع کار روتورنر درکمپرسور های اسکرو دقیقا مشابه وظیفه پیستون در کمپرسوهای رفت وبرگشتی است .

کاربرد و انواع کمپرسور

روی روتورنر چند برآمدگی به صورت مارپیچ وجود دارد که مانند مارپیچه دستگاه چرخ گوشت ، با چرخش مارپیچه ، حرکت روبه جلویی را برای گاز تداعی می کنند.

ظرف حاوی گاز درکمپرسور های رفت وبرگشتی سیلندر و درکمپرسور های اسکرو ، روتورماده است که وظایف آنها عینا ” مشابه بوده وهردو نقش ظرفی را بازی می کنند که گاز درون آنها قرارگرفته و متراکم می شود.
همچنانکه قبلا ” نیز گفته شد، درکمپرسور های اسکرو ، روتورهای نر و ماده دارای شیارها وبرآمدگی هایی هستند .

دراین کمپرسور ها ابتدا گاز ورودی ، کل حجم یک شیار روتور ماده را درمی گیرد .با چرخش محرک ( الکتروموتور یا موتور دیزلی )، حرکت چرخشی به روتور نر منتقل شده و درنتیجه روتور مذکور شروع به چرخیدن می کند .

برآمدگیهای روی روتور نر به تناوب درون شیارهای روتور ماده حرکت میکنند و به تدریج حجم گازها محبوس شده در شیارها کاهش یافته و فشار گاز افزایش می یابد.

تراکم تا زمانی ادامه می یابد که ضریب تراکم مربوطه حاصل شده و فضای مابین پره ها به مجرای خروجی شیارها متصل شده و گاز متراکم شده از طریق آن خارج شود.هرکدام ازشیارهای روتور ماده به ترتیب به هوای مجاری خروجی می رسندوگاز فشرده شده را درون مجرای خروجی تخلیه کرده و مجددا” از هوای کم فشار پر می شوند و این سیکل به تناوب تکرار می شود.

کاربرد و انواع کمپرسور

کمپرسور های اسکرو روغن پاش و بدون روغن( اویل فری و اویل اینجکت)

کمپرسور های اسکرو دردو مدل اویل اینجکت واویل فری تولید می شوند . درکمپرسور های اویل فری روغن به درون محفظه تراکم پاشش می شود. این روغن چند وظیفه مهم را برعهده دارد :

۱ – درزهای بین مارپیچ ها و محفظه را آببندی می کند.
۲ – فضای بین روتورهای نروماده را روانکاری می کند.
۳ – گرمای حاصل از تراکم سیال را به خود جذب می کند.
درکمپرسور های اسکروی اویل فری ، روغن یا آب به عنوان سیال خنک کننده عمل می کنند در خارج از محفظه تراکم جریان داشته و گرمای حاصل از تراکم هوا را به خود جذب می کنند .

در این نوع کمپرسور های ، جنس روتورها باید به گونه ای باشد که توانائی تحمل تنش های حرارتی بالا را دارا باشند . لذا معمولا ” جنس روتورهای چنین کمپرسور هایی از جنس سرامیک می باشد.

به هرحال درهرنوع کمپرسور های اویل فری و اویل اینجکت ،واضح است که جهت کمینه کردن تلفات نشتی ، فاصله بین روتورها باید درتمامی موقعیت های چرخش در کمترین حد ممکن باشد.

کاربرد و انواع کمپرسور

آشنایی با انواع کمپرسورها

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 توربو ماشین های توانگیر می باشند و طرز کار کلی آن ها مانند پمپ است.

معمولا برای متراکم کردن هوا که یک گاز تراکم پذیر است از کمپرسورها استفاده می کنند اما 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)

کاربرد و انواع کمپرسور

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

کمپرسور های جابه جایی مثبت (Positive Displacment Compressor) شامل:

کمپرسور های دورانی (Rotary Compressor)

کمپرسور های رفت و برگشتی (Resiprocatig Compressor)

کمپرسور های دینامیکی (DynamicCompressor) شامل:

کمپرسور های سانتریفوژ (Centrifugal Compressor)

کمپرسور های محوری (Axial Compressor)

کاربرد کمپرسور رفت و برگشتی

کاربرد و انواع کمپرسور

بیشترین کاربردهای کمپرسورهای رفت و برگشتی در صنایع نفت و گاز است که در آن سیال وارد شده و فشارش در خروجی بالا می رود. 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 ماشینهای احتراق داخلی و دیگ  بخار و… کاربرد فراوانی دارند.

