کمپرسورهای باد چگونه کار می کنند

اواع کمپرسورباد
لطفا به این مطلب امتیاز بدهید
[Total: 1 Average: 4]
خلاصه مقاله:

در این مقاله ابتدا تاریخچه کمپرسور باد، تعریف آن و اهمیت استفاده از آن و سپس در مورد انواع آن و در نهایت نیز به این سوال که کمپرسور های باد چگونه کار می کنند پاسخ داده شده و به صورت کامل فرایند فشرده سازی هوا توسط کمپرسور بحث شده است.

 

تاریخچه کمپرسورباد

اولین کمپرسور باد دقیق، در سال 1762 میلادی توسط ویلکینسون ساخته و در کارگاه کوچکش نصب گردید. این کمپرسور فقط می توانست هوا را تا فشار 1 بار متراکم سازد اما متراکم کردن هوا بیش از 1 بار (100 کیلو پاسکال) به وسیله این دستگاه مقدور نبود. در سال 1857 برای ساخت تونلی در کوه های آلپ مجبور شدند که از کمپرسورهای قوی تر استفاده نمایند تا فشاری معادل با 6 اتمسفر را برای چکش های بادی خود فراهم سازند. امروزه ساخت و تولید کمپرسور ها در سراسر جهان به وسیله کارخانه های کوچک و بزرگ فراگیر شده است و نیاز بشر را برای دسترسی به این دستگاه فراهم ساخته است.

کمپرسور باد

کمپرسور باد که در  شکل 1  مشاهده می شود، امروزه در صنایع مختلف کاربرد های به شدت فراوانی دارد از این جهت، می توان به با اهمیت بودن این دستگاه در دنیای مدرن امروز پی برد. کمپرسور باد به عنوان یک ماشین یا دستگاه مکانیکی، وظیفه فشرده ساختن گاز را بر عهده دارد و عموما برای کارهایی برای بهتر انجام شدن کار به فشارباد زیادی نیاز دارند استفاده می گردد. بیشترین استفاده از کمپرسور باد مربوط به صنعت می باشد که کاربردهای فراوانی در بخش های صنایع تولیدی مانند صنایع خودرو سازی و همچنین در صنایع فرآوری همانند نساجی و پتروشیمی و همینطور در صنایع تاسیساتی همانند صنعت گاز و … دارد. کمپرسور باد در حوزه های دندان پزشکی، بیمارستان ها، نظامی و هوایی نیز کاربرد دارد و همچنین حوزه های وسیع دیگری را نیز شامل می شود. این ماشین را در هر جایی می توان دید از جمله در آکواریوم منازل که نوع بسیار کوچک این ماشین است و با مکش هوای موجود در خارج از آکواریوم و انتقال آن به داخل آب آکواریوم، اکسیژن مورد نیاز برای بقای آبزیان را تامین می نماید و همچنین در آپاراتی ها که تقریبا گذر همگی به آنجا برای تنظیم باد لاستیک خودرو ها می افتد، وجود دارد. در هنگام خرید کمپرسور باد باید دقت شود که کمپرسور با توجه به نیاز صنعت، پشتیبانی مالی و شرایط محیطی مانند رطوبت و دمای موجود در محیط که کمپرسور در ظرفیت ها و ابعاد مختلفی ساخته و مونتاژ می شود انتخاب و خریداری گردد، همچنین به یاد داشته باشیم که از کمپرسور های با ابعاد و ظرفیت کمتر برای کارهای با ظرفیت سبک و همچنین از کمپرسورهای با ابعاد و توان بیشتر برای کارهای با ظرفیت زیاد و سنگین استفاده می شود و در صورتی که از کمپرسور در محدوده ای بیش از حد توانش استفاده گردد باعث می شود کمپرسور باد اصطلاحا overload کند و باعث آسیب جدی به این نوع ماشین وارد کند. نکته دیگری که در مورد خرید کمپرسور بادی باید مورد توجه قرار گیرد این است که کمپرسور با کیفیت و بادوام خریداری شود و در صورتی که قطعات کمپرسور کیفیت و دوام مطلوبی نداشته باشند باعث می شود هم مصرف برق زیاد شود و هم اینکه در مدت زمان کوتاهی معیوب گردد و نیازمند هزینه های زیادی برای تعمیر و یا تعویض گردد. گاهأ از کمپرسور باد در مقطع زمانی کوتاه برای انجام کارهای کوچک از جمله رنگ پاشی و … استفاده می گردد که می توان آن را برای مدت کوتاهی اجاره کرد و هزینه های زیادی را متقبل نشد.

