کمپرسور | Compressor
کمپرسورها
در این مقاله قصد داریم شما را با انواع کمپرسور ها و نحوه کار کردن آن به همراه اجزای داخلی کمپرسور آشنا کنیم در ادامه با ما همراه باشید.
کمپرسور چیست؟
اگر بخواهیم به طور خلاصه معنا و مفهوم کمپرسور را برای شما جا بیندازیم یک مثال برای شما میزنیم. کمپرسور در واقع قلب سیستم برودتی می باشد قلب سیستم برودتی عملیات پمپاژ مبرد و یا گاز فریون را برعهده دارد و به این صورت عمل میکند که توسط لوله ساکشن یا مکش گاز مبرد را به داخل کمپرسور مکش میکند و توسط لوله دیس شارژ گاز مبرد را پس از متراکم سازی به داخل سیستم ارسال می کند.
همین طور می توان مثال زد که در پمپ های آب که در مصارف خانگی و تجاری استفاده می شوند پمپ عملیات پمپ کردن آب را بر عهده دارد و آب همان گاز مبرد است.
کمپرسور چیست و چه کاری در سیستم انجام میدهد.
کمپرسور یک دستگاه مکانیکی است که امروزه در صنایع کوچک و بزرگ کاربرد های مختلفی دارد. کارکرد کمپرسور در واقع ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرد از اپراتور ، متراکم کردن گاز و سپس فرستادن آن به کندانسور را برعهده دارد که در آن گاز مبرد به مایع تبدیل می شود.
مکندگی کمپرسور گاز را از سمت فشار قوی منتقل میکند و حجم گازی که باید متراکم شود بستگی به میزان جابجایی پیستون کمپرسور دارد.
کمپرسور ها دارای انواع مختلفی هستند کمپرسور ها را می توان بر پایه ویژگی های گوناگون طبقه بندی کرد.
دینامیکی
جابجایی مثبت
کمکی
اسکرال تشدید کننده های فشار
روتاری
کمپرسور دینامیکی
از کمپرسور های دینامیکی در فشار پایین و دبی های بالا استفاده می شود. دینامیکی در دو طرح محوری و شعاعی وجود دارد و غالباً توربینی یا توربینی شعاعی نامیده می شود و طرح های شعاع غالباً گریز از مرکز هستند.
برخلاف کمپرسورهای جابجایی که با جریان ثابت کار میکنند دینامیکی با فشار ثابت کار میکند.
عملکرد کمپرسور دینامیکی تحت تاثیر شرایط بیرونی قرار دارد از جمله ایجاد تغییر جزئی در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت میشود.
کمپرسور اسکرو
اسکرو یا پیچی یکی از انواع کمپرسور های برودتی می باشد که وظیفه انتقال و فشرده سازی و گاز مورد به درون سیکل تبرید را برعهده دارد.
با جابجایی مثبت عملیات متراکم کردن گاز را انجام می دهد و در حرکت دورانی از ارتعاشات کمپرسور اسکرو نسبت به سایر کمپرسورها کاهش پیدا کرده و تمام قطعات به صورت فشرده در کنار هم قرار گرفتند.
به دلیل داشتن قطعات متحرک از صدا و لرزش جلوگیری میکند.
انواع برند های اسکرو در بازار وجود دارد.
ظرفیت اسکرو بالاتر از اسکرال و پیستونی روتاری میباشد.
در ظرفیت های بالاتر از ۵۰ تن مورد استفاده قرار می گیرد به همین دلیل فضای کافی جهت نصب کمپرسور همیشه یکی از مشکلات اصلی خریداران این محصول می باشد و سعی شده که جهت برطرف کردن این موضوع ابعاد دستگاه کوچک تر شود و به صورت فشرده طراحی گردد.
کمپرسور اسکرو کامپکت
کمپرسور اسکرو به صورت فشرده طراحی می گردد که اصطلاحاً به آن اسکرو کامپکت یا فشرده می گویند.
در طراحی کامپکت گروه قطعات اعم از رسیور روغن و جداکننده روغن در کنار هم به صورت فشرده قرار می گیرند تا فضای کافی جهت نصب آن فراهم گردد.
نصب و راه اندازی بسیار راحت می باشد و در کمترین زمان ممکن آماده به کارگیری میشود.
