کمپرسور یا متراکم کننده دستگاهی برای افزایش فشار سیال از طریق کاهش حجم آن است. این تجهیز از انرژی مکانیکی استفاده کرده تا بتواند هوا با فشار کم را به سرعت به درون خود مکش کرده و با اعمال کار بر روی آن، در خروجی خود سیالی با فشار بالاتر را خارج نماید.
سیال پرفشار خروجی از کمپرسور توانایی تامین انرژی مورد نیاز دستگاه های مختلف در بسیاری از صنایع را دارد.
معرفی کمپرسور پیستونی
کمپرسور رفت و برگشتی یا پیستونی از جمله کمپرسورهایی بوده که همانند موتور خودرو از پیستون های متصل به میل لنگ برای فشرده سازی سیالی همچون هوا استفاده می کند. برای آگاهی بیشتر از این نوع کمپرسور مقاله کمپرسور سیلندر پیستونی چیست را مطالعه کنید.
این نوع کمپرسور دارای قطعات متحرکی مانند پیستون، رینگ پیستون، میله پیستون یا گژین پین، میل لنگ، شاتون، و سوپاپ ها بوده که با کمک پیچ و مهره در کنار یکدیگر قرار گرفته اند.
دمای داخلی سیلندر این کمپرسورها (محل حرکت پیستون ها)، حدود 150 الی 200 درجه سانتی گراد است. این حرارت ناشی از اصطکاک بین رینگ های پیستون و دیواره سیلندر و همچنین کار انجام گرفته بر روی سیال و فشرده سازی آن است. این نوع کمپرسورها دارای سوپاپ یا ولو بوده و این اجزا از جمله قسمت های بسیار مهم آن محسوب می شوند. ا
ز همین رو لازم است تا در زمان های مشخص که معمولا از طریق کارخانه سازنده اعلام می شود، نسبت به سرویس کمپرسور و خصوصا سوپاپ های آن اقدام شود.
به طور کلی، این کمپرسورها نیاز به بازرسی مداوم بوده و با فرسودگی و سایش زیاد قطعاتی همچون رینگ های پیستون مواجه است. با این حال، از این نوع کمپرسور در بسیاری از صنایه کوچک و بزرگ از جمله صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و همچنین کمپرسورهای باد کارگاهی، صنعت رنگ و… استفاده می شود.
عملکرد کمپرسور رفت و برگشتی
عملکرد کمپرسورهای جابجایی مثبت پیستونی به صورت حرکت رفت و برگشت پیستون درون سیلندر است. در حرکت رو به پایین پیستون هوا یا سیال مورد نظر از طریق سوپاپ مکش به داخل محفظه سیلندر کمپرسور مکیده می شود و بخشی از حجم سیلندر را پر می کند.
سپس با چرخش میل لنگ و حرکت پیستون به سمت به بالا، این هوای محبوس شده درون سیلندر پس از افزایش فشار، از طریق سوپاپ خروجی یا دهش به سمت مصرف کننده خارج می شود.
کمپرسور پیستونی دارای مزایای متعددی بوده که برخی از مزایای آن شامل تنوع ظرفیت، دوام بالا، توانایی کار در فشارهای متوسط و بالا، هزینه تعمیر و نگهداری اندک، عملکرد و اجزای ساده، و قیمت مناسب است.
با این حال، این کمپرسورها دارای نقاط ضعفی نیز هستند که از جمله آن ها می توان به تولید صدا و لرزش زیاد، راندمان پایین، و اشغال فضای زیاد اشاره کرد.
از این کمپرسورها معمولا در کاربردهایی با حجم هوای کمتر از ۲۰۰۰ لیتر استفاده می شود. از جمله کاربردهای این کمپرسور می توان به تعمیرگاه ها و گاراژها، صنایع ساخت و ساز و ساختمانی، رنگ آمیزی ساختمان ها و خودروها اشاره کرد.