کمپرسورتسمه ای

شکل 1- کمپرسور باد

انواع کمپرسور باد

در این قسمت به شرح انواع کمپرسور باد ، اجزای تشکیل دهنده آن ها و نحوه عملکرد هرکدام می پردازیم. بطور کلی همانطور که در بالا نیز گفته شده در انتخاب نوع کمپرسورهای باد باید به ظرفیت حجم هوا یا گازی که می خواهد فشرده شود متناسب با نیاز صنعت دقت شود. انواع کمپرسور باد در دو دسته اصلی، کمپرسور های جابجایی مثبت و کمپرسورهای دینامیکی تقسیم می شوند که معمولا در صنعت رایج می باشند:

کمپرسور های جابجایی مثبت:

این نوع کمپرسور به دو دسته کمپرسور دورانی و رفت و برگشتی تقسیم می شود .

کمپرسور های دینامیکی:

کمپرسورهای دینامیکی دسته ای دیگر از انواع کمپرسور باد می باشند که به دو دسته سانتریفیوژی و محوری تقسیم می گردند.

بیشترین نوع استفاده از کمپرسورها، مربوط به کمپرسور های باد پیستونی، کمپرسور های باد اسکرو و کمپرسور های باد فشار قوی می باشد.

کمپرسور های باد پیستونی

یکی از انواع کمپرسور باد که می توان گفت بیشترین استفاده را در صنعت دارد، مربوط به کمپرسورهای باد پیستونی می باشد. این نوع از کمپرسور ها که خود انواع مختلفی بر اساس ظرفیت فشرده سازی هوا دارند در بیشتر کارخانه های بزرگ و کوچک استفاده می گردند. دسته اول این نوع کمپرسورها در ظرفیت های 250 و 500 لیتری که جزو کم ظرفیت ترین کمپرسور ها می باشند در کارهای کوچک از جمله رویه کوبی مبلمان کاربرد دارند. دسته  دوم کمپرسورهای پیستونی، توان فشرده سازی بیش از 250 لیتر را دارند که خود به ظرفیت های مختلفی تقسیم می گردند و معمولا در کارگاه ها و یا کارخانه های کوچک از آنها استفاده می نمایند. بطور کلی میانگین حداکثر فشار هوایی که این نوع از کمپرسور ها می توانند تولید نمایند رنجی بین 8 الی 10 بار معادل 800 الی 1000 کیلو پاسکال است.

کمپرسورهای باد اسکرو

کمپرسور باد اسکرو که در شکل 2 مشاهده می شود یکی دیگر از انواع کمپرسور باد است که در دسته متوسط از لحاظ تولید فشار باد قرار دارد و هنگامی که نیاز در صنعت به تولید فشرده سازی هوا بیش از 10 بار باشد می توان از این نوع کمپرسور استفاده نمود. کمپرسور های اسکرو در بین کمپرسورهای رفت و برگشتی و کمپرسورهای گریز از مرکز قرار دارند. مزایای این نوع از کمپرسور ها نسبت به انواع کمپرسور باد دیگر این است که هیچ گونه نوساناتی در فشرده سازی هوا  ندارند و همچنین به دلیل کم بودن سایش و اصطکاک بین قطعات باعث شده که دستگاه در مدت زمان کوتاهی معیوب نشود و نیاز به تعمیر پیدا نکند. این نوع کمپرسورها با تولید صدای کمتر نسبت به انواع کمپرسور باد محبوبیت بیشتری دارند.

کمپرسورباداسکرو

شکل 2- کمپرسور باد اسکرو

کمپرسور باد فشار قوی

یکی دیگر از انواع کمپرسور باد، کمپرسور باد فشار قوی نام دارد که عموما در مصارفی که به فشار هوای حدود 3000 کیلو پاسکال (30 بار) نیاز دارند، استفاده می شود و در شکل 3 نمونه ای از آن نشان داده شده است.