نحوه کار با اسکرو هم به این شکل می باشد که سیال توسط دو مرحله دو محور حرکت آنها به صورت ساعتگرد و پادساعتگرد می باشد متراکم می گردد و سیال به فشار مورد نظر می رسد و از لوله دیس شارژ به بیرون هدایت می شود.
همانطور که قبلا گفته شد یکی از اصلی ترین قطعات دستگاه برودتی میباشد. اصطلاحاً به عنوان موتور هم گفته می شود.
در واقع وظیفه گردش و فشرده کردن گاز مبرد و پمپاژ آن داخل سیستم را برعهده دارد. می توان کمپرسور ها را به دو دسته معمولی و اینورتر که تفاوت زیادی با یکدیگر دارند را تقسیم کرد.
کمپرسور معمولی
کمپرسور های معمولی انرژی بیشتری را مصرف می کنند و هنگام استارت شدن و راه اندازی سیستم سر و صدای زیادی ایجاد می کنند. دور آن ها ثابت است و به صورت تک سرعت هستند. در زمان استارت از حداکثر توان خود استفاده می کنند و در بازار قیمت ارزان تری داشته و در نتیجه احتمال خراب شدن آنها نسبت به کمپرسور های دیگر بیشتر است.
کمپرسور اینورتر
کمپرسورهای اینورتر مصرف برق کمتری دارند با توجه به اینکه دور آن ها متغیر است سرعت و شتاب آن هم قابل تنظیم است.
یعنی در واقع متناسب با دمای برودت دستگاه دور و سرعت ان ها متغیر است.
قیمت نسبتاً بالاتری نسبت به کمپرسور های معمولی دارند و طول عمر بسیار بالایی دارد.
اینورتر سرعت موتور را در زمان هایی که نیاز است تغییر میدهد و به این ترتیب ۲۰ تا ۴۰ درصد در مصرف برق صرفه جویی می شود. این نوع از کمپرسور ها حتی زمانی که دما تثبیت شده و به حالت پایدار رسیده است که هیچگاه خاموش نمیشود و فقط برای حفظ دمای داخل کابین با سرعت کمتری کار میکند.
از مهمترین مزایای تکنولوژی اینورتر می توان به موارد زیر اشاره کرد:
کمپرسور معمولی برای شروع به کار به زمان بیشتری نیاز دارد حدوداً ۳ تا ۴ دقیقه به نظر می‌رسد این مقدار برای اینورتر در یخچال به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.
تکنولوژی اینورتر سیستم های تهویه مطبوع و یخچال ها موتورهای با سرعت های متغیر دارند که به تدریج شروع به کار می کنند و هنگام شروع به کار نیاز به برق بسیار کمتری دارد.
یک موتور اینورتر یا خطی ضریب قدرتی نزدیک به یک دارد که نه تنها باعث صرفه جویی در مصرف برق می شود بلکه باعث کاهش هزینه ها هم میشود.
کمپرسورهای تناوبی یا رفت و برگشتی
این نوع کمپرسور ها که در انواع دستگاه های تبرید خانگی و تجاری کوچک مورد استفاده قرار می گیرند دارای سیلندر و پیستون می باشد با اتصال برق و شروع به کار کمپرسور ، پیستون در داخل سیلندر به حرکت درآمده و گاز موجود در آن را متراکم می کند.
از طریق لوله دهش گاز یا مبرد را وارد مدار لوله کشی سیکل تبرید می نماید.
کمپرسورهای تناوبی در ظرفیت های مختلف از یک هشتم اسب بخار به بالا ساخته می شوند.
در موارد خاص کمتر از یک هشتم اسب بخار نیز ساخته می شود. در سیستم های تهویه مطبوع کمپرسور ها را در اندازه های بزرگ و با چند سیلندر و پیستون می سازند.
اغلب کمپرسورهای تناوبی که در دستگاه های تبرید خانگی مورد استفاده قرار می گیرند با گاز فریون R600 | R290 | R134 | R22
انواع کمپرسورهای تناوبی
کمپرسورهای تناوبی از نظر ارتباط بین قسمت الکتریکی و مکانیکی به سه نوع تقسیم می شوند:
کمپرسور باز (Open Compressor)
۱- کمپرسور باز (open compressor) که محور آن میل لنگ به وسیله کوپلینگ یا پولی و تسمه به الکتروموتور متصل شده است.
راندمان کاری این نوع کمپرسور بالاست و به سهولت تعمیر و یا تعویض میشود.
