کمپرسور هوا یا فشرده ساز هوا به انگلیسی: Air compressor دستگاهی است که برای تبدیل قدرت یا انرژی که معمولاً از موتور الکتریکی، موتور دیزل و موتور بنزینی بدست میآید) به انرژی جنبشی استفاده میشود.
این دستگاه با فشرده سازی هوا کار میکند و هوای فشرده شده به سرعت آزاد شده و نیروی زیادی ایجاد میشود.
ابزاری که با آوردن نام کمپرسور در ذهن عموم مردم نقش می بندد همان پمپ بادهای تعمیرگاهی یا به عبارت فنی کمپرسورهای تولید هوای فشرده پیستونی می باشد، اما کمپرسوری که در مقیاسی وسیع تقریبا در تمامی صنایعی که با هوای فشرده سر و کار دارند به عنوان ابزاری کلیدی بکار گرفته می شود کمپرسور اسکرو که به کمپرسورهای روتاری نیز معروف می باشند
بطور کلی کارکرد اگثر کمپرسورهای باد یا کمپرسورهای جابجایی مثبت بر اساس کاهش حجم هوا با یک عامل فیزیکی نظیر پیستون یا اسکرو و در نتیجه افزایش فشار و دمای باد متراکم شده می باشد اگر این فرایند توسط پیستون انجام شود کمپرسور مربوطه را کمپرسور پیستونی می نامند . و چنانچه توسط واحد اسکرو انجام شود به کمپرسورهای باد اسکرو معروف می باشند.
معمولا نامگذاری کمپرسور بر اساس همین روش فشرده سازی صورت می گیرد که به انواع کمپرسورهای تیغه ای – اسکرال- نیز نامیده می شوند نوع دیگری از کمپرسورها که بیشتر در صنایع بزرگ نظیر پتروشیمی – فولاد – نساجی مورد استفاده قرار می گیرند که اصطلاحا کمپرسورهای دینامیکی یا سانتریفیوژ نامیده می شوند که با دبی و ظرفیتهای بسیار بالا و بصورت دایم کار مورد استفاده قرار می گیرند
پر کاربرد ترین کمپرسورها در صنعت بسته به فشار و دبی مورد نیاز معمولا از ۲ رنج پیستونی و اسکرو انتخاب می شوند سایر کمپرسورها بسته به نوع کاربرد مورد نیاز که مورد استفاده قرار می گیرند در ذیل به صورت کاملتری به معرفی کمپرسور های باد پیستونی و اسکرو می پردازیم
فشرده سازهای هوا انواع مختلفی دارند و همه آنها زیرمجموعه دو دسته ۱-جا به جایی مثبت ۲-جا به جایی منفی هستند
- کمپرسور سیلندر پیستونی
- ۳ نحوه عملکرد
- ۴ انواع کمپرسور پیستونی رفت و برگشتی
- ۴.۱ کمپرسور پیستونی تک مرحله ای
- ۴.۲ کمپرسور پیستونی دو مرحله ای
- ۴.۳ کمپرسور پیستونی دبل
- کمپرسور اکونومی
- کمپرسور کوپله
- کمپرسور اویل فیری (کمپرسور بدون روغن)
- کمپرسور فندکی ماشین
- کمپرسور هوا دایرکت درایو
- کمپرسور اکونومیکمپرسور اکونومی
- کمپرسور دو سیلندر
- کمپرسور سه سیلندر
- کمپرسور بی صدا سایلنت
- ۵ کمپرسور پیچی-کمپرسور اسکرو
هواساز
هواساز (به انگلیسی: Air End) در کمپرسورهای اسکرو برای فشرده سازی هوا از وسیله ای به نام ایراِند یا هواساز که از یک پوسته و دو مارپیچ ساخته شدهاست استفاده میگردد که توسط گیربکس، انرژی مکانیکی چرخشی را دریافت میکنند.
ایراِند یا هواساز، محفظه ای ازکمپرسور اسکرو است که قلب کمپرسور محسوب میشود که عملکرد فشرده سازی هوا را انجام میدهد و در قالب طرح پیستونی و پیچی ساخته میشوند.[۱]
کمپرسور سیلندر پیستونی
هوا را با استفاده از پیستون در سیلندر فشرده میکنند. کمپرسورهای سیلندر پیستونی شبیه موتورهای خودرو هستند که پیستون توسط گژنپین به شاتون متصل میگردد و شاتون به میل لنگ متصل میگردد و بر اساس سایز کمپرسورهای سیلندر پیستونی از یک یا چند سیلندر تشکیل شدهاست. چند سلیندر ممکن است در یک خط، مقابل هم یا در آرایش V شکل قرار گرفته باشند در هر سیلندر دو سوپاپ Suction و Dissharge قرار دارند ای سوپاپها به کمپرسور قابلیت کمپرس کردن و پمپ کردن آن را میدهد و معمولاً در بالای سیلندر قرار دارد.
