آشنایی با انواع کمپرسورهای تبرید

یکی از روش های پرکاربرد برای سرمایش یا برودت، استفاده از سیستم تبرید تراکمی است که از چهار قسمت اصلی کندانسور، کمپرسور، شیر انبساط و اوپراتور تشکیل شده است. کمپرسور قلب تپنده این سیستم محسوب می شود و وظیفه متراکم سازی هوا و گازها را بر عهده دارد. انواع کمپرسورهای تبرید شامل کمپرسور روتاری، کمپرسور تبرید اسکرال، کمپرسور اسکرو و کمپرسور رفت و برگشتی است.

کمپرسور تبرید چیست؟

کمپرسور تبرید در دستگاه های مختلف خنک سازی، انرژی لازم را برای حرکت سیال تامین می کنند و با ایجاد اختلاف فشار، جریان مبرد را از یک قسمت به قسمت دیگر برقرار می کنند. مبرد یک ماده واسطه در سیکل تبرید است که می تواند از حالت گاز به مایع یا بالعکس تبدیل شود.

انواع کمپرسورهای تبریدی

انواع کمپرسور سیکل تبرید که در چیلرهای تراکمی و سیستم های تهویه به کار می روند به 5 دسته زیر تقسیم می شوند:

کمپرسور روتاری

کمپرسورهای روتاری از مکانیزم جابه جایی مثبت بهره می برند و از نوع چرخشی هستند. در این نوع کمپرسور، تیغه ها با گردش 360 درجه، عمل مکش و کمپرسور گاز را انجام می دهند. اگرچه کمپرسور روتاری عملکرد بالایی ندارد؛ ولی به دلیل مصرف برق پایین و صدای کم آن باعث شده برای کاربردهای خانگی استفاده شود.

مهمترین مزیت این کمپرسور، پایین بودن تعداد قطعات متحرک است که باعث می شود کمپرسور در زمان فعالیت سروصدای کمی تولید کند. از معایب این کمپرسور نیز می توان به عمر کم، پایین بودن عملکرد دستگاه در محیط های کثیف و محدود بودن ظرفیت آن اشاره کرد.

کمپرسور اسکرال

کمپرسورهای اسکرال از دو مارپیچ تشکیل شده اند که یکی از آن ها ثابت و دیگری در حال دوران خواهد بود. این دوران باعث فشرده شدن گاز و بالا رفتن دما و فشار آن می شود. این کمپرسورها بیشتر در چیلرها مورد استفاده قرار می گیرند.

سیکل عملکرد اسکرال شامل سه مرحله مکش مبرد، تراکم مبرد و تخلیه مبرد است که در این سه مرحله وظیفه اصلی بر عهده دو مارپیچ حلزونی دستگاه است. در ساختمان کمپرسور، مارپیچ بیرونی ثابت است و مارپیچ درونی، دوران دارد.

کمپرسور اسکرال دو نوع متحرک و ثابت دارد که در نوع متحرک تعداد دور مارپیچ قابل کنترل است و به کمک آن می توان میزان هوای متراکم شده، دما و فشار مبرد را مهار کرد. در نوع ثابت تعداد مارپیچ ثابت بوده و قابل کنترل نیست. در این حالت برای مدیریت میزان هوای متراکم شده می توان یکی از مارپیچ ها را جا به جا کرد.

مزایای این نوع کمپرسور شامل بازدهی بیشتر نسبت به دیگر کمپرسورها، سروصدا و لرزش پایین، طول عمر نسبتا بالا و طراحی ساده است و از معایب آن می توان به غیر قابل تعمیر شدن و محدود بودن ظرفیت جهت چیلرهای بزرگ اشاره کرد.

