کمپرسور چیست؟
کمپرسور یکی از دستگاه‌های مکانیکی است که در صنایع مختلف و به ویژه در صنعت تاسیسات، صنعت نفت و گاز، خودروسازی و صنعت تولید برق استفاده می‌شود. کار اصلی کمپرسور، فشرده‌سازی یا متراکم کردن گاز را انجام می‌دهد. کمپرسورها در انواع و اندازه‌های مختلفی وجود دارند. در این مقاله قصد داریم به این بپردازیم که کمپرسور چیست.
جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره‌ی بوستر کمپرسور این صفحه را دنبال کنید.
کمپرسور چیست و چگونه کار میکند؟
کمپرسور چیست؟ کمپرسورها یکی از اصلی‌ترین تجهیزات صنعتی و غیر صنعتی هستند و در بسیاری از صنایع و برنامه‌ها استفاده می‌شوند. آنها قادرند با کاهش حجم سیالات و متراکم کردن آنها، فشار را افزایش دهند. وقتی گازی توسط کمپرسور متراکم می‌شود، دمای گاز نیز به شدت افزایش می‌یابد. به همین دلیل، برای خنک کردن گاز خروجی از کمپرسور، از لوله خنک‌کننده استفاده می‌شود.
عملکرد کمپرسور به این صورت است که ابتدا، کمپرسور هوا یا گاز را از اواپراتور مکیده و به داخل ورودی کمپرسور می‌کشد. سپس با استفاده از پیستون‌ها، پره‌ها، صفحه‌ها یا روتورها، گاز را درون سیلندر فشرده میکند. هنگامی که گاز فشرده می‌شود، فشار و دما آن افزایش می‌یابد. سپس گاز فشرده شده به خروجی کمپرسور منتقل می‌شود و به سیستم‌ها و تجهیزات دیگری مانند کندانسور یا تانک‌های فشار قوی منتقل می‌شود.
کاربرد کمپرسور
ما متوجه شدیم که کمپرسور چیست و در زیر کاربردهای کمپرسور را معرفی می‌کنیم.
کمپرسورها در صنایع نفت و گاز، صنعت خودروسازی، صنایع فولاد، تأسیسات تهویه مطبوع، صنعت برق، تأسیسات تولید برودتی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می‌شوند. همچنین، در برخی دستگاه‌های غیر صنعتی مانند سیستم‌های تهویه منازل، کمپرسور یخچال، کولرها مانند کولر گازی، انواع کمپرسور هوا و غیره نیز استفاده می‌شوند. کمپرسورها برای تأمین انرژی مورد نیاز دستگاه‌ها و سیستم‌ها، هوا و گاز را فشرده کرده و انرژی مکانیکی را تولید می‌کنند.
انواع کمپرسور
انواع کمپرسورکمپرسورها براساس ویژگی‌های مختلفی می‌توانند طبقه‌بندی شوند. حالا که می‌دانیم کمپرسور چیست، در زیر برخی از انواع رایج کمپرسورها را معرفی می‌کنیم.
۱. کمپرسورهای دینامیکی
کمپرسورهای دینامیکی (Dynamic Compressors) نوعی از کمپرسورها هستند که انرژی را به سیال با استفاده از اصول دینامیک سیالات منتقل می‌کنند. این کمپرسورها برای فشارهای پایین و دبی‌های بالا استفاده می‌شوند. دو طرح متداول برای کمپرسورهای دینامیکی شعاعی و محوری هستند.
کمپرسورهای شعاعی عموماً به عنوان کمپرسورهای توربینی شعاعی یا کمپرسورهای توربینی شناخته می‌شوند. در این کمپرسورها، سیال وارد شعاعی و با دوران محوری به سمت خروجی هدایت می‌شود. کمپرسورهای گریز از مرکز نیز می‌توانند جزء کمپرسورهای شعاعی باشند، که در آن سیال وارد شعاعی شده و با قوس‌های گریز از مرکز به سمت خروجی تغییر مسیر می‌دهد.
بر خلاف کمپرسورهای جابجایی که با جریان ثابت کار می‌کنند، کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابت کار می‌کنند. عملکرد کمپرسورهای دینامیکی تحت تأثیر شرایط خارجی قرار می‌گیرد، به عبارت دیگر، حتی تغییرات کوچک در فشار ورودی می‌تواند تغییرات قابل توجهی در ظرفیت کمپرسور ایجاد کند.
