سلام دوستان عزیز
انچه که بایستی در مورد کمپرسورها بدانید (مختصر ومفید) 2
كمپرسورهاي پيستوني تراكم يك مرحله اي :
الف) كمپرسورهاي خرد و كوچك:
اين كمپرسورها , معمولاً غيرمستقيم الجريان و با فريون 12 ، 22 ، 142 ، 502 كار مي كنند . و بصورت باز با آب بندي ميل لنگ بوسيله كاسه نمد و يا بدون كاسه نمد و هرمتيك ســاخته مي شوند . موارد استفاده اين نوع كمپرسورها در يخچا لهاي مغازه اي و خانگي و كانتينرها و تهويه مطبوع مي باشد .
1 ـ كمپرسورهاي فريوني كاسه نمدي :
اين نوع كمپرسورها دو سيلندر يا چهار سيلندر بصورت عمودي ياV شكل با قطر 40 تا 70 ميلي متر ساخته مي شوند . سرد كردن سيلندرها با هوا بوده و ميل لنگ كمپرســور با دو تكيه گاه و سرعت آن 24 دور در ثانيه است . انتقال نيرو از الكتروموتور به كمپرسور بوسيله تسمه با كوپلينگ مي باشد . دو طرف ميل لنگ بوسيله كاسه نمد سيفوني با فنري آب بندي شده و سطح اصطحكاك گرافيت ـ فولادي و برتري يا فولاد است . روغن كاري پاشش فشاري است .
2 ـ كمپرسورهاي فريوني بدون كاسه نمد :
اين كمپرسورها با الكتروموتور در يك پوسته قرار داشته و رتور الكتروموتور مستقيماً به ميل لنگ كمپرسور بطور طره اي ( كنسولي ) متصل مي باشد . براي دسترسي به الكتروموتور و كمپرسور دريچه قابل باز شدن در نظر گرفته مي شود . اين نوع كمپرسورها مي توانند با دور بيشتر نسبت به نوع كاسه نمدي كاركنند و ابعاد آنها كوچكتر بوده و سرو صداي كمتري دارند و نسبت به نوع اول با دوام تر هستند .
3 ـ كمپرسورهاي فريوني هرمتيك :
قدرت برودتي اين نوع كمپرسور ها تا5/ 3 كيلو وات ( 3000 كيلو كالري در ساعت ) بوده و در يخچال هاي مغازه اي تهويه مطبوع اتومبيل ها مورد استفاده قرار مي گيرند . مبرد اين نوع كمپرسور فريون 12 يا 22 يا 142 است . كمپرسور با الكتروموتور در يك پوسته بسته كيپ قرار دارند و تفاوت آنها با كمپرسورهاي بدون كاسه نمد در اين است كه اين نوع كمپرسور در بدنه فاقد دريچه مي باشند .
ب) كمپرسور با قدرت برودتي متوسط :
قطعات اين نوع كمپرسور ها معمولاً استاندارد شده و با كورس پيستون 70 ميلي متر و قطر سيلندر 81 ( مستقيم الجريان ) تا 102 ( غيرمستقيم الجريان ) ميلي متر ساخته مي شوند و تعداد سيلندرها 2 تا 8 مي باشد . كمپرسورهاي مستقيم الجريان هم با فريون 12 و 22 و هم با آمونياك كار مي كند ولي مبرد در كمپرسورهاي غير مستقيم الجريان و فريون 12 و 142 است و خنك شدن سيلندر با هوا انجام مي گيرد .
ج ) كمپرسور با قدرت برودتي زياد :
اين كمپرسورها همگي مستقيم الجريان و داراي قدرت برودتي 100000 و 400000 كيلو كالري در ساعت بوده و در دو گروه ساخته مي شوند :
گروه اول با آمونياك و فريون 22 و گروه دوم فقط با فريون 22 كار مي كنند . تعداد سيلندرها 2 تا 8 و كورس پيستون تا 130 ميلي متر است و قطر سيلندر ها براي آمونياك و فريون 22 تا 150 ميلي متر و براي فريون 12 تا 190 ميلي متر است . قرار گرفتن سيلندرها عمودي يا V شكل يا VV شكل است
.