کمپرسور نیمه بسته (semi hermetic compressor)
۲- کمپرسور نیمه بسته که نوعی کمپرسور بسته است و قسمت هایی از آن قابل باز کردن و دسترسی است با باز کردن سرسیلندر این نوع کمپرسور می توان به برخی از قسمت‌های آن دسترسی یافت.
کمپرسور بسته
۳- Compressor بسته که موتور متحرک آن با بخش مکانیکی در یک پوسته آب بندی شده قرار گرفته است و چون پوسته جوشی ست غیر قابل تعمیر و یکبار مصرف است.
البته در بازار ایران برخی ها تعمیرات این نوع کمپرسور ها را انجام می دهند به این صورت که با سنگ فرز دور کمپرسور را بریده و به قطعات داخل کمپرسور دسترسی پیدا می کند.
پس از عیب یابی کمپرسور چنانچه سیم پیچ آن سوخته باشد یک کمپرسور دیگر با همان نام و همان قدرت را از همان برند آورده که سیم پیچ آن سالم است و سیم پیچ ها را تعویض میکنند.
سپس دور کمپرسور بریده شده را جوش داده و کمپرسور را رنگ نموده و روغن داخل آن را تعویض می کنند و به این صورت یک کمپرسور بسته در بازار ایران تعمیر میشود.
بیشترین موارد استفاده کمپرسور های بسته در دستگاه تبرید خانگی ، آبسردکن ، کولر گازی ها و غیره می باشد.
اجزا کمپرسورهای تناوبی
۱- کارتر
کارتر محفظه روغن است که در قسمت تحتانی Compressor قرار دارد و بدنه کمپرسور را نیز تشکیل می دهد. قسمت های مختلف کمپرسور بر روی کارتر سوار می شود.
جنس کارتر از فولاد ریخته گری است.
در کمپرسورهای باز و نیمه بسته برای کنترل سطح روغن درون کارتر شیشه رویت روغن نصب می شود که در آن سطح یک سوم تا یک دوم از پایین شیشه در حین کار نشان دهنده مقدار روغن داخل کمپرسور است.
۲- سیلندر
سیلندر استوانه ای است تو خالی که سطح آن کاملاً صاف و صیقلی بوده و رفت و برگشت پیستون در آن انجام می‌گیرد.
جنس سیلندر از چدن یا فولاد است بر روی بدنه سیلندر پرده های تعبیه شده که سبب میشود سیلندر راحت تر کنده شود.
قسمت بالای بدنه سیلندر به نحوی صاف شده تا با شیر تخلیه و سرسیلندر آب بندی شود.
بعضی از کمپرسورها بیش از یک سیلندر دارند.
۳- پیستون
پیستون استوانه ای فلزی است که در داخل سیلندر حرکت رفت و برگشتی انجام می دهد. پیستون از جنس چدن فولاد ریختگی و در کمپرسورهای بسته از آلیاژ آلومینیوم ساخته می شود.
در بالای پیستون رینگ های تراکمی و در پایین آن رینگ های روغنی قرار گرفتند. بعضی از پیستون ها فاقد رینگ هستند مثل پیستون کمپرسور های بسته
۴- میل لنگ
میلنگ وسیله ای که حرکت دورانی روتور را به حرکت تناوبی یعنی رفت و برگشتی پیستون در سیلندر تبدیل می کند و جنس آن معمولاً از فولاد خیلی سخت است.
۵- شاتون
شاتون رابطی است که پیستون را به میل لنگ متصل می کند جنس شاتون بستگی به نوع کمپرسور دارد و ممکن است از فولاد ، آهن یا آلیاژ آلومینیوم باشد.
شاتون توسط گژن پین به پیستون و توسط یاتاقان به میل لنگ متصل می شود به شاتون دسته شاتون نیز گفته می شود.
۶- سوپاپ‌های مکش و رانش
به منظور کنترل عمل پمپاژ کمپرسورهای تناوبی از سوپاپ استفاده می شود. این سوپاپ ها به طور خودکار عمل می کند و بر اثر اختلاف فشار در دو طرف صفحه سوپاپ باز شده و در اثر خاصیت فنری صفحات بسته میشود.
سوپاپ ها از صفحات فولادی ساخته میشود.
سوپاپ رانش با بالا رفتن پیستون در کمپرسور و سوپاپ مکش با پایین آمدن آن باز می شود.
