انواع کمپرسور باد در صنعت
انواع کمپرسورهای دینامیکی
از ویژگی های کمپرسور گریز از مرکز، جریان شعاعی آن می باشد. هوا با استفاده از پره های شعاعی وارد مرکز پروانه دواری خواهد شد و توسط نیروهای گریز از مرکز به سوی محیط پروانه دوار به بیرون پرتاب شده و قبل از اینکه هوا به مرکز پروانه دوار بعدی فرستاده شود، از یک پخش کننده و همچنین یک محفظه حلزونی عبور خواهد کرد، که در این محفظه انرژی جنبشی به فشار استاتیک تبدیل خواهد شد. همچنین بعد از هر پروانه دوار سرعت هوا بطور چشمگیری بالا می رود. دمای هوا در قسمت ورودی هر کدام از مراحل تاثیر مهمی در تقاضای توان کمپرسور خواهد داشت و به همین دلیل است که خنک کاری بین مراحل انجام می گیرد.
آببندهای مختلفی در این کمپرسورها مورد استفاده قرار می گیرد، پیشرفته ترین آنها در کمپرسورهای پرسرعت که تامین کننده فشارهای بالا است، بکار می رود. متداول ترین انواع آب بندهای چهارگانه از قبیل آببندهای لابیرینتی، آببندهای حلقوی (آببندهای گرافیتی که بهصورت خشک کار می کنند، اما آببندهای مایع نیز استفاده می شود) آببندهای مکانیکی، آببندهای هیدرواستاتیکی هستند. کمپرسورهای سانتریفیوژ در موتورهای درون سوز به عنوان سوپر شارژ و توربو شارژ مورد استفاده قرار می گیرد. کمپرسور باد سانتریفیوژ در موتورهای توربین گاز کوچک و همچنین به عنوان مرحله نهایی تراکم توربین های گاز متوسط قابل استفاده است.
یک کمپرسور محوری دارای جریان محوری می باشد، هوا یا گاز از میان ردیف هایی از پره های ثابت و همچنین متحرک در امتداد محور گردان کمپرسور باد عبور خواهند کرد، بدین ترتیب سرعت هوا بتدریج همزمان با اینکه پره های ثابت انرژی جنبشی را به فشار تبدیل کرده است، بالا می رود.
کمترین میزان حجمی در چنین کمپرسورهایی حدود S/15 می باشد. معمولا یک استوانه متعادل کننده ای در کمپرسور باد طراحی می شود تا نیروی فشار محوری را متعادل نماید. کمپرسورهای گریز از مرکز کوچکتر می باشند و بهطور معمول سرعت آن ها 25% بالاتر بوده و این کمپرسورها برای میزان جریان حجمی بالا در فشار نسبتا متوسط بکار می روند.
در این کمپرسور باد انتقال انرژی به سیال به حالت متناوب و یا دوره ای انجام میگیرد. قدرت تراکم کمپرسورهای جابجایی مثبت نسبت به نوع دینامیک بیشتر خواهد بود. البته دبی این کمپرسورها به مراتب کمتر از نوع دینامیک خواهد بود. نیروی محرکه کمپرسورها بسته به قدرت آنها می تواند از نوع الکتروموتور یا دیزلی انتخاب شود. خصوصیت این نوع از کمپرسورها بدین صورت خواهد بود که حجم معینی از گاز یا هوا را محصور کرده و سپس با کم کردن منطقه حجم محصور شده، فشار را بالا می برد.
انواع کمپرسورهای جابجایی مثبت
- کمپرسورهای رفت و برگشتی (Reciprocating)
کمپرسور سیلندر پیستونی قدیمی ترین و همچنین متداولترین انواع کمپرسورها می باشد. این کمپرسور باد در شکل های دو طرفه یا یک طرفه طراحی می شوند، که قطعات آنها روغن کاری شونده و یا روغن کاری نشونده خواهند بود و در اشکال متفاوتی دارای تنوع تعداد سیلندر می باشند و در شکل بندی V و L یافت می شوند.
کمپرسورهای رفت و برگشتی به صورت ثابت یا قابل حمل و نقل و تک مرحله ای یا چند مرحله ای طراحی و ساخته می شوند و میتوانند توسط موتورالکتریکی یا موتور احتراق داخلی کار کنند. کمپرسورهای رفت و برگشتی کوچک از 5 تا 30 اسب بخار معمولا در حالت متناوب کار می کنند. کمپرسورهای رفت و برگشتی بزرگتر با بیش از 1000 اسب بخار به صورت معمول در کاربردهای بزرگ صنعتی و همچنین نفت مورد استفاده قرار می گیرند. فشارتخلیه می تواند از فشار پایین تا فشار بسیار بالا انتخاب شود.