۲. کمپرسورهای جابجایی مثبت
کمپرسورهای جابجایی مثبت (Positive Displacement Compressors) از دستگاه‌های مهم و پرکاربرد در صنعت هستند. این دستگاه‌ها از یک جزء رفت و برگشتی مانند پیستون، دیافراگم یا پره‌ها برای فشرده‌سازی هوا یا گاز استفاده می‌کنند. عملکرد این کمپرسورها بر اساس جابجایی حجم سیلندر است و انتقال انرژی به سیال به صورت دوره‌ای یا متناوب انجام می‌شود. دبی این کمپرسورها ثابت بوده و مستقل از فشار خروجی است .کمپرسورهای جابجایی مثبت بر اساس اصل جابجایی کار می‌کنند و دارای مزایایی مانند کیفیت بالا، قابلیت اطمینان، تنوع گسترده، قیمت مناسب و تطبیق پذیری بالا هستند. با این حال، آنها معمولاً راندمان پایین‌تری نسبت به کمپرسورهای گریز از مرکز دارند.
دسته‌بندی‌های مختلفی از کمپرسورهای جابجایی مثبت وجود دارد. انواع رایج آنها عبارتند از:
- ۱. کمپرسور رفت و برگشتی
- ۲. کمپرسور دوار
- ۳. کمپرسور دیافراگمی
۳. کمپرسورهای روتاری پره‌ای
کمپرسور روتاری پره‌ای (Rotary Vane Compressor) دارای یک روتور هستند که پره‌ها در شکاف‌های شعاعی روتور قرار دارند. روتور با یک فاصله در یک محفظه بزرگتر دایره‌ای یا با شکل پیچیده‌تری نصب می‌شود. هنگامی که روتور چرخش میکند، پره‌ها به داخل و خارج شکاف حرکت کرده و تماس خود را با دیواره محفظه حفظ می‌کنند. این عمل باعث ایجاد حجم‌های متغیر و رو به کاهش در محفظه می‌شود.
کمپرسورهای روتاری پره‌ای به همراه کمپرسورهای پیستونی یکی از تکنولوژی‌های قدیمی‌تر برای کمپرسورها را تشکیل می‌دهند. این نوع کمپرسورها می‌توانند با اتصال درست پورت‌ها به عنوان یک کمپرسور یا پمپ خلاء عمل کنند. آنها می‌توانند ثابت یا قابل حمل، یک مرحله‌ای یا چندمرحله‌ای باشند و می‌توانند توسط موتور الکتریکی یا موتور احتراق داخلی به حرکت درآیند.
کمپرسورهای روتاری پره‌ای به عنوان یک گزینه معمول در برنامه‌های صنعتی استفاده می‌شوند، به ویژه در برنامه‌هایی که نیاز به حجم جریان بالا و فشار متوسط تا بالا دارند. آنها برای کاربردهای صنعتی متنوعی مانند فشار دهی هوا، پمپاژ گازها، خلاء آزمایشگاهی و سیستم‌های تهویه استفاده می‌شوند.
۴. کمپرسورهای اسکرال
کمپرسورهای اسکرول (Scroll Compressors) یا فرفره‌ای، در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند. این دستگاه‌ها از دو تیغه مارپیچ افست یا دو پره مارپیچی لایه دار تشکیل شده‌اند و برای فشرده‌سازی و پمپاژ سیالات مختلف مانند هوا، مایعات و گازها استفاده می‌شوند. شکل و هندسه تیغه‌ها در کمپرسور اسکرال، بسته به کاربرد و طراحی آنها، متفاوت است. این دستگاه‌ها از نظر صدا، از آرام‌ترین و کم‌صداترین کمپرسورهای مکانیکی جابجایی مثبت هستند و دارای کمترین سطح ارتعاش در مقایسه با سایر دستگاه‌ها هستند.
کمپرسورهای اسکرول، به طور عمومی در برنامه‌های ساختمانی به عنوان کمپرسور ساختمانی، سیستم‌های تهویه مطبوع، سیستم‌های خنک‌کننده، پمپ‌های خلاء و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می‌شوند. نوع پره‌ای که در این کمپرسورها استفاده می‌شود، می‌تواند به شکل اینولت، منحنی ترکیبی و یا مارپیچ ارشمیدسی باشد. از نظر عملکرد، کمپرسورهای اسکرول به طور کلی نسبت به کمپرسورهای پیستونی نرم‌تر و پایدارتر هستند و همچنین به دلیل اندازه کوچکتر، فضای کمتری را اشغال می‌کنند.
۵. تشدیدکننده‌های فشار
تشدیدکننده‌های فشار (Pressure Intensifiers) ابزارهایی هستند که برای افزایش فشار سیال در یک سیستم استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها توانایی افزایش فشار سیال را به وسیله استفاده از نیروی مکانیکی فراهم می‌کنند.
یک تشدیدکننده فشار معمولاً شامل یک محفظه پرفشار، یک پیستون و یک سیال مولد فشار است. وقتی که محفظه پرفشار شده است، پیستون کم‌فشار بالابرده می‌شود. سپس سیال مولد فشار وارد محفظه می‌شود و پیستون به طرف پایین فشاردهی می‌شود، در نتیجه فشار بالای سیال را به بیرون منتقل میکند.