کاربرد و انواع کمپرسور

کمپرسور اسکرو

screw-compressor

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 در ادامه کار روتور، سیال را به انتها می راند، آن را به دام انداخته و بدین ترتیب فشارش را بالا می برد.

سیال فشرده شده از انتها خارج می شود. این کمپرسورها تمایل به حرکت آرام دارند و لرزش چندانی نداشته از این رو نیازی به فنر ندارند، با این حال برای جلوگیری از لرزش های احتمالی در فرکانس های بالا یک لرزه گیر روی آن ها تعبیه می شود.

لازم به ذکر است روتورها نباید خشک کار کنند و شیارهای روتور باید همواره روغنکاری شوند تا دچار خوردگی و ساییدگی نشوند.

کاربرد و انواع کمپرسور

کمپرسور اسکرو بدون روغن

در این کمپرسورها هوا در طی فرایند بدون وجود سیل های (Seal) روغن فشرده می شود.

هوا معمولا فشار ماکزیمم پایین تری دارد از این رو هوا را در کمپرسورهای اسکرو بدون روغن چند طبقه، توسط چندین اسکرو فشرده می کنند تا فشار بیشتری در خروجی داشته باشد.

حجم هوای خروجی در این حالت به ۲۰۰۰ فوت مکعب بر دقیقه می رسد.(در دمای ۶۰ درجه سلسیوس و فشار اتمسفر). این کمپسورها در جایی که وجود روغن در سیستم مجاز نیست. مانند تحقیقات پزشکی و تولید نیمه رساناها کاربر دارند.

لازم به توضیح است جهت هماهنگ کردن دو محور این نوع کمپرسور از دو چرخ دنده استفاده می شود.

این نوع کمپرسور دارای دبی های بسیار بالا (۳۰۲۹۷ متر مکعب در ساعت در فشار ۳ بار و یا ۱۲۰۰۰۰ متر مکعب در فشار اتمسفر) می باشد. همچنین به علت دقت بسیار بالا در ماشینکاری و استفاده چرخ دنده و… قیمت این نوع کمپرسور چندین برابر انواع Oil-injected   می باشد.

حداکثر فشار این نوع کمپرسور در یک مرحله با توجه به سازنده از ۳ تا ۴ بار است.

کاربرد و انواع کمپرسور

کمپرسور پیستونی

اجزای ابتدایی کمپرسور رفت و برگشتی در شکل نشان داده شده. 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، میله میل لنگ باعث می شود حرکت چرخشی 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. (در طراحی دوتایی، تخلیه و فشرده سازی در هر دو سر پیستون روی می دهد.) برخی از سیلندر های دوتایی که در فشار بالا کار می کنند در هر دو سمت، میله جدا برای پیستون دارند تا تعادل بار ایجاد گردد.


کاربرد و انواع کمپرسور

سیلندر ها پشت سر هم به یک میل لنگ متصل اند و در جهت مخالف یکدیگر حرکت می کنند.

در بسیاری از تجهیزات ترکیبی و سایشی روانکارها کاربرد دارند. جهت جلوگیری از سایش قطعات از رینگ های پیستون یک بار مصرف استفاده می شود. وظیفه پکینگ رینگ های موجود در سیلندر حاوی گاز پرفشار، پاک کردن روغن از روی میله سیلندر جهت جلوگیری از ورود روغن به سیلندر می باشد.

پکینگ رینگ ها برای نگه داری گاز درون سیلندر طراحی شده اند ولی در فشار های بالا امکان نشت گاز از پکینگ وجود دارد.

سیلندر ها در کمپرسورهای بزرگتر با ترموسیفون یا سیرکولاسیون سیال خنک می شوند در حالیکه کمپرسورهای کوچک تر خانگی اغلب با هوا خنک می گردند.

کاربرد و انواع کمپرسور

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 (در یک محفظه مدور) 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.

به همین دلیل چیلرهایی که از کمپرسور سانتریفوژ استفاده می کنند بیش از یک پروانه در آن ها تعبیه می شود. این کمپرسورها به دلیل طراحی ساده و قطعات متحرک محدود و نگه داری آسان و کم هزینه، مطلوب می باشند.

