کمپرسور دینامیکی چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

کمپرسور دینامیکی
مدت زمان مطالعه مقاله کمپرسور دینامیکی: 7 دقیقه

با رشد بشر و شروع یکجا نشینی وی، نیازهای جدید به وجد آمد که افراد در صدد رفع این نیازها بر آمدند. این نیازها مانند نیاز به آب در محل سکونت، ساخت خانه مقاوم در فصوی مختلف، تهیه مکانی برای کشت و برداشت محصول مورد نیاز، ساخت سیستمی برای سرمایش در تابستان و گرمایش در زمستان و سیستم دفع پسماند بودند که رفته رفته هر کدام صاحب یک روش و شیوه شدند. این شیوه­ ها و وسایل همگی برای رفاه بشر در زندگی یکجانشینی کشف و یا اختراع شدند. این وسایل به مرور زمان تکامل یافتند و امروزه ما به وفور با آن­ها مواجه هستیم. این وسایل مانند کولر، بخاری، اجاق گاز، اتومبیل، کمپرسور دینامیکی و.. امروزه اساس زندگی شهری برای ما را تشکیل داده ­اند به نحوی که زندگی بدون آن­ها امری بسیار سخت و دشوار است.

فهرست مطالب
  • مقدمه

  • کمپرسور چیست؟

  • انواع کمپرسور

  • کمپرسور دینامیکی

  • انواع کمپرسورهای دینامیکی

    • کمپرسور گریز از مرکز

    • کمپرسور محوری

  • مزایای کمپرسور دینامیکی

  • معایب کمپرسور دینامیکی

  • سخن پایانی

 

مقدمه

با رشد بشر و شروع یکجا نشینی وی، نیازهای جدید به وجد آمد که افراد در صدد رفع این نیازها بر آمدند. این نیازها مانند نیاز به آب در محل سکونت، ساخت خانه مقاوم در فصوی مختلف، تهیه مکانی برای کشت و برداشت محصول مورد نیاز، ساخت سیستمی برای سرمایش در تابستان و گرمایش در زمستان و سیستم دفع پسماند بودند که رفته رفته هر کدام صاحب یک روش و شیوه شدند.

این شیوه­ ها و وسایل همگی برای رفاه بشر در زندگی یکجانشینی کشف و یا اختراع شدند. این وسایل به مرور زمان تکامل یافتند و امروزه ما به وفور با آن­ ها مواجه هستیم. این وسایل مانند کولر، بخاری، اجاق گاز، اتومبیل، کمپرسور دینامیکی و.. امروزه اساس زندگی شهری برای ما را تشکیل داده ­اند به نحوی که زندگی بدون آن­ها امری بسیار سخت و دشوار است. این وسایل گاهی دارای ساختار ساده و تک قسمتی هستند مانند جاروی دستی و گاهی مانند کولر گازی دارای یک سیتم چند بخشه پیچیده که از ترکیب چند وسیله و روش به وجود آمده است.

گونه ­ای از این وسایل که امروزه در تمامی زندگی ما نقش دارند، کمپرسورها یا فشرده­ کننده­ ها هستند که در اندازه های مختلف و با روش کار متنوع موجود هستند و مورد استفاده قرار می ­گیرند. به عنوان مثال کمپرسورها در وسایلی کوچکی مانند جاروبرقی­ ها تا وسایل و سیستم­ های بزرگی نظیر نیروگاه­ های سیکل گازی و یا نیروگاه­ های سیکل ترکیبی مورد استفاده قرار می­ گیرند. به سبب همین گستردگی در این مقاله به بررسی کمپرسور پرداخته شده که در ذیل آن گونه ­ای از کمپرسورها، موسوم به کمپرسورهای دینامیکی بررسی و مزایا و معایب آن آورده شده ­است.

 

کمپرسور چیست؟

بشر به سبب نیازهای گوناگون خود که در گذشته ذکر شد نیازمند دستگاهی شد که بتواند سیال را فشرده کند و فشار آن را تغییر دهد. برای رفع این نیاز، کمپرسورها ساخته شدند. کمپرسورها دستگاهی هستند که به طور مکانیکی و با استفاده از مکانیزم‌ هایی خاص سیال ورودی خود را بسته به مکانیزم و ساختارش در یک تا چند مرحله متراکم می‌ کنند. اساس این است که، دستگاه‌ با کاهش حجم سیال، باعث افزایش فشار سیال شود. این کمپرسورها، عموما با استفاده از انرژی مکانیکی، سیال ورودی را فشرده می‌ کنند. سپس از سیال خروجی با مشخصات مطلوب، برای رفع امورات استفاده می­ شود. طبیعی است که با تغییر در یک پارامتر ماده سایر پارامتر ها هم دچار تغییر جزئی یا کلی شوند. به عنوان مثال در کمپرسورها با تغییر فشار ماده ورودی، دمای ماده هم تغییر می­کند. که این ممکن است باعث آسیب به بعضی از قسمت­ ها شود. اگر چنین باشد با استفاده از مکانیزیمی بعد از خروج سیال از کمپرسور با حفظ فشار مناسب دمای آن کاهش می­ابد. کاربرد کمپرسورها امروزه شامل طیف وسیع و گسترده ایست که همه ما به طور مستقیم و غیر مستقیم با آن برخود داریم.

