کمپرسور چیست ؟ انواع آن کدامند ؟

تفاوت کمپرسورها در چیست؟

چه نوع کمپرسور هوا را انتخاب کنیم؟

آیا انواع مختلف کمپرسور هوا در بازار موجود است؟

اولین قدم در انتخاب کمپرسور مورد نیاز شرکت شما، کسب دانش در رابطه با انواع روش های فشرده سازی هوا و مزایا و معایب هر یک است. تنها با 15 دقیقه مطالعه این مقاله اطلاعات اولیه شما برای مذاکره با تامین کنندگان  فراهم می شود.

هوای اطراف ما یک سیال بی رنگ و بو با 78 درصد نیتروژن و 21 درصد اکسیژن و یک درصد از دیگر گازها است . این سیال قابل فشرده سازی است .هوای فشرده حجمی از هواست که داخل  یک  فضای کوچک تر قرار گرفته و بنابراین فشار  بالاتر از فشار جو دارد. هنگامی که هوای فشرده رها می شود کار انجام می‌دهد و  به فشار  جو برمی گردد. هوای فشرده را می توان چهارمین انرژی حیاتی صنعت پس از آب و گاز و برق دانست.  کاربردهای آن عبارتند از ابزارهای بادی، سیلندرهای هوا، رنگ آمیزی و… انرژی باد نسبت به انرژی برق  کم هزینه‌تر، مطمئن تر و سبک تر است.

پارامترهایی که باید راجع به آن بدانید:

Cfm  حجم هوای فشرده ای که یک کمپرسور در یک دقیقه تولید می‌کند بر حسب فوت مکعب بر دقیقه  واحد دیگر دبی متر مکعب بر دقیقه M3/min  یا متر مکعب بر ساعت M3/h

‏PSI  واحد اندازه گیری فشار کمپرسور (پوند بر اینچ مربع)-  نیرو بر واحد سطح  که یک کمپرسور ایجاد می‌کند. واحد دیگر آن بار Bar  است .

این دو پارامتر رابطه عکس دارند هر چه حجم هوا کاهش یابد فشار آن افزایش پیدا می کند فشار سطح دریای  برای هوا ۱۴.۷ PSI این فشار با هر ۱۰۰۰ فوت ارتفاع ،  نیم PSI  کاهش  می‌یابد. کمپرسور هوا وظیفه ی فشرده سازی هوا را دارد .  در ارتفاعات بالاتر از سطح دریا  کمپرسور دبی  کمتری خواهد داشت.

برای فشرده سازی هوا یا گاز به طور عمده دو روش کلی وجود دارد: فشرده سازی جابجایی مثبت و فشرده سازی دینامیکی.

کمپرسورهای جابجایی مثبت شامل موارد زیر است:

کمپرسورهای پیستونی (رفت و برگشتی)   reciprocating :در صنعت معمولا از 4 کیلووات تا  750 کیلووات  وجود دارند

کمپرسور اسکرول (تک روتور)  Scroll

کمپرسورهای اسکرو (دو روتور)  Screw : در صنعت معمولا  از 15 تا 250 کیلووات وجود دارند

کمپرسورهای دینامیکی ، کمپرسورهای گریز از مرکز نیز نامیده می شوند و به جای جریان با فشار ثابت کار می کنند.  در صنعت معمولا از 250 تا 4300 کیلووات  وجود دارند.

در اینجا اصول پشت هر یک از این فناوری ها را عنوان می کنیم.

کمپرسورهای جابجایی مثبت دارای حفره ای هستند که با فشار اتمسفر می توانند حجم گاز را وارد دستگاه کنند. سپس این محفظه کوچکتر می شود، حجم را کاهش می دهد و همزمان فشار گاز را نیز افزایش می دهد.

به عنوان مثال ، در کمپرسورهای پیستونی ، یک پیستون به سمت بالای سیلندر حرکت می کند و فضای بالا را کوچک می کند، بنابراین هوا باید فشار خود را افزایش دهد تا بتواند در حفره کوچکتر قرار گیرد.

کمپرسورهای پیستونی می توانند  در چندین مرحله فشرده سازی را انجام دهند  تا به فشار نهایی مطلوبی برسند بنابراین برای کاربردهای فشار بالا مناسب است. هر دو طراحی روغنی و بدون روغن  در دسترس هستند و قادر به فشرده سازی گازهای دیگر به غیر از هوا  نیز هستند.

در یک کمپرسور اسکرو، هوا بین پروفیل های روتور نر و ماده به دام افتاده و آب بند می شود (به طور معمول با روغن ، اما گاهی اوقات با آب یا پوشش های مخصوص تفلون ). با چرخش  روتورها ، هوا در امتداد روتورها به یك فضای كوچك و كوچكتر رانده می شود و مدام  فشار افزایش می یابد تا حجم معین هوا در حفره های محفظه فشرده سازی قرار گیرد.

کمپرسور اسکرال

چند نوع کمپرسور تک روتور وجود دارد – Vane ، Liquid ring و Scroll. کمپانی Atlas Copco کمپرسورهای اسکرول SF را به عنوان اصلی ترین پیشنهاد خود در این گروه قرار داده است. با این حال برخی از پمپ های خلا  نیز از این فناوری به صورت برعکس استفاده می کنند .

در یک کمپرسور پیمایشی ، یک روتور مارپیچی شکل در برابر مارپیچ ثابت مشابهی نوسان می کند و با حرکت این مارپیچ ها بر علیه یکدیگر ، فضای هوای حبس شده بین آنها به تدریج کوچک می شود. این کاهش حجم ، حجم ثابت هوای ورودی را مجبور به افزایش فشار می کند.