تشدیدکننده فشار می‌تواند در فرآیندهای تناوبی به دامنه فشار مشخصی کار کند. این ابزار قابل استفاده برای فشرده‌سازی انواع گازهای خنثی است. همچنین، می‌توان از تشدیدکننده فشار برای فشرده‌سازی هوا استفاده کرد، اما در این صورت باید از هوای خالص و آزاد از روغن استفاده شود تا احتمال اشتعال خودبخودی جلوگیری شود.
۶. کمپرسورهای کمکی
کمپرسورهای کمکی (Booster Compressors) در واقع کمپرسورهایی هستند که هوای فشرده شده از یک کمپرسور اولیه را به فشار بالاتری تقویت می‌کنند. استفاده از کمپرسورهای کمکی در مواردی که نیاز به فشار بالاتری در فرآیند وجود دارد یا در خطوط لوله‌های طویل که فشار در آنها افت میکند، مفید است.
کمپرسورهای کمکی می‌توانند به صورت یک یا چند مرحله‌ای باشند و می‌توانند از نوع دینامیکی (dynamic) یا جابجایی (positive displacement) باشند، اما کمپرسورهای پیستونی در این حوزه بسیار رایج هستند. توان مصرفی کمپرسور کمکی با افزایش نسبت فشار افزایش می‌یابد، در حالی که جرم در حرکت کاهش می‌یابد. منحنی توان که تابعی از فشار ورودی است، شکلی مشابه با منحنی پمپ خلاء دارد.
استفاده از کمپرسورهای کمکی به وسیله افزایش فشار سیال، به بهبود عملکرد سیستم‌ها و فرآیندها کمک میکند. این کمپرسورها در بسیاری از صنایع مانند صنعت نفت و گاز، صنایع شیمیایی، صنایع فولاد و صنایع تولید برق استفاده می‌شوند.
کمپرسور پیستونی
کمپرسورهای پیستونی (Piston Compressors) یا همان کمپرسورهای برگشت‌پذیر، از یک یا چند پیستون برای فشرده‌سازی گاز درون یک سیلندر استفاده می‌کنند. این پیستون‌ها از طریق شیرهایی به مخازن گیرنده با فشار بالا متصل شده و گاز را تخلیه می‌کنند. در بسیاری از موارد، مخزن و کمپرسور به عنوان یک واحد یکپارچه عمل می‌کنند.
کمپرسور پیستونی، هوای فشرده را به عنوان منبع انرژی تامین میکند. به همین دلیل، کمپرسورهای پیستونی توسط اپراتورهای خطوط لوله برای انتقال گاز طبیعی استفاده می‌شوند. این نوع کمپرسورها بر اساس فشار و سرعت جریان انتخاب می‌شوند. آنها می‌توانند برای فراهم کردن هوای فشرده در محدوده فشار ۹۰-۱۱۰ psi و سرعت جریان بین ۳۰ تا ۲۵۰۰ دور در دقیقه استفاده شوند.
جمع بندی
جمع بندیدر این مقاله به این سوال پاسخ دادیم که کمپرسور چیست و چه کاربرد‌هایی دارد.کمپرسورها نقش مهمی در صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی، صنعت برودتی و تهویه مطبوع، صنایع شیمیایی و صنعت نفت و گاز دارند. کمپرسورها می‌توانند به صورت متناسب با نیازهای مختلف طراحی و ساخته شوند و در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلفی در دسترس باشند.
تاو کمپرسور؛ بهترین راهنما
تاو کمپرسور به تولید، منتاژ و تعمیرات کمپرسور اسکرو می‌پردازد و همچنین قطعات بوستر دالگا کیران ترکیه را تهیه و توزیع میکند. تاو کمپرسور در تامین سیستم‌های هوای فشرده مورد نیاز، به کارخانه‌ها کمک میکند و در انتخاب بهترین سیستم هوای فشرده آنها را راهنمایی میکند.
سوالات متداول
کمپرسور چیست؟
کمپرسورها یکی از اصلی‌ترین تجهیزات صنعتی و غیر صنعتی هستند و در بسیاری از صنایع و برنامه‌ها استفاده می‌شوند. آنها قادرند با کاهش حجم سیالات و متراکم کردن آنها، فشار را افزایش دهند.
کمپرسور در چه صنایعی استفاده می‌شوند؟
کمپرسورها در صنایع نفت و گاز، صنعت خودروسازی، صنایع فولاد، تأسیسات تهویه مطبوع، صنعت برق، تأسیسات تولید برودتی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می‌شوند. همچنین، در برخی دستگاه‌های غیر صنعتی مانند سیستم‌های تهویه منازل، کمپرسور یخچال، کولرها مانند کولر گازی، دندانپزشکی، انواع کمپرسور هوا و غیره نیز استفاده می‌شوند.