همان­گونه که ذکر شد کمپرسورها دارای انواع گوناگونی هستند، اما از لحاظ شیوه­ کاری به دو دسته­ ی دینامیکی و جابه‌جایی مثبت تقسیم می‌ شوند. هر کدام از این دسته­ ها دارای زیر شاخه ­های مستقلی است که در بخش مربوطه اعلام خواهد شد.

همانطور که پیش‌تر گفته شد، کمپرسورها کاربردهای زیادی دارند. از کاربردهای کوچک خانگی مانند جارو برقی­ ها، اسباب بازی کودکان تا انواع کاربردهای صنعتی مانند استفاده در جک‌ ها پنوماتیک، گان‌ های بادی. در این طیف گسترده انتخاب کمپرسور مناسب برای استفاده امری دشوار است که فقط با داشتن شناخت نسبی نسبت به انواع این کمپرسورها امکان پذیر است.

 

انواع کمپرسور

این دستگاه­ ها با توجه به استفاده­ های گسترده­ شان، دارای تنوع بالایی هستند و به همین سبب روش ­های متفاوتی برای دسته بندی آنان وجود دارد. این دسته‌بندی‌ ها می­ تواند بر اساس ویژگی‌ هایی نظیر سرعت، سیستم خنک‌ سازی کمپرسور، سیستم قدرت، تعداد مراحل کار، ساختار و روش‌ های روانکاری کمپرسور باشد. در نمودار ساده زیر، انواع کمپرسور برای شما به نمایش در آمده ­است که در این نمودار دسته­ بندی بر اساس عملکرد در مسیر تغییر فشار سیال انجام شده ­است.

انواع کمپرسور:

 

جابه‌جایی مثبت
دورانی
اسکرو
اسکرال
دنده‌ای
حلقه‌مایع
روتاری
پیستونی
دیافراگمی
تک مرحله‌ای
دو مرحله‌ای
دینامیکی
محوری
گریز از مرکز (Centrifugal compressor)
تک محوری
گیربکسی

کمپرسور مد نظر در این مقاله، کمپرسورهای دینامیکی هستند که خود دارای دو نوع محوری و گریز از مرکز است. در سرتیترهای بعدی این گونه از کمپرسورها به طور کامل بررسی خواهند شد.

 

کمپرسور دینامیکی

کمپرسورهای دینامیکی در دو مدل شعاعی و کمپرسورهای محوری ساخته می­شوند. مدل کمپرسور دینامیکی محوری عموما کمپرسورهای توربینی یا کمپرسورهای توربینی شعاعی نامیده می‌شوند و مدل­های شعاعی نیز عموما کمپرسورهای گریز از مرکز نام دارند. در مقابل کمپرسورهای جابجایی مثبت که با جریان ثابت کار می‌کنند، کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابتی کار می‌کنند. عملکرد کمپرسور دینامیک تحت تأثیر شرایط بیرونی قرار دارد، به عنوان مثال ایجاد تغییری جزئی در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت می‌شود.

 

انواع کمپرسورهای دینامیکی

گفته شد که کمپرسورهای دینامیکی دارای دو مدل هستند. در زیر به بررسی این دو مدل خواهیم پرداخت.

 

کمپرسور گریز از مرکز

کمپرسورهای گریز از مرکز یا سانتریفیوژ، از انواع کمپرسورهای دینامیکی هستند. در این کمپرسورها همانگونه که از نامشان مشخص است با استفاده از نیروی گریز از مرکز، سیال را فشرده میسازند. شیوه کار این کمپرسور به این گونه است که فشار سیال با عبور از ایمپلر، دچار افزایش فشار میشوند. بعد از ایمپلر این سیال تغییر فشاردادهشده، وارد یک پخش‌کننده می‌شود و با کاهش سرعت این سیال، فشار استاتیک آن افزایش می‌یابد، در ادامه سیال یک وارد جمع‌کننده می‌شود. این کمپرسورها خود به دو دسته تک محوره و گریبکسی تقسیم میشوند. این کمپرسورها به جز کمپرسورهای گریز از مرکز یا سانتریفیوژ با نام کمپرسور توربو نیز شناخته میشوند. لازم به ذکر است که در اینگونه از کمپرسورها سه فرایند مکش، تراکم و تخلیه در آن واحد و به صورت همزمان انجام میشود که برای سایر کمپرسورها اینگونه نیست. نکته دیگر پیرامون این دسته از کمپرسورها، قابل تنظیم بودن فشار سیال خروجی در انتهای مسیر است که با استفاده از تغییر سرعت پروانه انجام میشود.