از کمپرسورهای جابجایی  مثبت گاهی اوقات می توان به کمپرسورهای جریان ثابت نام برد، زیرا کمپرسور در هر دور موتور معین ، بدون توجه به فشار خروجی، همان جریان را تولید می کند.

کمپرسورهای دینامیکی

در صنعت هوای فشرده ، بعید است کمپرسورهای محوری زیادی پیدا کنید ، زیرا معمولاً اینها برای پروازهای مجهز به موتور استفاده می شوند. با این حال ، کمپرسورهای دینامیکی شعاعی قطعاً مورد توجه ما هستند و معمولاً کمپرسورهای سانتریفیوژ یا توربو نامیده می شوند.

در یک کمپرسور دینامیکی ، افزایش فشار با شتاب دادن گاز با استفاده از یک پروانه و سپس کاهش سرعت حرکت هوا در یک دیفیوزر، برای انتقال انرژی جنبشی به فشار حاصل می شود. شما به طور معمول یک کمپرسور گریز از مرکز یا توربو را می بینید که در مصارف شیمیایی و پتروشیمی ، تولید برق ، گازهای صنعتی ، کارخانه های تولید فولاد یا شیشه و حتی کارخانه های کود ، در واقع در هرجایی که به حجم بالایی از هوا نیاز دارد ، استفاده می شود.

کیفیت هوا: کمپرسورهای هوای بدون روغن (اویل فری Oil free) و روغن تزریق شده(اویل اینجکت  Oil inject)

اطلس کوپکو دارای طیف گسترده ای از محصولات است و به راحتی می تواند هرگونه نیاز هوای فشرده / فناوری تزریق روغن و فناوری کمپرسور بدون روغن را برآورده کند. اکثر کمپرسورهای هوا در بازار برای روغن کاری ، آب بندی و خنک سازی به روغن در محفظه فشرده سازی متکی هستند. البته ، این بدان معنی است که مقداری روغن در هوا مخلوط می شود و قطرات میکروسکوپی روغن از طریق دستگاه منتقل می شوند و در شبکه هوا – و در نهایت در فرآیند یا محصول خودشان را نشان می دهند.

برخی از راه حل های موجود برای هوای بدون روغن از کمپرسور تزریق روغن یا اویل اینجکت به همراه فیلترهایی استفاده می کنند اما 100٪ بدون روغن تضمین نمی شود. اگر فرآیند شما تحمل هیچ روغنی را در تماس با محصول نداشته باشد، کمپرسور بدون روغن تنها راه اطمینان از عدم احتمال آلودگی توسط روغن است. به زبان ساده ، کمپرسور بدون روغن تضمین می کند که هیچ روغن و گریس نمی تواند وارد منطقه فشرده سازی کمپرسور شود. روش فشرده سازی ماهیتی مشابه خواهد داشت ، اما کمپرسور بدون روغن برای استفاده از روشهای جایگزین آب بندی طراحی شده است تا اطمینان حاصل کند که روغن نمی تواند وارد فضای فشرده سازی شود.

از نظر هزینه ، کمپرسورهای بدون روغن در وهله اول گران ترند ، اما هزینه های کارکرد آنها معمولاً از نظر مواد مصرفی مانند  فیلتر و کیتها  کمتر است و البته خطر آلودگی محصول وجود ندارد. اطلس کوپکو پیشگام در صنعت کمپرسور بدون روغن است و همچنین اولین تولید کننده کمپرسور اصلی با  کلاس 0 مطابق استاندارد  ISO 8573.1  است که هوای بدون روغن را تضمین می کند.

کمپرسورهای سرعت ثابت در مقابل کمپرسورهای سرعت متغیر

کمپرسور VSD

ما در مورد آن شنیده ایم ، اما چرا فناوری (Variable Speed ​​Drive (VSD در مقایسه با سرعت ثابت در مصرف انرژی صرفه جویی می کند؟ به بیان ساده ، سرنخ در نام است! کمپرسورهای با سرعت ثابت با یک سرعت ثابت کار می کنند و در شرایط دائم کار با حداکثر ظرفیت   زمان کارکرد موتور و تولید هوای فشرده ، بسیار کارآمد هستند. ناکارآمدی هنگامی اتفاق می افتد که واحد تخلیه شود و (هوا را متوقف کند). اگرچه در نهایت کمپرسور متوقف می شود ، اما بخشی از وقت خود را صرف چرخاندن موتور و استفاده از انرژی می کند در حالی که در واقع چیزی تولید نمی کند و بنابراین انرژی را هدر می دهد.

کمپرسور VSD  یا به طور دقیق تر ، واحد محرکه سرعت متغیر ، موتور را نسبت به مقدار هوای مورد نیاز می چرخاند: اگر تقاضا افزایش یابد ، سرعت موتور افزایش می یابد ، اگر تقاضا کاهش یابد ، موتور کند می شود و فقط انرژی برای تولید هوای مورد نیاز استفاده می شود- بنابراین هیچ انرژی اتلاف نمی شود. در واقع ، یک VSD می تواند بسته به فناوری VSD تا 35٪ یا حتی 50٪ مصرف انرژی را کاهش دهد. بنابراین قطعاً لازم است یک حسابرسی مصرف هوا انجام دهید تا ببینید آیا با استفاده از کمپرسور VSD می توانید مصرف انرژی خود را کاهش دهید یا خیر.

امیدواریم که این بررسی اجمالی مختصراً بینشی در مورد فشرده سازی هوا ارائه دهد. انتخاب کمپرسور مناسب فرایندی است  که اغلب نادیده گرفته می شود. در انتخاب کمپرسور خود  از متخصصان کمک بگیرید.