پرسور چیست؟

کمپرسور یکی از وسایل مکانیکی است که امروزه در صنایع کوچک و بزرگ کاربرد فراوانی دارد. در واقع کار کمپرسور ایجاد نیروی مکش لازم برای کشیدن گاز مبرد از اواپراتور، متراکم کردن گاز و ارسال آن به کندانسور است که در آنجا گاز به مایع تبدیل می شود. مکش کمپرسور گاز را از سمت راست به فشار بالا منتقل می کند و حجم گازی که باید فشرده شود به جابجایی پیستون کمپرسور بستگی دارد.
انواع کمپرسور

کمپرسورها انواع مختلفی دارند. دسته های مختلف کمپرسورها را بر اساس ویژگی های مختلف طبقه بندی می کنند. در یکی از رایج ترین طبقه بندی ها، کمپرسورها بر اساس ویژگی های مختلف طبقه بندی می شوند.

کمپرسور دینامیک
کمپرسور حجمی
کمپرسور پره ای دوار
کمپرسور اسکرول
تقویت کننده های فشار
کمپرسورهای کمکی
کمپرسورهای دینامیک
با این نوع کمپرسور انتقال انرژی به سیال پیوسته است. کمپرسورهای دینامیک در فشار کم و دبی بالاتر استفاده می شوند. کمپرسورهای دینامیک در طرح های محوری و شعاعی موجود هستند. طرح های شعاعی اغلب کمپرسورهای توربین یا کمپرسورهای توربین شعاعی نامیده می شوند و طرح های شعاعی اغلب کمپرسورهای گریز از مرکز نامیده می شوند.برخلاف کمپرسورهای جابجایی مثبت که با جریان ثابت کار می کنند، کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابت کار می کنند. عملکرد دینامیکی کمپرسور تحت تأثیر شرایط خارجی است، به عنوان مثال یک تغییر کوچک در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت می شود.

انواع کمپرسورهای دینامیک

کمپرسور جریان شعاعی (گریز از مرکز)
یکی از خصوصیات کمپرسور گریز از مرکز جریان شعاعی آن است، هوا از طریق پره های شعاعی وارد مرکز پروانه شده و توسط نیروهای گریز از مرکز به محیط پروانه خارج می شود. قبل از اینکه هوا به مرکز پروانه چرخان بعدی هدایت شود، از یک دیفیوزر و یک محفظه مارپیچی عبور می کند، جایی که انرژی جنبشی به فشار ساکن تبدیل می شود.

نسبت فشار کلی کمپرسور را تعریف می کند. علاوه بر این، پس از هر چرخش تیغه، سرعت هوا به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. دمای هوای ورودی هر مرحله نقش مهمی در توان مورد نیاز کمپرسور ایفا می کند و بنابراین نیاز به خنک سازی بین مرحله ای است. انواع آب بندی در این کمپرسورها استفاده می شود که پیشرفته ترین آنها در کمپرسورهای پرسرعت که فشار بالا را تامین می کنند استفاده می شود.رایج ترین انواع مهر و موم های چهارگانه عبارتند از سیل های لابیرنتی، مهر و موم های حلقه ای (مهر بند های گرافیتی که خشک می شوند، اما آب بند های مایع نیز استفاده می شود)، سیل های مکانیکی، آب بندی های هیدرواستاتیک. کمپرسورهای گریز از مرکز در موتورهای احتراق داخلی به عنوان سوپرشارژر و توربوشارژر استفاده می شوند. کمپرسورهای گریز از مرکز در موتورهای توربین گازی کوچک یا به عنوان مرحله تراکم نهایی توربین های گازی با اندازه متوسط ​​استفاده می شوند.
کمپرسور جریان محوری

یک کمپرسور جریان محوری دارای جریان محوری است، هوا یا گاز از ردیف پره های ثابت و متحرک در امتداد محور چرخش کمپرسور عبور می کند، بنابراین همزمان با تبدیل پره های ثابت انرژی جنبشی به فشار، سرعت هوا به تدریج افزایش می یابد. کمترین حجم در چنین کمپرسوری حدود S/15 است. معمولاً یک سیلندر متعادل کننده در کمپرسور نصب می شود تا نیروی رانش محوری را متعادل کند. کمپرسورهای گریز از مرکز کوچکتر و معمولاً 25 درصد سرعت بیشتری دارند و این کمپرسورها برای دبی با حجم بالا در فشارهای نسبتاً متوسط ​​استفاده می شوند.کمپرسورهای حجمی
در این کمپرسورها انتقال انرژی به سیال متناوب یا متناوب است. نیروی تراکم این کمپرسورها از نوع دینامیکی آن بیشتر است. البته دبی این کمپرسورها بسیار کمتر از نوع دینامیکی آن است. نیروی محرکه کمپرسورها بسته به توان آنها می تواند موتور الکتریکی یا گازوئیل باشد. ویژگی این نوع کمپرسور این است که حجم معینی از گاز یا هوا را محصور می کند و سپس با کاهش مساحت حجم محصور فشار را افزایش می دهد.

انواع کمپرسورهای جابجایی مثبت

کمپرسور رفت و برگشتی
کمپرسور پیستونی سیلندر قدیمی ترین و رایج ترین نوع کمپرسور است. این کمپرسورها به صورت دو طرفه یا یک طرفه و دارای قطعات روغن کاری شده یا بدون روغن و در اشکال مختلف با شماره سیلندرهای مختلف می باشند و به صورت V و L موجود می باشند.