این دسته از کمپرسورهای دارای چهار بخش اصلی هستند که ای چهار بخش، به ترتیب عبارتاند از:

 

ورودی
پروانه
پخش کننده (دیفیوزر)
جمع کننده (نازل)

کمپرسور محوری

این دسته از کمپرسورها، دارای جریان محوری هستند. شیوه کار این نوع از کمپرسور­ها بر پایه حرکت دادن سیال(انتقال) به وسیله پروانه­ های چرخان نصب شده روی رتور است. بیشترین کاربرد این دسته از کمپرسورها در توربین­ های گازی می­ باشد. در داخل کمپرسور، جریان گاز در جهت محوری Axial می­باشد و به غیر از پروانه­ های  نصب شده روی روتور(پروانه متحرک) که وظیفه انتقال انرزی از رتور به سیال را عهده­ دار می­ باشند و با محور می ­چرخند یک سری پره ­ی ثابت دیگر نیز بر روی بدنه کمپرسور نصب شده­ است که به آن­ ها پره­ های راهنما گفته می­ شود، که این پره­ ها به غیر از جهت دادن به سیال، برای انتقال از یک مرحله به مرحله دیگر وظیفه تبدیل انرژی جنبشی به انرژی فشاری مورد استفاده قرار می ­گیرند. در این نوع از کمپرسورها، افزایش فشار به این شکل صورت می­گیرد که گاز به صورت آهسته از فضای باز(گسترده) به فضای تنگ­تری هل داده می­ شود و موجب کم شدن حجم سیال و افزایش فشار آن می­ شود.

 

مزایای کمپرسور دینامیکی

علت ساخت دستگاه ­های مختلف برای انجام یک­ کار، تفاوت در بعضی از پارامترهای مورد اهمیت برای ماست. این پارامترها نظیر هزینه تولید، هزینه تعمیر و نگه­داری، زمان ساخت، بازدهی، توان خروجی، مصرف انرژی، اصطحلاک و غیره است. در زیر به بررسی مزایای کمپرسورهای دینامیکی در مواجه با سایر کمپرسورها پرداخته­ ایم.

 

هزینه تعمیر و نگه­داری کمتر
قطعات کم
کم بودن اصطحلاک
با دوام­تر
ارتعاش کمتر
نداشتن نیاز به فنداسیون و پی سازی
بازدهی بالاتر نسبت به کمپرسورهای جابه­جایی مثبت
مناسب برای مصارف صنعتی و نیازمند فشار بالا

معایب کمپرسور دینامیکی

طبیعی است که هر ساخته­ی دست بشر دارای نقص هم هست. کمپرسورها هم از این قاعده مستثنی نیستند. در زیر نگاهی گذرا به معایب کمپرسورهای دینامیکی انداخته شده ­است.

 

هزینه اولیه بالا
عدم پوشش ظرفیت­های پایین مشابه ظرفیت خانگی
داشتن صفحه فرمان پیچیده
داشتن دقت بالا
حساس بودن دستگاه

سخن پایانی

می­ دانید که کمپرسورها به طور مستقیم و غیر مستقیم در خیلی از امور نقش دارند و دور شدن و گریز کردن از آن‌ ها کاری سخت، دشوار و یا نا ممکن است. این امر نیازمند اختراع و ساخت دستگاه‌ هایی است که برای انجام کار خود نیاز به تغییر فشار هوای پیرامون­ نباش و یا به شیوه‌ ای دیگری کار کنند. به این دلیل که این کمپرسورها در گوشاگوش زندگی ما حضور دارند، آشنایی و شناخت آن‌ ها مفید است.

انتخاب از بین دسته­ های متنوع کمپرسورها امری مشکل و دشوار است و برای انتخاب خوب و صحیح لازم است که نسبت به انواع کمپرسورها شناخت نسبی داشته ­باشیم. در ابتدا این مقاله به معرفی کمپرسور پرداخته­ شد و در ادامه آن انواع کمپرسور و کمپرسور دینامیکی و انواع آن یعنی کمپرسورهای گریز از مرکز و محوری پرداخته­ شد و در ادامه مزایا و معایب این دسته از کمپرسورها ذکر شد. به عنوان سخن پایانی باز هم لازم به ذکر است که در ابتدا برای خرید این دستگاه­ به افراد متخصص مراجعه نمایید و پس از گرفتن مشورت اقدام به خرید نمایید.

برگشت به بالا
0 : 0 : 0
مدير فني: ٠٩٣٦١١٥١٦٨٥
مدير فروش: ٠٩١٥٣٣٣٣٥٣٣
دفتر مركزي: ٠٥١٣٨٥٩٥٣٣٣
پشتيباني سايت: ٠٩١٥١٥١٥١٥٤
واحد گارانتي و خدمات: ٠٥١٣٨٥٤٣٣١١