۷- صدا خفه کن یا مافلر
بیشتر کمپرسور های کوچک دارای وسیله صدا خفه کن در لوله ورودی و خروجی هستند.
صدا خفه کن صداهای ناهنجار کمپرسور را بر اساس اصل افزایش حجم ناگهانی و کم کردن سرعت می‌گیرد.
صدا خفه کن از یک استوانه که معمولاً دارای پره های داخلی تشکیل شده است.
۸- استاتور
استاتور قسمت ثابت الکتروموتور است که روی آن یک یا چند سیم پیچ جهت ایجاد میدان مغناطیسی سوار شده است.
سیم پیچ استاتور ممکن است با برق تک فاز و یا سه فاز کار کند و وقتی جریان برق از سیم پیچ های استاتور می گذرد میدان مغناطیسی دواری به وجود می‌آورد که باعث چرخیدن روتور می گردد.
سربندی کمپرسورهای تک فاز
استاتور کمپرسورهای تک فاز دارای دو سیم پیچ است که به نام های سیم پیچ اصلی یا کار و سیم پیچ کمکی یا راه انداز نامیده می شود.
چون سطح مقطع سیم پیچ اصلی بزرگتر از سطح مقطع سیم پیچ کمکی است مقاومت الکتریکی سیم پیچ اصلی کمتر از مقاومت الکتریکی سیم پیچ راه انداز است.
به دلیل اینکه یک سر سیم پیچ اصلی را با یک سر سیم پیچ کمکی از داخل کمپرسور به همدیگر وصل میکند مشترک دو سیم پیچ کامان نامیده میشود.
پایانه های خروجی سیم پیچ استاتور کمپرسورهای تک فاز سه عدد هستند که نسبت به خود و بدنه کمپرسور عایق هستند.این سه پایانه تشکیل یک مثلث را میدهند که در اکثر کمپرسورها سر بالایی مشترک دو سیم پیچ را با حرف C و سمت راستی سر سیمپیچ اصلی را با حرف R یعنی Run و سر سوم سیم پیچ را با حرف S یعنی Start استارت نشان میدهند.
۹- روتور
روتور قسمت متحرک الکتروموتور را تشکیل میدهد و تحت تاثیر میدان مغناطیسی استاتور به صورت دورانی حرکت میکند و به میل لنگ کمپرسور متصل می شود.
روتوری که در کمپرسور ها به کار برده می شود از نوع روتور قفس سنجابی است.
این روتر مرکب است از یک عدد میله های مسی و آلومینیومی که در شیار های محیطی استوانه آهنی کار گذاشته شده است.
این میله های هادی از دو طرف توسط دو حلقه فلزی به هم مربوط می شوند و چون این مجموعه به قفس سنجاب ها شباهت دارد به آن روتور قفس سنجابی می گویند.
به منظور خنک کردن سیم پیچ استاتور در قسمت انتهایی روتور پره‌هایی قرار گرفته است.
10- شیرهای سرویس کمپرسور
هنگام سرویس و تعمیر از شیرهای سرویس استفاده می شود. هر Compressor معمولاً دارای دو شیر سرویس است.
یک شیر سرویس مکش دو شیر سرویس تخلیه
کمپرسور چه از نوع باز و چه از نوع بسته باشد ، دارای شیرهای مکش و تخلیه است.
ولی در بعضی از انواع کمپرسورهای بسته فقط یک شیر وجود دارد که آن هم از نوع مکش است.
شیرهای سرویس را می توان در سه مدل تقسیم کرد:
۱- موقعیت نشیمنگاه جلو محور شیر در جهت عقربه های ساعت تا انتها چرخانده میشود تا جریان گاز مبرد از خط مکش به Compressor و یا از Compressor و خط رانش را قطع کند.
۲- موقعیت نشیمنگاه عقب محور شیر در جهت عقربه های ساعت تا انتها چرخانده میشود تا ارتباط کمپرسور با لوله مکش یارانش برقرار شود و با محل نصب فشارسنج شیر قطع شود.
۳- موقعیت میانی محور شیر در جهت عقربه های ساعت و یا برعکس چرخانده میشود ، تا شیر در حالتی باشد که هم گاز بتواند به خط های مکش یارانش راه داشته باشد و هم به محلی که فشار سنج نصب میشود جریان یابد.
جهت خرید ، فروش و تعمیر انواع کمپرسورهای خانگی ، صنعتی و آزمایشگاهی با ما در تماس باشید.