نحوه عملکرد
حرکت در قسمت بالای سیلندر که فضای مرده نامیده میشود شروع میشود و پیستون شروع به حرکت رو به پایین میکند و چون هر دو سوپاپ بسته هستند حرکت رو به پایین سبب کاهش فشار سیلندر میشود و وقتی فشار به پایینتر از فشار قسمت ساکشن برسد سوپاپ ساکشن باز شده وهوا واردکمپرسور میشود، پیستون به پایین آمدن ادامه میدهد و هوای بیشتری وارد سیلندر میشود و وقتی پیستون به پایینترین قسمت کورس حرکت خود میرسد سوپاپ ساکشن بسته میشود و وقتی پیستون دوباره بالا میآید فضا کم شده و فشار افزایش مییابد. وقتی فشار داخل سیلندر به بالاتر از فشار خط dissharge برسد یا برابر آن، فشار باعث باز شدن سوپاپ dissharge میشود و اجازه میدهدهوا فشرده شده از کمپرسور خارج شود این روند تا رسیدن پیستون به بالاترین نقطه کورس حرکت، ادامه مییابد و بیشترین هوای فشرده شده به خط dissharge میرود و وقتی به پایین رفتن میکند سوپاپ dissharge بسته میشود و سیکل دوباره تکرار میشود این سیکل کمپرس کردن هوا با استفاده از کمپرسور سیلندر پیستونی است.[۲]
انواع کمپرسور پیستونی رفت و برگشتی
به صورت کلی سه نوع کمپرسور پیستونی وجود دارد.
- کمپرسورهای تک مرحله ای
- کمپرسورهای دو یا چند مرحله ای
- کمپرسورهای دبل (دو هواساز)
کمپرسور پیستونی تک مرحله ای
در این پمپ بادها هوا در یک مرحله متراکم میشود، یعنی هوای محیط به درون سیلندر کشیده میشود، سپس با بالا رفتن پیستون درون سیلندر هوا فشرده میشود و به درون مخزن انتقال مییابد. این کمپرسورها در مدلهای تک سیلندر (کمتر از ۵۰ لیتر در دقیقه) و دو سیلندر (ظرفیت هی بیشتر از ۵۰ لیتر در دقیقه) ساخته میشوند. این کمپرسورها معمولاً برای تولید فشار تا حداکثر ۸ بار مناسب هستند؛ و دبی هوای آنها تا ۷۵۰ لیتر در دقیقه میباشد.
کمپرسور پیستونی دو مرحله ای
این نوع کمپرسورها دارای دو سیلندر هستند یکی از آنها سیلندر کم فشار (سیلندر با قطر بزرگتر) و دیگر سیلندر پرفشار (سیلندر با قطر کمتر) میباشد. اندازه سیلندر پر فشار تقریباً نصف اندازه سیلندر کم فشار میباشد. پیستون در سیلندر کم فشار هوا را تا نصف فشار نهایی متراکم میکند، هوا پس از عبور از افتر کولر (پرههای آلومینیومی) وارد سیلندر پر فشار میشود و در آنجا توسط پیستون متراکم شده و به فشار نهایی میرسد.
کمپرسور پیستونی دبل دوبله
در این نوع کمپرسورها، دو هواساز مستقل روی یک مخزن نصب میشوند. ویژگی خوب این نوع کمپرسورها در این است که اگر یکی از هواسازها نیاز به سرویس داشته باشد هواساز دیگری هوای مورد نیاز را تأمین میکند. این ویژگی سبب میشود تا قابلیت اطمینان سیستم دو برابر شود.
کمپرسور پیچی
رتورهای کمپرسور اسکرو مثل پیچهای چند راهه ای بوده که به شکل نر و ماده در داخل یکدیگر میچرخند و با حرکت خود گاز یا هوا را به طرف جلو میبرند؛ که در نهایت موجب بوجود آمدن خلأ و ورود مداوم گاز به داخل کمپرسور میشود و با کمتر شدن فاصله بین مولکولهای گاز موجب افزایش فشار آن میشوند.