کمپرسورهای روتاری اسکرو که به دو مارپیچ دوار جابجایی مثبت درگیر در هم نیاز دارند و گاز را با فشار زیاد به یک فضای کوچک خواهند فرستاد. این کمپرسورها معمولا برای کارکرد پیوسته در کاربردهای تجاری و همچنین صنعتی مورد استفاده قرار می دهند و می توانند ثابت و یا قابل حمل نیز باشند. کاربرد کمپرسورهای روتاری اسکرو از 3 تا بیش از 1200 اسب بخار و نیز از فشار کم تا فشار متوسط رو به بالا خواهد بود. کمپرسورهای دوار تجاری به صورت غرق شده در روغن، غرق شده در آب و نوع خشک قابل طراحی و تولید هستند.
کمپرسورهای دیافراگمی یا ممبرانی نوعی دیگر از کمپرسورهای رفت و برگشتی معمولی هستند. دیافراگم بطور مکانیکی یا هیدرولیکی به کار انداخته خواهد شد. کمپرسور های دیافراگمی مکانیکی با جریان اندک و همچنین فشار پایین یا به عنوان پمپ های خلاء مورد استفاده می شوند. کمپرسورهای دیافراگمی هیدرولیکی برای فشار بالا بکار می روند. این نوع ozen kompresor برای هیدروژن و CNG و دیگر کاربردها استفاده خواهند شد.
کمپرسور باد فشار قوی
- در بعضی از صنایع مانند تولید بطری های آب معدنی ، به هوایی با فشار حدود ۳۰ الی ۴۰ BAR مورد نیاز است.
- این کمپرسور ها نیز ساختار سیلندر و پیستونی دارند اما نوع شاتون ها و صفحه سوپاپ آنها به گونه ای است که این قدرت را دارند که هوا را داخل مخزن به این فشار بالا برسانند.
- میزان هوادهی این کمپرسور های بین ۷۰۰ – ۱۰۰۰ و ۱۵۰۰ لیتر در دقیقه می باشد.
- تفاوت کمپرسور اسکرو با پیستونی در میزان هوادهی آن است . کمپرسور اسکرو حجم هوای بیشتری تولید می کند. اما فشار تولید آن تقریبا با کمپرسور پیستونی برابر است.
- صدای کمپرسور اسکرو در مقایسه با صدای کمپرسور باد پیستونی بسیار کمتر است.
- کمپرسور اسکرو به دلیل ساختار گردش روغن و سیستم خنک کننده آن به وسیله رادیاتور می تواند به صورت مداوم روشن باشد.
چگونه کمپرسور باد مناسب با دستگاه خود را انتخاب کنیم؟
توجه به سه ویژگی در کمپرسور از اهمیت بالایی برخوردار است: اسب بخار HP ، فشار PSIG و ظرفیت (CFM)
حجم و فشار مورد نیاز کمپرسور باد
CFM یا حجم هوای مورد نیاز مقدار هوايی است که یک کمپرسور می تواند در یک فشار مشخص تولید میکند، اتلاق می شود. هرچه قدر از ابزار های بیشتری استفاده می کنید به CFM بیشتری نیاز است.
قدرت الکتروموتور کمپرسور باد
HP اسب بخار به توانایی موتور برای ارائه سطح معینی CFM و PSIG اشاره دارد. معمولا هر چه قدر به دبی ( یا حجم هوا ) یا فشار بالاتری نیاز داشته باشید قدرت کمپرسور نیز افزایش می یابد در نتیجه به کمپرسور باد با الکتروموتور و هواساز بزرگتری نیاز دارید.
چه نوع کمپرسور بادی نیاز دارید؟
اگر کمپرسور را برای کار های صنعتی و پنوماتیک مد نظر دارید، یک کمپرسور روغنی می تواند گزینه ی خوبی باشد. روغن در کمپرسور برای روانکاری، آب بندی و سرد کردن هوای فشرده استفاده می شود.
و اما اگر در صنعت غذا یا پزشکی هستید خطر آلودگی ورود روغن و ترکیب آن با محصولات بسیار بالا است. در نتیجه باید از کمپرسور بدون روغن استفاده کنید. کمپرسورهای بدون روغن معمولا در مقایسه با کمپرسور های روغنی گرانتر هستند، اما خطر آلودگی را کاهش می دهند.