كمپرسورهاي بزرگ واسطه اي :
كمپرسورهاي بزرگ با قدرت برودتي بيش از 400 هزار كيلوكالري در ساعت بصورت افقي دو عمل ساخته مي شوند . تراكم بترتيب در دو طرف سيلندر انجام مي گيرد و جهت حركت مبرد در داخل سيلندر عوض مي شود . كمپرسورهاي يك مرحله اي براي نسبت فشار كمتر از 9 و اختلاف فشار رانش و مكش در روي پيستون حداكثر 8/ 0 مگا پاسكال يا 8 كيلو گرم نيرو بر متر مربع براي فريون 12 و 22 كيلو گرم بر سانتي متر مربع براي فريون 22 و آمونياك محاسبه مي شوند .
كمپرسورهاي پيستوني تراكم دو مرحله اي :
كمپرسورهاي دو مرحله اي معمولاً براي سيستم هاي برودتي با درجه حرارت پائين و قتي اختلاف فشاررانش و مكش بيش از 8 تا 12 كيلو متر بر سانتي متر مربع ونسبت فشارها بيش از 9 باشد مورد استفاده قرار مي گيرند .
يك نمونه از اين كمپرسورهاي دو مرحله اي 4 سيلندرV شكل دارند كه با آمونياك و فريون 22 كار مي كنند . قدرت برودتي اين نوع كمپر سور ها در دماي جوش 40- درجه سانتي گراد و دماي تقطير 35 درجه سانتي گراد حدود 80 هزار كيلو كالري در ساعت بوده و كليه سيلندرها داراي قطر 200 ميلي متر و كورس 150 ميلي متر و دور ميل لنگ 12 دور در ثانيه است كه سه سيلندر براي فشار ضعيف و يك سيلندر براي فشار بالا منظور مي شود .
كمپرسورهاي دوراني :
اجزاء اساسي اين كمپرسورهاي دوراني سيلندر ثابت , پيستون يا روتور و تيغه (پره ) متحرك است. دو نوع كمپرسور دوار وجود دارد .
غلطكي كه از يك غلطك و يك سيلندر تشكيل شده و محور با همان غلطك ( روتور ) بطور خارج از مركز در داخل سيلندر مي چرخد و يك تيغه به كمك متري قسمت مكش و رانش را جدا مي كند .
نوع تيغه اي كه روتور و تيغه ها هر دو مي چرخند. روتور روي محور خودش مي چرخد ولي سيلندر و غلطك هم محور نمي باشند و تيغه ها به علت خاصيت گريز از مركز در حال چرخش بوده و به بدنه سيلندر فشرده مي شوند . تراكم در كمپرسورهاي دوراني بر اساس كم شدن حجم بين سطح داخلي سيلندر , سطح خارجي روتور و تيغه ها مي باشد . كمپرسور هاي دوراني نوع اول داراي قدرت برودتي كم و معمولاً فريوني بوده و در يخچالها بكار مي رود .
كمپرسورهاي دوراني بزرگ به كمپرسور فشاري ( بوستري ) معروفند و در سيستم هاي آمونياكي دو مرحله اي مورد استفاده قرار مي گيرند با مقايسه با كمپرسورهاي پيستوني داراي ابعاد كمتر و كار آنها متعادل تر است و نبودن سوپاپ ها مكش و رانش باعث كم شدن تلفات هيدروليكي در اين نوع كمپرسور ها مي شود و اين امر بخصوص در سرماي پائين بسيار مشهود است.( 40 تا 70 ) كمپرسورهاي دوراني خيلي كوچك فريــوني بصورت هرمــتيك ( بسته ) ساخته مي شوند
ساختمان اجزاء كمپرسورهاي دوراني
1 ـ ساختمان تيغه :
تيغه ها ممكن است از آهن , فولاد , چدن , آلومينيوم يا زغال ساخته شده باشند لبه آنها صاف و صيقلي بوده و طول آنها بايد اندازة ارتفاع سيلندر باشد .
2 ـ ساختمان سيلندر :
سيلندر كمپرسورهاي دوراني از چدن درست مي شود . سطح داخلي آن بدقت تراش داده شده و صيقلي مي گردد . دريچه ورودي و خروجي روي جدار سيلندر تعبيه مي شوند . بر روي صفحة انتهايي سوار و صفحة سوپاپ در خروجي دريچه تخليه و حتي الامكان نزديك به محفظه فشار سوار مي شود. بوسيله چند پيچ سيلندر به بدنه محكم شده و چند خار سيلندر را در جاي مناسب بر روي صفحه نگه مي دارد .