کاربرد و انواع کمپرسور

کار کرد کمپرسور سانتریفوژ

هندسه تیغه ها، جریانات سه بعدی ناپایدار، ویسکوزیته سیال، اثرات تراکم پذیری و… از جزئیات  پیچیده کار است. هر تیغه روی کمپرسور ایجاد فشار می نماید و نزدیکی تیغه ها به یکدیگر سیال را لا به لای خود می کشد و با گردش سیال روی آن کار انجام می دهند. طراحان کمپرسور در تونل باد آزمایشات و محاسبات پیچیده ای را برای تعیین عملکرد سانتریفوژها  انجام می دهند. این عملکرد شامل نسبت فشار (CPR)در سراسر کمپرسور، سرعت دورانی لازم برای افزایش فشار و راندمان کمپرسور ایده آل می باشد.

کاربرد و انواع کمپرسور

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 قیل از وارد شدن به محفظه احتراق بالا می برد. عملکرد کمپرسور اثر به سزایی روی سرعت و قدرت موتور دارد.

در ابتدا موتورهای جت با کمپرسورهای سانتریفوژ کار می کردند ولی امروزه در توربو جت های کوچک و موتور های توربو شفت از آن ها استفاده می شود.

کاربرد و انواع 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.

باقی ردیف ها استاتور است که در جای خود ثابت است و گردش نمی کند. وظیفه استاتور افزایش فشار و بازگرداندن جریان از حالت مارپیچ به موازات محور است.

گاز از درون کمپرسور عبور کرده سرعت آن متناوبا زیاد و کم شده. 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.

کاربرد و انواع کمپرسور

کارکرد کمپرسور محوری

کمپرسوری که در آن سیال وارد شده و در جهت محوری گردش کند، کمپرسور جریان محوری است.

همانند کمپرسورهای سانتریفوژ هر تیغه استاتور ایجاد فشار می کند. و این تیغه ها مدام جریان ناپایدار ایجاد می کنند.

عمل فشرده سازی به طور کامل بر اساس انتشار سیال در مسیر جریان صورت می گیرد. استاتور انرژی جنبشی مطلق سیال را به افزایش فشار در سیال تبدیل می کند.

ترم دیگر انرژی جنبشی در سیستم مربوط به گردش روتور است.

روتور انرژی جنبشی نسبی سیال را کاهش داده و انرژی جنبشی مطلق آن را افزایش می دهد، یعنی اثر روتور روی سیال، افزایش سرعت مولکول های سیال است و در نتیجه سرعت نسبی میان سیال با روتور کم می شود.

طراحی مسیر عبور سیال در روتور با قابلیت انتشار بالا می تواند عملکرد خوبی در افزایش فشار داشته باشد. اگر در یک مرحله %۵۰  افزایش فشار در روتور داشته باشیم گفته می شود بازده دستگاه %۵۰ می باشد.

کاربرد و انواع کمپرسور

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، گرفتن هیدروژن پروپان و … کاربرد دارند.

کمپرسورهای محوری به عنوان سوپرشارژ در افزایش قدرت موتورهای رفت برگشتی در خودروها نیز کاربرد دارند.

 

محصولات برجسته‌ی شرکت صنایع برودتی برادران حقیقی:

تونل انجماد سنتي صنایع برودتی برادران حقیقی:

تونل انجماد سنتي ( Traditional freezing tunnel )

تونل انجماد سنتي معمولا جهت انجماد گوشت ، مرغ ، ماهی ، بستنی میوه جات ، صیفی جات ، سبزیجات ، پیش سردکن های کشتارگاه ها و هرگونه محصولاتی که به این دما نیاز دارند استفاده می شود .

تونل انجماد سنتي در یک شیفت کاری ۸ ساعته دمای هرگونه محصول را به ۴۰- درجه سانتیگراد تغییر می دهد .

سردخانه فریون و تونل انجماد با قیمت دستگاه انجماد سریع مناسب به همراه گارانتی و خدمات پس از فروش به شما عزیزان ارائه می گردد.

صنایع برودتی برادران حقیقی آمادگی ساخت و اجرا هرگونه تونل انجماد سنتي از تناژ یک تن الی به بیشتر را با تجهیزات فریونی و تجهیزات آمونیاکی را در هر نقطه از کشور و خارج از کشور را دارد و جهت اطلاع از اطلاعات فنی و روش ساخت با ما تماس بگیرید .

منابع: ارکان ارزش

هواسان

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

1 × 4 =