معرفی کمپرسور اسکرو
کمپرسور اسکرو از جمله کمپرسورهای روتاری بوده که از دو استوانه مارپیچ به عنوان روتور دوار برای فشرده سازی هوا استفاده می کند. این روتورها که یکی از آن ها محرک و دیگری متحرک است، اغلب توسط چرخ دنده با یکدیگر مرتبط می شوند تا ساییدگی و اصطکاک کمتری ایجاد شود. از این رو تولید حرارت و صدای کمتری خواهند داشت.
کمپرسورهای اسکرو دارای ظرفیت های بالایی بوده و به طور گسترده در چیلرها و صنایع تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرند. این کمپرسور دارای یک محل برای ورود سیال، و یک خروجی برای خروج پر فشار آن است.
در روتورهای کمپرسور اغلب از جنس های مستحکم و با دوام مانند فولاد زنگ نزن (استیل) استفاده می شود که توسط یک جفت چرخ دنده با نسبت تبدیل دقیق و مشخص با یکدیگر در ارتباط هستند. مارپیچ محرک نیز توسط کوپلینگ با مولد که اغلب الکتروموتور است، در ارتباط خواهد بود.
عملکرد کمپرسور اسکرو
عملکرد کمپرسور اسکرو بدین صورت است که سیال از طریق کانکشن مکش وارد دو محور پیچی شده و با حرکت آن ها در خلاف جهت یکدیگر، سیال بین آن ها به دام افتاده و به مرور فشرده شده و سپس به کانکشن خروجی و از آنجا به سمت مصرف کننده حرکت می کند.
از آنجا که عملکرد این کمپرسورها پیوسته است، لذا ارتعاشات کمی تولید می کنند. تعداد قطعات استفاده شده در این نوع کمپرسور بسیار کم بوده و این موضوع باعث کاهش استهلاک و افزایش طول عمر آن می شود.
دمای خروجی هوا در این کمپرسورها در حدود 80 الی 100 درجه سانتی گراد است. این محدوده دمایی به نسبت پایین به دلیل اصطکاک کمتر قطعات ایجاد می شود. لازم به ذکر است که روغن روان کننده بین مارپیچ ها علاوه بر افزایش آب بندی و جلوگیری از افت فشار کمپرسور، به انتقال گرمای ایجاد شده نیز کمک می کند.
مقایسه کمپرسور پیستونی و اسکرو
در قسمت قبل به معرفی هر یک از کمپرسورهای اسکرو و پیستونی، اجزا و عملکرد آن ها پرداخته شد. در این بخش به تفاوت ها، مزایا و معایب نسبی هر کدام از آن ها پرداخته می شود.
کمپرسورهای پیستونی و اسکرو هر دو به عنوان کمپرسورهای جابجایی مثبت شناخته می شوند. در واقع این دو نوع کمپرسور با محبوس کردن سیال و کاهش حجم آن، باعث افزایش فشار سیال خواهند شد.
بیشتر بدانید: آشنایی با انواع ظرفیت کمپرسور
از تفاوت های مشخص آن می توان به عملکرد پیوسته کمپرسور اسکرو اشاره کرد، که باعث ایجاد ریان یکنواخت و بدون ضربه می شود؛ این در حالی است که در نوع پیستونی، حرکت به صورت رفت و برگشتی و غیر پیوسته بوده، و این موضوع باعث ایجاد جریان ضربانی در این نوع کمپرسور می شود.
از دیگر تفاوت آن ها می توان به کاربرد هر یک اشاره کرد. کمپرسورهای اسکرو معمولاً در صنایعی مانند تبرید و تهویه مطبوع، خودروسازی، معدن، و پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرند.
در حالی که، کمپرسورهای پیستونی اغلب در صنایع کوچکتر و اغلب برای افزایش فشار هوا و تولید هوای فشرده در صنایعی مانند کارگاه های ساخت مصنوعات چوبی، امور ساختمانی، تعمیرات خودرو، امور مرتبط با رنگ آمیزی و نقاشی استفاده می شوند.