فاصله بین رتورها و بدنه بایستی ناچیز باشد چونکه اگر فاصله زیاد باشد باعث نشتی درونی میشود که در نهایت با عث کمتر شدن کارایی و عملکرد کمپرسور میشود و از طرف دیگر میزان حرارت زیاد میشود.
هوای محیط اطراف به درون کمپرسور کشیده میشود و در آنجا بین چرخنده (روتورها) و پوسته به دام میافتد و در برخورد با نر و مادگی روتورها با همدیگر هوا در طول کمپرسور پیش رفته و آرام آرام حجمش کاهش پیدا میکند و از دستگاه بیرون میرود بهطور کلی و خلاصه در یک جمله میتوان گفت هوا محیط وارد کمپرسور اسکرو میشود و متراکم شده و در آخر از دستگاه بیرون میرود.
– کمپرسورهای دینامیکی
در این نوع از کمپرسورها انتقال انرژی به سیال به طور مداوم می باشد. از کمپرسورهای دینامیکی در فشار پایین و دبی های بالاتر استفاده می شود. کمپرسورهای دینامیکی در دو طرح محوری و شعاعی موجود می باشند. طرح های شعاعی غالبا کمپرسورهای توربینی یا کمپرسورهای توربینی شعاعی نامیده می شوند و طرح های شعاعی غالبا کمپرسورهای گریز از مرکز نامیده می شوند. بر خلاف کمپرسورهای جابجایی که با جریان ثابت کار می کنند کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابتی کار می کنند. عملکرد کمپرسور دینامیکی تحت تاثیر شرایط بیرونی قرار دارد، از جمله، ایجاد تغییری جزیی در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت می شود.
انواع کمپرسورهای دینامیکی
– جریان شعاعی (Centrifugal)
از ویژگی های کمپرسور گریزاز مرکز، جریان شعاعی آن است.هوا با استفاده از پره های شعاعی وارد مرکز پروانه دواری می شود و توسط نیروهای گریز از مرکز به سوی محیط پروانه دوار به بیرون پرتاب می شود. قبل از اینکه هوا به مرکز پروانه دوار بعدی رانده شود، از یک پخش کننده و یک محفظه حلزونی عبور می کند، که در این محفظه انرژی جنبشی به فشار استاتیک تبدیل می شود.
نسبت فشار کلی کمپرسور را مشخص می کند. همچنین بعد از هر پروانه دوار سرعت هوا بطور چشمگیری افزایش می یابد. دمای هوا در قسمت ورودی هر یک از مراحل نقش مهمی در مقتضیات توان کمپرسور دارد و به همین دلیل است که خنک کاری بین مراحل نیاز می شود. آببندهای مختلفی در این کمپرسورها استفاده می شود پیشرفته ترین آنها در کمپرسورهای پرسرعت که تامین کننده فشارهای بالا می باشند، استفاده می شوند. رایج ترین انواع آببندهای چهارگانه شامل آببندهای لابیرینتی، آببندهای حلقوی (آببندهای گرافیتی که خشک کار می کنند، اما آببندهای مایع نیز به کار گرفته می شود) آببندهای مکانیکی آببندهای هیدرواستاتیکی می باشد. کمپرسورهای سانتریفیوژ در موتورهای درونسوز به عنوان سوپر شارژ و توربو شارژ استفاده می شوند. کمپرسورهای سانتریفیوژ در موتورهای توربین گاز کوچک و یا به عنوان مرحله نهایی تراکم توربین های گاز متوسط استفاده می شود.
-جریان محوری (Axial)
یک کمپرسور محوری دارای جریان محوری است، هوا یا گاز از میان ردیف هایی از پره های ثابت و متحرک در امتداد محور گردان کمپرسور عبور می کنند بدین ترتیب سرعت هوا بتدریج همزمان با اینکه پره های ثابت انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می کنند، افزلیش می یابد. پایین ترین میزان حجمی در چنین کمپرسوری حدود S/15 است. معمولا یک استوانه متعادل کننده ای در کمپرسور تعبیه می شود تا نیروی فشار محوری را متعادل سازد. کمپرسورهای گریز از مرکز کوچکتر هستند و بطور معمول سرعت آن ها 25% بالاتر استو این کمپرسورها برای میزان جریان حجمی بالا در فشار نسبتا متوسط مورد استفاده قرار می گیرند. وربین گاز کوچک و یا به عنوان مرحله نهایی تراکم توربین های گاز متوسط استفاده می شود.
