کمپرسورهای هوا

کمپرسور هوا (air compressor) دستگاهی است که توان را از یک موتور الکتریکی  (electric motor)، موتور دیزل (diesel engine) یا موتور بنزینی (gasoline engine) به انرژی جنبشی تبدیل می‌کند که این کار را با تراکم هوا و آزاد کردن آن به صورت ناگهانی انجام می‌دهد. روش‌های متعددی برای تراکم هوا وجود دارند که شامل جابه‌جایی مثبت (positive-displacement) یا جابه‌جایی منفی (negative-displacement) می‌شود.

 

کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت

کمپرسورهای هوای جابه‌جایی مثبت (positive-displacement compressors) برای تراکم هوا، آن را مجبور به ورود به داخل یک محفظه با حجم کم‌تر می‌کند.

کمپرسورهای هوای پیستونی (piston-type air compressors) برای پمپاژ هوا به داخل یک محفظه از حرکت یک پیستون استفاده می‌کنند. کمپرسورهای پیستونی از ولوهای یک طرفه برای هدایت هوا به داخل یک محفظه که در آن هوای فشرده قرار دارد استفاده می‌کنند.

کمپرسورهای اسکرو روتاری (rotary screw compressors) از چرخش و درگیر کردن دو پیچ مارپیچ برای تراکم جابه‌جایی مثبت و هدایت هوا به داخل محفظه استفاده می‌کنند. با چرخش پیچ‌ها حجم هوا کاهش می‌یابد.

کمپرسورهای پره‌ای (vane compressors) از یک روتور چاک‌دار (slotted rotor) با مکان متغیر تیغه‌ها، برای هدایت هوا در داخل محفظه و تراکم استفاده می‌کنند.

 

کمپرسورهای جابه‌جایی منفی

کمپرسورهای هوای جابه‌جایی منفی (negative-displacement air compressors) یا کمپرسورهای هوای جابه‌جایی غیر مثبت (non-positive-displacement compressors) شامل کمپرسورهای سانتریفوژ (centrifugal compressors) هستند. این کمپرسورها برای سرعت بخشیدن به هوا از نیروی گریز از مرکز تولید شده توسط یک ایمپلر (impeller) دوار استفاده می‌کنند و پس از آن سرعت هوا را آرام می‌کنند که باعث افرایش فشار آن می‌شود.

 

انواع کمپرسورهای هوا بر حسب طراحی و اصول کارکرد :


  • کمپرسور رفت و برگشتی (reciprocating compressor)pistone

یک کمپرسور رفت و برگشتی (reciprocating compressor) یا کمپرسور پیستونی (piston compressor)، نوعی کمپرسور جابه‌جایی مثبت (positive-displacement compressor) است که از پیستون‌هایی که توسط یک میل لنگ حرکت می‌کنند برای رساندن گازها به فشار بالا استفاده می‌کند.

گاز ورودی به منیفولد مکش وارد می‌شود و پس از آن به سیلندر تراکمی جریان می‌یابد و در آن‌جا توسط یک پیستون که حرکت رفت و برگشتی خود را از یک میل‌لنگ می‌گیرد متراکم و پس از آن تخلیه می‌شود
کاربردهای کمپرسورهای رفت و برگشتی عبارت‌اند از پالایشگاه‌های نفت (oil refineries)، خطوط لوله (gas pipelines) گاز، پلانت‌های شیمیایی، پلانت‌های فرآوری گاز طبیعی و پلانت‌های تبرید (refrigeration plants). یک کاربرد تخصصی کمپرسورهای رفت و برگشتی باد کردن بطری‌های پلاستیکی ساخته شده از پلی اتیلن ترفتالات (PET) است.

 

 

 

 

 

  • کمپرسور روتاری اسکرو (rotary screw compressor)

کمپرسور  اسکرو نوع خاصی از کمپرسور بادی است که از مکانیسم روتاری(چرخشی) استفاده می کند و جز کمپرسور های جابه جایی مثبت می باشند. کمپرسور اسکرو دارای دامنه ای از کارکرد بالا، کاهش هزینه کاری و قابلیت اطمینان با سهولت در نصب و خدمات رسانی است. این کمپرسور ها در صنایع مختلف کاربردهای وسیعی دارند. مخصوصاً برای کارخانه ها و کارگاه های بزرگ که نیازمند شبکه ای از هوای فشار بالا هستند، بسیار مناسب و کاربردی می باشند. کمپرسور اسکرو را با عناوین دیگری نیز می شناسند: کمپرسور  پیچشی، کمپرسور روتاری ، کمپرسور حلزونی و …

از ویژگی های این نسل از کمپرسور اسکرو ها می توان به مورد زیر اشاره نمود:Screw Rotor

1- راندمان مکانیکی بالاتر کمپرسور اسکرو نسبت به کمپرسور رفت و برگشتی(پیستونی)

2- تعمیرات کمتر کمپرسور اسکرو نسبت به کمپرسور رفت و برگشتی(پیستونی)

3- راندمان کاری بالا از نظر میزان هوادهی

4- عدم وجود لرزه و ارتعاشات با بهره گیری از تکنولوژی برتر

5- صدای خیلی کمتر (68db) نسبت به کمپرسور رفت و برگشتی(پیستونی)

6- قابل استفاده در تناژهای خیلی بالاتر

7-صرفه جویی در مصرف انرژی 20 الی 30 درصد

8- قادر به کار به صورت 24 ساعته و به صورت دائمی

9- تنظیم فشار کمپرسور بر حسب نیاز کاری

10- دارای سیستم کنترل مرکزی دیجیتال پیشرفته قابل برنامه ریزی و مجهز به میکروپروسسور

و …

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.

Screw-Compressor-Diagram

دیاگرام و اجزای یک پکیج کمپرسور هوای روتاری اسکرو

  • توربو کمپرسور (turbo compressor)