کمپرسورهای رفت و برگشتی می توانند ثابت یا قابل حمل، تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشند و توسط موتور الکتریکی یا موتور احتراق داخلی به حرکت درآیند. کمپرسورهای رفت و برگشتی کوچک از 5 تا 30 اسب بخار معمولاً متناوب هستند.کمپرسورهای رفت و برگشتی بزرگتر با بیش از 1000 اسب بخار معمولاً در کاربردهای بزرگ صنعتی و نفتی استفاده می شوند. فشار تخلیه می تواند از فشار کم تا فشار بسیار زیاد متغیر باشد.

کمپرسورهای خانگی و تجاری معمولاً از نوع رفت و برگشتی با قدرت 5.1 اسب بخار یا کمتر به مخزن گیرنده متصل هستند.

کمپرسور دوار

کمپرسورهای اسکرو روتاری از دو پیچ دوار با جابجایی مثبت به هم پیوسته استفاده می کنند که گاز را در فضای کوچکی فشرده می کنند. این کمپرسورها عموماً برای کارکرد مداوم در کاربردهای تجاری و صنعتی استفاده می شوند و می توانند ثابت یا قابل حمل باشند. کاربردهای کمپرسور پیچ روتاری از 3 تا بیش از 1200 اسب بخار و از فشار کم تا متوسط ​​متغیر است. کمپرسورهای روتاری تجاری از نوع روغنی، غوطه‌ور در آب و خشک هستند.

کمپرسور جابجایی مثبت روتاری

کمپرسور دیافراگمی
کمپرسورهای دیافراگمی یا دیافراگمی نوع دیگری از کمپرسورهای رفت و برگشتی معمولی هستند. دیافراگم به صورت مکانیکی یا هیدرولیکی کنترل می شود. کمپرسورهای دیافراگمی مکانیکی با دبی کم و فشار کم یا به عنوان پمپ خلاء استفاده می شوند.برای فشار بالا از کمپرسورهای دیافراگمی هیدرولیک استفاده می شود. از کمپرسورهای دیافراگمی برای هیدروژن و CNG و برخی کاربردهای دیگر استفاده می شود.

کمپرسور دیافراگمی

کمپرسور پره ای دوار
این نوع کمپرسور از پره های متعددی تشکیل شده است که در شکاف های شعاعی روتور قرار می گیرند.روتور به شکل دایره ای بزرگتر یا پیچیده تر از هم فاصله دارد. با چرخش روتور، پره ها به داخل و خارج شیار حرکت می کنند و تماس خود را با دیواره پوشش حفظ می کنند. بنابراین، مجموعه ای از حجم های کاهشی توسط پره های چرخان ایجاد می شود. کمپرسورهای پره ای دوار به همراه کمپرسورهای رفت و برگشتی یکی از قدیمی ترین فناوری های کمپرسور را تشکیل می دهند.با اتصال پورت مناسب، کمپرسورهای پره ای می توانند به عنوان کمپرسور یا پمپ خلاء عمل کنند. کمپرسورهای پره ای می توانند ثابت یا قابل حمل، تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط یک موتور احتراق الکتریکی یا داخلی به حرکت درآیند.

کمپرسور پره ای دوار

کمپرسور اسکرول
یک کمپرسور اسکرول که به عنوان پمپ اسکرول یا پمپ خلاء اسکرول نیز شناخته می شود، از دو پره مارپیچی لایه ای برای پمپاژ یا متراکم کردن سیالاتی مانند مایعات و گازها استفاده می کند.هندسه تیغه می تواند در پیچ، مارپیچ ارشمیدسی یا منحنی مرکب باشد. کمپرسورهای اسکرول نسبت به سایر کمپرسورها نرم‌تر، بی‌صداتر و با اطمینان‌تر کار می‌کنند و از نظر اندازه کوچک‌تر هستند.

کمپرسور اسکرول

تقویت کننده های فشار

تقویت کننده های فشار، فشار سیال را در سیال افزایش می دهند. تقویت کننده فشار فقط برای جریان های بسیار کم است. هنگامی که محفظه فشار بالا از هوا پر می شود، پیستون فشار پایین بالا می رود. هنگامی که سیال مولد فشار وارد محفظه می شود، پیستون به سمت پایین رانده می شود و سیال را تحت فشار زیاد خارج می کند. تشدید کننده فشار را می توان تا محدوده فشار از پیش تعیین شده چرخه کرد.همه گازهای خنثی را می توان به این روش فشرده کرد. هوا همچنین می تواند به یک تقویت کننده فشرده شود، اما باید کاملاً عاری از روغن باشد تا از احتراق خود به خود جلوگیری شود.

کمپرسورهای کمکی (کمپرسور تقویت کننده)

کمپرسوری است که هوای از پیش فشرده شده را تا فشار بالاتر متراکم می کند. این کمپرسور برای جبران افت فشار در خطوط لوله طولانی یا در جاهایی که نیاز به فشار فرآیند بالاتر است استفاده می شود.فشرده سازی می تواند یک مرحله ای یا چند مرحله ای باشد و کمپرسور می تواند دینامیک یا حجمی باشد، اما در این موارد بیشتر از کمپرسورهای رفت و برگشتی استفاده می شود. قدرت مورد نیاز برای سوپرشارژر با افزایش نسبت فشار در حالی که جرم متحرک کاهش می یابد، افزایش می یابد. منحنی توان، که تابعی از فشار ورودی است، مشابه منحنی پمپ خلاء است.