3 ـ ساختمان قسمت متحرك :
قسمت متحرك در كمپرسورهاي نوع تيغه متحرك جزئي از خود محور است . تيغه ها در شكافهايي كه براي نصب آنها تعبيه شده قرار مي گيرند . امتداد تيغه ها در شعاع محور است .
در كمپرسورهاي نوع تيغه ثابت , قسمت متحرك شامل غلطكي است كه دقيقاً با قسمت خارج از مركز محور كه جزئي از محور است چفت مي شود . در بعضي از اين نوع تيغه ثابت به برشي روي غلطك متصل شده كه اين امر باعث تماس بهتر پره با لنگ خارج از مركز و آب بندي خوب آن بوده و هم وسيلة مؤ ثري جهت حركت پره در شكاف مي شود .
4 ـ ساختمان ميله ( محور) :
ميله معمولاً از فولاد كوبيده شده يا فولاد با كربـن متــوسط ساخــته شده و آب داده مي شود، در كمپرسورهاي باز انتهاي ميلة مخروطي است و در آن شياري جهت نصب خار نگهدارنده چرخ طيار تعبيه شده است . ميله بايد كاملاً صاف و صيقلي باشد و با پوسته ياطاقان فاصله اي در حدود012/ 0 ميلي متر داشته باشد. انتهاي محور بعضي از كمپرسورهاي مستقيم يك قطعه اتصال قابل انعطاف دارد كه غير هم راستايي جزئي محور موتور و كمپرسور را خنثي مي كند .
5 ـ ساختمان سوپاپ :
سوپاپ تخليه بخار از آلياژ فولاد كربن آب داده شده كه خاصيت فنري پيدا كرده ساخته مي شود. پاشنة سوپاپ معمولاً جزئي از يكي از صفحات سر سيلندر است و از همان جنس صفحه و بايد به صفحه چسبيده و يا نزديك باشد تا فضاي مرده سرسيلندر كم باشد . بعضي از سوپاپ ها داراي فنر ظريفي هستند كه بهتر بسته شدن دريچه و بيشتر باز شدن سوپاپ را در مواردي كه كمپرسور روغن را از خود عبور مي دهد امكان پذير مي سازد .
6 ـ كاسه نمد :
كاسه نمد ميل لنگ كمپرسورهاي دوراني شبيه كمپرسورهاي تناوبي بوده و معمولاً در طرف پرفشار بسته مي شود. ميله داراي برجستگي است كه يك واشر حلقه اي شياردار لاستيكي به آن تكيه مي كند و يك فنر حلقه اي در شيار واشر قرار دارد كه آنرا بطرف خارج مي فشارد تا از چرخش آن با ميله جلوگيري كند. در بعضي از انواع يك كاسه نمد فانوسي با يك واشر زغالي يا لاستيكي در داخل فانوس به ميل لنگ متصل مي شود. اين واشر زغالي يا لاستيكي به همراه ميله مي چرخد .
7 ـ روغن كاري :
در كمپرسورهاي دوراني يك لايه نازك روغن در روي سيلندر در غلطك گردان و سطوح تيغه ها بايد باشد. روغن تحت تأثير مكش از طريق ياطاقان اصلي بداخــل سيلنـــدر وارد مي شود و سطح روغن تا نيمه ياطاقان را مي گيرد. در بيشتركمپرسورهاي دوراني روغنكاري تحت فشار انجام مي پذيرد و براي اين منظور از پمپ جداگانه اي استفاده مي شود و در بعضي ديگر از حركت جلو عقب رفتن تيغه در شكافشان به عنـوان پمــپ روغن استــفاده مي شود .
