انواع کمپرسورها در صنعت و کارکرد آنها

کمپرسورها را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی می سازند و با توجه به نحوه کارکرد به سه نوع پیستونی ، دوار و گریز از مرکز تقسیم می شوند . کار کمپرسورها ، ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرّد از اواپراتور ، متراکم کردن گاز ، و سپس فرستادن آن به کندانسور است ، که در آن گاز به مایع تبدیل می شود . مکندگی کمپرسور ، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می کند ، و حجم گازی که باید متراکم شود بستگی به میزان جابه جایی پیستون کمپرسور دارد .
کمپرسورها را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی می سازند و با توجه به نحوه کارکرد به سه نوع پیستونی ، دوار و گریز از مرکز تقسیم می شوند . کار کمپرسورها ، ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرّد از اواپراتور ، متراکم کردن گاز ، و سپس فرستادن آن به کندانسور است ، که در آن گاز به مایع تبدیل می شود . مکندگی کمپرسور ، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می کند ، و حجم گازی که باید متراکم شود بستگی به میزان جابه جایی پیستون کمپرسور دارد .
وظیفه کمپرسور در سیستم تبرید تراکمی این است که با ایجاد اختلاف فشار لازم ، جریان مبرّد را از یک قسمت سیستم به قسمت دیگر برقرار کند . در اثر وجود همین اختلاف فشار بین سمت فشار قوی و سمت فشار ضعیف است که مایع مبرّد از میان شیر انبساط به اواپراتور رانده می شود . برای اینکه بخار کم فشار ، اواپراتور را ترک کند و راهی واحد تقطیر شود باید فشاری بیشتر از فشار موجود در قسمت مکش واحد تقطیر داشته باشد .
کمپرسورهایی که در تهویه مطبوع به کار می روند برحسب ساختمان و طرزکار به انواع زیر تقسیم می شوند :
۱- تک سیلندر
۲- چند سیلندر

کمپرسورهایی که در تهویه مطبوع به کار می روند برحسب روش تراکم به انواع زیر تقسیم می شوند :
۱ – پیستونی

۲- دوار

۳- گریز از مرکز

کمپرسورهای پیستونی:

طراحی سیلندر در کمپرسورهای پیستونی از نظر تعداد و نحوه آرایش سیلندرها و دوطرفه یا یک طرفه بودن آنها (پیستون دوسره یا یک سره) متفاوت است . کمپرسورهای پیستونی را با یک سیلندر تا ۱۶ سیلندر می سازند و نحوه آرایش سیلندر در آنها برحسب نیاز به صورتهای جناغی ، جفت جناغی و شعاعی یا ستاره ای است.
کمپرسورهای دوار :

از آنجا که در کمپرسورهای دوّار نوع بسته یا هرمتیک ، کیفیت گرداندن کمپرسور به دلیل یکجا بدن موتور و کمپرسور بهتر است ، امروزه آنها را ، به ویژه در ظرفیتهای کمتر از یک تُن ، به تعداد زیاد تولید می کنند . کمپرسور بسته ، کمپرسوری است که در آن موتور و کمپرسور هر دو درون یک محفظه‌تحت فشار جا گرفته اند ، و محور موتور و میل لنگ کمپرسور یکپارچه است . موتور به طور دائم با مبرّد تماس دارد .
عملکرد کمپرسور دوّار مشابه با کمپرسور پیستونی است ؛ به این ترتیب که با متراکم ساختن گاز مبرّد اختلاف فشار لازم برای به گردش درآوردن مبرّد در سیستم را فراهم می کند . البته نحوه تراکم گاز در کمپرسور دوّار ، اندکی متفاوت است . در این کمپرسور عمل تراکم در اثر حرکت دورانی روتور نسبت به اتاقک تراکم یا سیلندر انجام می گیرد .
کمپرسورهای دوّار از نظر ساختمان به دو نوع تیغه ثابت و تیغه گردان تقسیم می شوند . قطعات متحرک کمپرسور دوّار تیغه ثابت عبارت اند از : رینگ ، بادامک و تیغه کشویی و…
کمپرسورهای گریز از مرکز:

کمپرسورهای گریز از مرکز ذاتاً ماشینهای پُر دور هستند و بهترین گرداننده‌ آنها توربین بخار است . از آنجا که آنها را برای دورهای همسنگ دور بالای توربین طراحی می کنند ، می توان آنها را مستقیماً کوپله کرد . جایی که بخار پُرفشار باشد ، توبین به منزله شیرفشار شکن عمل می کن و بخار کم فشار خروجی از توربین می تواند برای گرمایش یا مقاصد دیگر به کار رود . ولی در بسیاری از کاربردها ، خصوصاً در ظرفیتهای پایین ، کمپرسورها را موتورهای برقی می گردانند که به جعبه دنده های افزاینده مجهزند . کمپرسورهای گریز از مرکز از مبرّدهای کم فشار استفاده می کنند و معمولاً اواپراتور و کندانسور آنها هر دو با فشار کمتر از جوّ کار می کنند .
عمل تراکم گاز در کمپرسور گریز از مرکز با نیروی گریز از مرکز انجام می گیرد . از این رو این کمپرسورها برای تراکم مقادیر زیاد گاز مبرّد و اختلاف فشارهای کم ایدئال هستند . همچنین سیستمهای تبرید کم دما و به خصوص آنهایی که از هیدروکربنهای نفتی یا هالوژنه به عنوان مبرّد استفاده می کنند ، سازگاری بیشتری با این کمپرسورهای دارند .
در تأسیسات کمپرسور گریز از مرکز ، اگر توربین بخار در دسترس باشد از نظر اقتصادی ترجیح دارد ، زیرا تجهیزات و نیروی کار لازم برای چنین تأسیساتی در مقایسه با آنچه برای کمپرسور گردنده با توربین گازی مشابه لازم است ، نسبتاً کوچکتر و کمتر است . دلیل آن عمدتاً جمع و جوری و سبکی دستگاهها نسبت به قدرت مصرفی است . به علاوه کمپرسور گریز از مرکز فقط بخش کوچکی از فضای لازم برای تجهیزات تبرید را اشغال می کند . واحدهای تبرید نوع گریز از مرکز در ظرفیتهای ۱۰۰ تا ۲۵۰۰ تُن و برای کار موتور برقی ، توربین بخار و یا موتور درونسوز تولید می شوند .
انواع کمپرسور
کمپرسور محوری :
این نوع از کمپرسور هوا را از میان پره های خود عبور داده و به سمت عقب میراند این کمپرسور دارای یک و یا دو و یا چند طبقه پره میباشد که زاویه های پره ها در طبقه اول زیاد است و به تدریج هر قدر که به سمت محفظه احتراق پیش میرویم زاویه پره ها کم میشود و از سرعت سیال کم شده و به فشار و دمایش افزوده میشود در جداره این کمپرسور ها پره های ثابتی وجود دارد که جهت هوای ورودی را از هز طیقه به طبقه بعدی تنظیم میکند . در این نوع از کمپرسور ها خطر سکته کمپرسور بسیار کم است . ردیف های ثابت کمپرسور انرژی جنبشی را که توسط پره های متحرک به سیال عامل داده میشود به ازدیاد فشار تبدیل کرده و همچنین جهت سیال را به زاویه ای مناسب برای ورود به ردیف بعدی پره های متحرک تصحیح مینماید هر طبقه کمپرسور شامل یک ردیف پره چرخنده و به دنبال آن یک ردیف پره ثابت میباشد . ولی قبل از ورود سیال به طبقه اول کمپرسور یک ردیف پره ثابت به نام ( پره راهنمای ورودی ) قرار میدهند که جهت سیال را برای ورود به طبقه اول کمپرسور تصحیح مینماید .
کمپرسور شعاعی ( گریز از مرکز):
از این نوع کمپرسور بیشتر در موتورهای قدیمی استفاده میشده است. این نوع از کمپرسور دارای پره های بسته میباشد و هوا را از میان پره های خود عبور نمیدهد بلکه هوا را در جهت شعاع خود به سمت بیرون میراند و هوا پس از برخورد به پخش کننده (دیفیوژر) از سرعتش کاسته شده و به دما و فشارش افزوده میشود . این نوع از کمپرسور شامل دو نوع یک طرفه و دو طرفه میباشد است Allison j-33 درمیان موتورها مجهز به کمپرسور گریز از مرکزکه در آمریکا ساخته شد موتور در زیر کمپرسور نوع شعاعی را مشاهده میکنید .

کُمپرِسورها یا فشارنده‌ها می‌توانند برای فشرده کردن گاز یا مایعات به کار رود. البته در حالت دوم به آن پمپ می‌گویند. در برخی دستگاه‌ها و ماشین‌آلات کمپرسور ها وسایلی هستند که توسط آنها هوا فشرده شده و سپس به سمت قسمت احتراق فرستاده می‌شود.

کمپرسور ها یکی دیگر از انواع تجهیزات متحرک دوار مورد استفاده در صنایع فرآیندی هستند.ازکمپرسورها برای فشرده کردن گازها استفاده می شود. در حقیقت کمپرسور ها وسایلی هستند که با صرف انرﮊی مکانیکی فراوانی، گاز را با سرعت به درون خود مکیده و سپس آنرا فشرده می سازند. در اثر این عملیات، دمای گازی که فشرده می شود (فشار آن افزایش می یابد) نیز افزایش می یابد. معمولاً گاز پر فشار خروجی از کمپرسور ها را از یک سیسنم خنک کننده عبور می دهند تا دمای گاز دوباره به حد معمولی باز گردد. انواع گوناگونی از کمپرسور وجود دارد که برای مصارف صنعتی و خانگی طراحی شده اند.بد نیست بدانید که حتی پمپ آکواریوم که برای وارد کردن هوا به آکواریوم ماهی‌ها استفاده می‌شود نیز یک نوع فشرده‌ساز (کمپرسور) است.

کمپرسور ها به طور عمومی دارای دو نوع محوری و شعاعی هستند:

کمپرسور محوری هوا را از میان پره‌های خود عبور داده و به سمت عقب میراند.
کمپرسور شعاعی (گریز از مرکز) بیشتر در موتورهای قدیمی استفاده می‌شده است. این نوع از کمپرسور دارای پره‌های بسته است و هوا را از میان پره‌های خود عبور نمیدهد بلکه هوا را در جهت شعاع خود به سمت بیرون میراند و هوا پس از برخورد به پخش کننده (دیفیوژر) از سرعتش کاسته شده و به دما و فشارش افزوده می‌شود.