کمپرسوربادفشارقوی

‌شکل 3- کمپرسور فشار قوی

کمپرسورهای باد چگونه کار می کنند

اولین مسئله ای که ذهن خریدار را هنگام خرید کمپرسور مشغول می سازد این است که سیستم ‌کمپرسورهای باد چگونه کار می کنند و در پاسخ به این سوال که ‌کمپرسورهای باد چگونه کار می کنند، می توان اینگونه پاسخ داد که هوای موجود از محیط خارج که فشار و دمای پایینی دارد به وسیله کمپرسور از قسمت اپراتوار دریافت می گردد و با مکانیزم مکانیکی که در سیستم کمپرسور تعبیه گردیده است که خود انواع مختلفی دارد و در بخش قبل به آن پرداختیم، هوا را متراکم یا فشرده می سازد به عبارت دیگر هوا را از حجم زیاد به حجم کمتر تبدیل میکند (در این فرایند دمای گاز بسیار بالا می رود و همچنین عامل دیگری که در طی این فرایند بطور چشمگیری افزایش می یابد، فشار گاز است) و سپس هوا را با فشار و دمای بالا به قسمت کندانسور می فرستد به این ترتیب در پاسخ به اینکه ‌کمپرسورهای باد چگونه کار می کنند بطور خیلی ساده می توان گفت کمپرسور که قلب تپنده هر سیستم است هوا را از محیط خارج دریافت و طی یک مکانیزم آن را با فشار بیشتر به خارج از خود منتقل می نماید. این نکته در مورد کمپرسورهای باد وجود دارد که نحوه فشرده سازی هوا در قسمت کمپرسور به صورت های مختلفی صورت می گیرد که خریدار متناسب با نوع پروژه خود، توان و مصرف برق، کمپرسور را انتخاب می نماید. در بالا مختصری در مورد طبقه بندی هر کدام از کمپرسور ها آشنا شدیم و در اینجا برای اینکه بیشتر درباره اینکه ‌کمپرسورهای باد چگونه کار می کنند بدانیم لازم است در مورد عملکرد هر کدام از تقسیم بندی ها بیشتر آشنا شویم.

 

نحوه فشرده سازی هوا در کمپرسورهای پیستونی:

این کمپرسور از سه جزء اصلی الکتروموتور، مخزن و هواساز ساخته شده است. برای فشرده سازی هوا، پیستون در سیلندر رو به پایین حرکت می کند و هوا را درون مخزن قرار می دهد و پس از آن پیستون دوباره شروع به بالا رفتن می کند و چون در اینجا دو سوپاپ از برگشت هوا به داخل سیلندر جلوگیری می‌کنند در نتیجه فشار هوا در قسمت سیلندر کاهش می یابد و دوباره با پایین آمدن پیستون، سوپاپ ها به بالا حرکت می کنند و هوا وارد مخزن می شود این سیکل اینقدر ادامه پیدا می کند تا فشار مورد نیاز تامین گردد.

نحوه فشرده سازی هوا در کمپرسورهای اسکرو (پیچی):

این کمپرسور نیز از اجزای اصلی الکتروموتور، دو شفت مارپیچ در داخل سیلندر، مخزن و تابلو برق و … ساخته شده است. در این روش تولید فشار گاز با حرکت دو جز متفاوت مارپیچی که یکی ثابت است و دیگری متحرک انجام می شود، به این صورت که با حرکت شافت مارپیچ متحرک در داخل شافت مارپیچ ثابت موجب انتقال هوا محیط بیرون به داخل مخزن می شود و دوباره شفت متحرک به بالا حرکت می کند و هوای بیرون را به داخل خود میکشد و آن را فشرده می سازد و این پروسه بارها تکرار می گردد تا فشار هوای داخل مخزن به حد مورد نیاز برسد. در کمپرسور های اسکرو برای خنک سازی قسمت مخزن و هوا ساز از رادیاتور دو منظوره آب و روغن استفاده می نمایند در قسمتی که آب در رادیاتور می باشد وظیفه پایین آوردن دمای فشار گاز موجود در مخزن را بر عهده دارد و قسمتی که روغن در رادیاتور می باشد وظیفه روانکاری و پایین آوردن دمای کمپرسور را دارد.

حال که با عملکرد کمپرسور ها بیشتر آشنا شدیم می توانیم به سوال اینکه ‌کمپرسورهای باد چگونه کار می کنند جواب دهیم.

برگشت به بالا
تولیدوتعمیرانواع کمپرسورباد