کمپرسور اسکرو

کمپرسور اسکرو، نوعی کمپرسور جابه جایی مثبت است که از مکانیزم روتاری برای متراکم کردن گاز استفاده می کند. از این کمپرسورها معمولا در جایی که به حجم گاز متراکم زیادی نیاز باشد، استفاده می شود. هنگامی که روتورها می چرخند، باعث می شود دندانه ها در هم درگیر شده و محفظه ای بین کمپرسورها و روتورها ایجاد کنند. این چرخش حلزونی در محفظه باعث ورود گاز از طرف ساکشن و حرکت به سوی فشرده سازی می شود.

اسکرو در لغت معنای پیچ را می دهد و کمپرسور اسکرو، جزو کمپرسورهایی است که با تجهیزات مارپچی، عمل فشرده سازی را انجام می دهد. رتورهای این مدل کمپرسور به مدل حلزونی و پیچ های راه راه شبیه است که به صورت نر و ماده در داخل یکدیگر می چرخند و گاز هوا را به سمت جلو حرکت می دهند. این کار باعث ایجاد خلا و ورود دائمی گاز به داخل کمپرسور می شود. هرچه مقدار فاصله بین مولکول های گاز کم شود، میزان فشار افزایش پیدا می کند.

مزایای کمپرسور اسکرو شامل تعدد در ظرفیت، عملکرد چهار مرحله ای، قابل تعمیر بودن و طول عمر بالا بدون کاهش راندمان است. از معایب این کمپرسور نیز می توان به سروصدای بالا و اشغال فضای زیاد اشاره کرد.

کمپرسور رفت و برگشتی

کمپرسورهای رفت و برگشتی، انرژی خود را از نیروی برق تامین می کند و عملکردی شبیه به موتور ماشین دارند. در مرحله اول، کمپرسور از انرژی الکتریکی استفاده کرده و آن را تبدیل به انرژی مکانیکی می کند. سپس آن را به سمت پایین برده و هنگام باز شدن سوپاپ های ورودی به کمپرسور، عمل مکش را انجام داده و گاز کم فشار خارج شده را وارد سیلندر می کند. در مرحله دوم سوپاپ های ورودی بسته شده و با بالا کشیدن سیلندر توسط کمپرسور این گاز فشرده می شود. مرحله بعدی  سوپاپ خروجی باز می شود و گاز با فشار بالا به سمت کندانسور رانده می شود.

از این کمپرسورها در خطوط انتقال گاز، نیروگاه های پتروشیمی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شود.

مزایای این کمپرسور به شرح زیر است:

• طول عمر بالا
• انتقال بدون روغن
• برخورداری از فشارهای نسبتا بالا
• صرف هزینه اولیه کمتر

از معایب این کمپرسور نیز می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سروصدای زیاد
• بازدهی پایین
• هزینه بالای نگهداری
• حساس به ورود مایعات

کمپرسور سانتریفیوژ

کمپرسور سانتریفیوژ که با نام کمپرسور گریز از مرکز شناخته می شود یکی از انواع کمپرسور دینامیک است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز، فشار هوا را افزایش می دهد. به این صورت که گردش پروانه هوا را به صورت محوری وارد کمپرسور کرده و پس از فشرده شدن به بیرون پرتاب می کند. از این کمپرسور در صنایع مختلفی مانند نیروگاهی، هوایی و صنایع خودرو استفاده می شود.

از مزایای این کمپرسور می توان به هزینه کم و سرو صدای پایین آن اشاره کرد. معایب آن نیز شامل نیاز به مواد با کیفیت و ماشین کاری دقیق و عدم پایداری در برابر تغییرات جریان است.

سخن آخر

کمپرسورهای تبرید در دستگاه های خنک کننده نقش مهمی را ایفا می کنند و با ایجاد اختلاف فشار، جریان مبرد را از قسمتی به قسمت دیگر برقرار می کنند. انواع کمپرسورهای تبرید شامل کمپرسور روتاری، کمپرسور رفت و برگشتی، کمپرسور سانتیرفیوژ و… است که هرکدام مزایا، معایب و عملکرد خاصی دارند. شما می توانید انواع کمپرسور را از ایران کمپرسور سفارش دهید و از کیفیت آن راضی باشید.

حسین موسوی نیا

من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.