از تفاوت های مهم دیگر این کمپرسورها می توان به توان، ظرفیت، و بازدهی آن ها اشاره کرد. کمپرسورهای اسکرو به دلیل مکانیزم کاری و عملکرد پیوسته و با اصطکاک پایین خود توانسته تا بازدهی بیشتری نسبت به نوع پیستونی داشته باشد.
همچنین ظرفیت فشرده سازی این کمپرسور نیز به نسبت بالاتر بوده و در مواردی که نیاز به فشرده سازی سیال با حجم بالا مد نظر باشد، دارای ارجحیت است. اما از نظر هزینه، به دلیل تکنولوژی پایین تر و سیستم ساده تر کمپرسورهای پیستونی، این کمپرسور نسبت به نوع اسکرو دارای قیمت مقرون به صرفه تری است.
به طور کلی، می توان تفاوت های کمپرسورهای اسکرو و پیستونی را در جدول زیر خلاصه کرد:
| ویژگی های کمپرسور اسکرو | ویژگی های کمپرسور پیستونی |
| · دارای سطح لرزش و ارتعاش کمتری است · ابعاد کوچکتر و اشغال فضای کمتر · دارای بازدهی بالا و مصرف انرژی کمتر · دارای ظرفیت فشرده سازی بیشتر · کاربرد گسترده در صنایعی همچون تبرید و تهویه مطبوع · دارای عملکرد پیوسته و جریان خروجی یکنواخت | · دارای اجزا و عملکرد ساده · دارای بازدهی به نسبت پایین تر · دارای ظرفیت کمتر نسبت به اسکرو · کاربرد گسترده در صنایع کوچکتر مانند صنایع خودرو، رنگ · دارای عملکرد منقطع و جریان خروجی ضربانی |
مزایای و معایب کمپرسورهای اسکرو و پیستونی
یکی از مهم ترین پارامترهای ارزیابی کمپرسورها، میزان مصرف انرژی و بازدهی آن ها است. کمپرسورهای اسکرو نسبت به نوع پیستونی دارای بازدهی بالاتری بوده و از این رو مصرف انرژی کمتری خواهند داشت، که این موضوع یکی از مزیت های اصلی آن ها محسوب می شود.
از نظر سطح لرزش و ارتعاشات، کمپرسورهای اسکرو به دلیل عملکرد پیوسته خود دارای مزیت بوده و عملکرد آرام تر و با لرزش کمتری دارند. از مزیت های دیگر کمپرسور اسکرو می توان به استهلاک و تولید حرارت کمتر آن اشاره کرد، که این موضوع باعث شده تا بتوان از آن به صورت مداوم استفاده کرد؛ در حالی که، کمپرسورهای پیستونی این قابلیت را نداشته و معمولا پس از مدت زمان مشخصی کارکرد نیاز به زمان استراحت دارند.
اما در طرف مقابل، کمپرسورهای رفت و برگشتی دارای هزینه اولیه کمتری بوده، که این موضوع باعث شده تا توجه مشتریان زیادی را به خود جلب کند. از نظر تعمیر و نگهداری آن ها نیز به دلیل اجزا و عملکرد ساده خود بسیار کم هزینه تر از نوع اسکرو بوده و به راحتی قابل تعمیر و سرویس خواهند بود.
جمع بندی
کمپرسورها از جمله تجهیزاتی هستند که در صنایع متعدد جهت فشرده سازی سیال های مختلف خصوصا هوا مورد استفاده قرار می گیرند. دو نمونه از آن ها عبارت است از نوع اسکرو و پیستونی که به طور کلی کمپرسور اسکرو دارای عملکرد پیوسته و بدون لرزش بوده و دارای ظرفیت بالاتر و بازدهی بیشتری نسبت به نوع رفت و برگشتی یا پیستونی است.
از کمپرسورهای اسکرو اغلب در صنایع تهویه مطبوع و مواردی که نیاز به فشرده سازی حجم زیادی از سیال وجود دارد استفاده می شود، در حالیکه نوع پیستونی با قیمتی مقرون به صرفه تر برای کاربردهای کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید از طریق سایت و تلفن با کارشناسان مجموعه فراسرد در ارتباط باشید.