كمپر سورهاي مارپيچي :
( كمپرسورهاي پيستوني در سال 1930 توليد ودر سالهاي 1950 و 1960 در اروپا رايج گرديد)
كمپرسورهاي مارپيچي تشكيل شده از بدنه , داراي شيارهائي اســت كه در دو رتــور با تيغه هاي دنده اي مار پيچي قرار گرفته اند . رتور هادي با الكتروموتور متصل است و داراي دندانه برآمده پهن مي باشد . رتور گردانده شده بوسيله فشار بخار متراكم شــده بحركــت درمي آيد و داراي دندانه گرد و نازك مي باشد.ميله گردنده ( رتور) در يك فاصله معيني از چرخ دنده هاي 7 و 8 نگهداشته مي شود . تكيه گاه ميله ها ياطاقان هاي لغزنده يا نوساني 5 و 6 و ياطاقان اتكائي 4 مي باشند . در نزديك مارپيچ ها آب بندي 9 منظور شده است . مقطع دندانه رتورها را طوري مي سازند كه همديگر را بپوشانند و نه با هم برخورد نمايند. و مي نيمم فاصله 1 /0 درصد است . فاصله پروفيل مارپيچي ها بايد مي نيمم باشد و براي اين منظور بايد خيلي دقيق تراش و جمع آوري شوند . بخار در اثر تماس دريچه مكش كه در جدار بدنه قرار گرفته است به گودال ( فرورفتگي ) رتورها وارد مي شود و عمل مكش وقتي سطح گودال از دريچه دور مي شود خاتمه مي يابد .
دراثرفرورفتن دندانه يكي ازرتورها درگودال رتور ديگرحجم بخاركم شــده و متراكــم مي گردد و در انتهاي تراكم بخار با دريچه رانش ارتباط يافته وبه وسيله دندانه هاي رتور بخار رانده مي شود . دريچه رانش در طرف ديگر بدنه مقابل دريچه مكش قرار داشته و سوپاپ در اين نوع كمپرسور وجود ندارد .
در كمپرسورهاي مارپيچي حفره كارگر بدون سيستم روغن كــاري ساخـته مي شود (خشك ) زيرا رتور ها بدون تماس با هم گردش مي كنند ولي در بعضي از انواع سطح رتور ها روغن كار مي شود و چون روغن فاصله بين رتور ها را تا حدي مي پوشاند اين امر باعث افزايش نسبت تراكم مي گردد و در اين صورت مي تواند ازخنك كردن بدنه به وسيله آب خودداري نمود .
با مقايسه با كمپر سور هاي پيستوني تناوبي ودوراني اين نوع كمپر سور داراي ابعاد و وزن كمتر بوده و راندمان آن بخاطر نبودن سوپاپ و مقاومت در حفره كارگر بيشتر است در عوض سرعت بسيار زياد و سيستم روغن كاري مخصوص از معايب كمپرسورهاي مارپيچي بشمار مي رود .
توربو كمپر سور (كمپرسورهاي گريز از مركز) :
( در سال 1920 به وسيله دكتر ويليس كرير طرح ومورد استفاده قرار گرفت).
توربو كمپر سوردر ماشين ها با قدرت برودتي زياد و فشار انتهاي نسبتاً كم مورد استفاده قرار مي گيرد .
تعداد پروانه كمپر سور نشان دهنده مراحل تراكم است . تراكم بخار مبرد در اثر نيروي گريز از مركز با حركت سريع حلقه ها چرخ گردان و تبديل انرژي جنبشي حاصل از پروانه هاي چرخ گردان به انرژي پتانسيل در ديفوزور مي باشد .
در بدنه كمپر سور چرخ گردانها پروانه اي روي ميله ( ميل لنگ ) سوار مي شوند .
روغن كاري يا طا قانهاو كاسه نمد به وسيله دستگاه مخصوصي كه در باك روغن قرار دارد از طريق پمپ ***** وسوپاپ كنترل فشار انجام مي گيرد .
توربوكمپرسور خيلي خوب تعادل يافته و با سرعت دوراني زياد كار مي كند . بخار مبرد از طرف ميله بطرف پروانه هاي چرخ گردان گشيده مي شود و بر اثر حركت در پره ها بخار سرعت زيادي يافته و تحت اثر نيروي گريز از مركز از پـرده به ديفــوزور ( پخش كننده) مي رود و در آنجا بخاطر افزايش مقطع ، سرعت كم شده و فشار افزايش مي يابد و با عبور بخار از پروانه هاي متعدد مي توان فشار انتهاي تراكم را افزايش داد .
راندمان توربو كمپرسورها بوسيله ميله از 100 به 50 درصد تغيير مي كند و قبل از پروانه دوم ميان بخار مبرد در نظر گرفته مي شود .
خواص توربو كمپرسورها نسبت به كمپرسور هاي پيستوني بشرح زير است :
1ـ تعادل و آب بندي بهتر بخاطر نبودن نيروي انرسي متغير .