– دیافراگمی (Diaphragm)
کمپرسورهای دیافراگمی یا ممبرانی نوعی دیگر از کمپرسورهای رفت و برگشتی معمولی است. دیافراگم بطور مکانیکی یا هیدرولیکی به کار انداخته می شود. کمپرسور های دیافراگمی مکانیکی با جریان اندک و فشار پایین یا به عنوان پمپ های خلاء مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسورهای دیافراگمی هیدرولیکی برای فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسورهای دیافراگمی برای هیدروژن و CNG و برخی کاربردهای دیگر استفاده می شوند.
– روتاری پره ای (Rotary Vane Compressor)
این نوع کمپرسور از تعدادی پره که در شکاف های شعاعی روتور قرارداده شده اند تشکیل می شوند روتور با یک فاصله در یک محفظه بزرگ تر دایره ای یا با شکل پیچیده تر نصب می شود. زمانی که روتور می چرخد، پره ها به داخل و خارج شکاف حرکت می کنند و تماس خود را با دیواره محفظه حفظ می کنند. بنابراین مجموعه ای از حجم های رو به کاهش به وسیله پره های دوار ایجاد می شود. کمپرسورهای روتاری پره ای به همراه کمپرسورهای پیستونی یکی از قدیمی ترین تکنولوژی های کمپرسور را تشکیل می دهند.با اتصال مناسب پورت ها، کمپرسورهای پره ای می توانند به عنوان یک کمپرسور یا پمپ خلاء کار کنند. کپرسورهای پره ای می توانند ثابت یا قابل حمل و یک مرحله ای و یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط موتور الکتریکی یا موتور احتراق داخلی رانده شوند.
شدید کننده های فشار (Pressure intensifiers)
تشدیدکننده های فشار، فشار سیال را در سیال افزایش می دهند. تشدید کننده فشار فقط برای جریان های خیلی کم می باشد. وقتی که محفظه پر فشار از هوا پر می شود پیستون کم فشار بالابرده می شود. وقتی که سیال مولد فشار وارد محفظه می شود پیستون به طرف پایین رانده می شود، و تحت فشار بالایی سیال را به بیرون می راند. تشدید کننده فشار می تواند در یک فرآیند تناوبی تا دامنه سطح فشار از پیش تنظیم شده ای کار کند تمامی گازهای خنثی می توانند به این طریق فشرده شوند. هوا را نیز می توان در یک تشدید کننده فشار متراکم ساخت، اما باید کاملا عاری از روغن باشد تا از احتراق خود به خود آن ممانعت شود.
کمپرسورهای کمکی (Booster Compressor)
کمپرسوری است که هوای فشرده شده از قبل را تا فشار بالاتری متراکم می سازد.این کمپرسور برای جبران فشارهایی که در طول خطوط لوله های طویل افت کرده است مورد استفاده قرار می گیرد و یا در مواردی که به فشارهای بالاتری در فرآیند نیاز است، استفاده می شود. تراکم ممکن است که یک یا چند مرحله ای باشد و کمپرسور نیز می تواند از نوع دینامکی یا جابجایی باشدف اما در این مواقع کمپرسورهای پیستونی رایج ترین هستند. توان مورد نیاز برای کمپرسور کمکی با افزایش نسبت فشار، افزایش می یابد، در حالیکه جرم در حال حرکت در حال افت می نماید. منحنی توان که تابعی از فشار ورودی می باشد از نظر شکل کلی با منحنی پمپ خلاء مشابه است.
مشخصات کمپرسورهای اکونومی کوپله استرانگ که در سه ظرفیت به صورت زیر ارایه میشود
کمپرسورهوا 10 لیتری استرانگ
کمپرسور هوا 25لیتری استرانگ
کمپرسور هوا 50 لیتری استرانگ
طراحی منحصر به فرد جهت کاربری آسان تر
مجهز به فیلتر هوای فلزی با کیفیت
مجهز به کلید LEFCO جهت کارایی اثربخش و عمر طولانی
دکمه ری استارت جهت حفاظت از موتور دستگاه
سبک و کم حجم جهت حمل و نقل سریع و آسان
قابلیت پر شدن مخزن هوا در حداقل زمان
مجهز به سوپاپ اطمینان با استاندارد CE
مجهز به 2 عدد خروجی از نوع کوپلر جهت اتصال سریع