2ـ نبودن سوپاپ ها و در نتيجه حذف مقاومت .
3ـ حذف شدن خطر ضربه هيدروليكي احتمالي .
4 ـ ابعاد كوچكتر و وزن كمتر در قدرتهاي مساوي .
5 ـ حذف روغن كاري دروني كه در نتيجه آن روغــن به وسايــل تبــادل كننــده نمي رود(كندانسور ـ تبخير كنند). در عوض استفاده از سيستم روغن كاري مخصوص و الكتروموتور سينكروني از كمبودهاي توربو كمپرسور بشمار مي رود .
موارد استفاده از توربوكمپرسورها در ماشينهاي مبرد بزرگ در صنايع شيميايي و نفت و در دستگاههاي بزرگ تهويه مطبوع مي باشد و معمولاً وقتي از اين نوع كمپرسور استـفاده مي شود كه حجم بخار ورودي به كمپرسور خيلي زياد باشد .
مبردهاي مورد استفاده در توربو كمپرسورها بايد داراي راندمان حجمي كم ( زياد شدن حجم بخار) و وزني ملكولي زياد (افزايش انرژي جنبشي وكم شدن تعداد پروانه) باشند كه اين خواص در فريون 11 و 142 و 12 مشاهده مي شود .
در مكانهاي كه احتياج به سرمايش زيادي دارند از کمپرسورهای بزرگ تبرید مورد استفاده قرار می گیرند و ظرفیت هز یک از آنها ار ۱۰۰ تا ۱۰۰۰۰ تن تبرید است . بر حسب نوع و ظرفیت کمپرسور مبردهای مورد استفاده در چیلرفریون ۱۲ یا ۲۲ یا ۱۱۳ یا یا ۵۰۰ یا ... استفاده می شوند البته در سالهای اخیر به دلیل آشکار شدن اثر مخرب CFC ها بر لایه اوزون جو زمین و ممنوعیت استفاده از آنان مبردهای بی زیان برای لایه اوزون به تدریج جانشین آنان می شوند که از جمله آنان می توانیم به R134a اشاره کرد .
کمپرسورهای تبرید از یک یا تعدادی پره تشکیل می شوند که روی محوری که با سرعت در محفظه می چرخد سوار شده استمبرد که به چشم پره وارد شده است با نیروی گریز از مرکز در سرعت زیادبه نوک پره رانده می شود و از اینجا مبرد به دیفیوزر وارد شده و فشار سرعتی آن به فشار استاتیکی تبدیل می شود . سپس به کندانسور رانده شده تا تقطیر شودو ادامه سیکل انجام می شود .
۱) روانکاری
در کمپرسورهای سانتریفوژ بنا بر دستورالعمل کارخانه سازنده فقط باید از روغن با درجه بالا استفاده شود سطح روغن باید در تمام سیستم روغن کاریمورد بررسی قرار گیرد تا حد صحیح آن همیشه برقرار باشد .
سطح روغن باید به عنوان مرجع روی شیشه رویت یا سایت گلاس علامت گذاری شود و لازم است حین کار و هنگام خاموشی سیستم مورد بازبینی قرار گیرد . سایر کارهایی که باید انجام شود به شرح زیر است :
• بازبینی منظم فشار و دما هنگام کار دستگاه
• بازبینی منظم فشار و دما هنگام خاموشی دستگاه هر ۶ ماه یک بار
• بازرسی سطح روغن هنگام خاموشی دستگاه
• تعویض روغن در صورت کثیف شدن روغن
• تمیز کردن صافی روغن در هنگام تعویض کردن روغن در صورت لزوم
۲) گرمکن روغن
گرمکن روغن باید در هنگام خاموشی دستگاه روشن باشد تا مخلوط روغن و مبرد را از هم جدا کند
۳) مبرد
هر ۲ سال یک مرتبه باید از مبرد نمونه برداری شود تا در صورت کثیف بودن یا نا مناسب بودن تعویض گردد
۴) خاموشی طولانی دستگاه
اگر گرمکن روغن درست کار کند جذب روغن توسط مبرد را می توان به حداقل رساند . اگر دستگاه در محلی با آب و هوای کثیف نصب شده باید آب سیستم خنک کاری روغن را تخلیه کرد کاهی تخلیه روغن مناسب تر است
