معرفی کمپرسور هوا

امروزه در تمامی بخش های صنعتی، کارگاهی، آزمایشگاهی و پزشکی، می توان کاربردهای گسترده از هوای فشرده را پیدا کرد.کمپرسور هوا که در برخی مواقع به آن پمپ باد یا پمپ هوا نیز گفته می شود به لاتین Air Compressor، دستگاهی است که با روش های متعدد حجم هوا را کاهش داده و در خروجی هوای فشرده تحویل می دهد.

کمپرسورها توانایی فشرده سازی گازهای مختلف را در کاربردهای مختلف دارند. دربخش هایی که احتیاج به هوای فشرده است، پمپ باد با مکیدن هوای محیط عملیات فشرده سازی را انجام میدهد و در این فرآیند به دلیل بالا رفتن فشار، دما نیز افزایش پیدا می کند که برای کاهش دما در کمپرسورها از سیستم افتر کولر بعد از خروجی ایرند کمپرسور استفاده می شود.

تاریخچه کمپرسور هوا

اولین استفاده از هوای فشرده در جهان به زمانی بر میگردد که انسان برای اولین بار از طریق دمنده های دست ساز ساخت خود شروع به دمش هوا در آتش نمود و در بعدها با ساخته شدن ابزارهای دستی، نیروی این دمنده ها از طریق چرخ های دوار آبی تامین گردید.

اولین کمپرسور باد ساخته شده

اولین باری که سیلندر پمپ باد ساخته شد حوالی سال1726 به دست جان اسمیتون بود و به دلیل عدم توانایی ساخت سیلندر های دقیق در آن زمان، سیلندرهای هوای اولیه شکلی ابتدایی داشتن با این حال این کمپرسورها کمک شایانی به ارتقاء کوره های ذوب آهن در زمان خود داشتند.

چندی بعد با اختراع اولین ماشین تراش، جان اسمیتون سیلندرهای دقیق تری نسبت به سری های اولیه ساخت اما به دلیل محدودیت در مصالح استفاده شده این طرح توانایی ایجاد فشار تا حداکثر 1 بار را داشت.

تحول بزرگ در ساخت کمپرسور ها

در سال 1857 زمان تاسیس تونل مونت سنیس در کوه های آلپ، که این تونل دارای ریلی به طول 13 کیلومتر بود و ابتدا حفاری توسط چکش های دستی شروع گشت.

حفاری با سرعت بسیار پایینی انجام می شد و طبق نظر کارشناسان آن زمان حفر تونل 30 سال طول می کشید. مهندسان ساخت تونل به ناچار ایده استفاده از چکش های بادی را ارائه کردند که این چکش ها با فشاری برابر با 6 بار کار می کردند.

فرآیند طراحی و ساخت کمپرسور باد حفر تونل حدود 4 سال به طول انجامید و در این مدت طراحی و ساخت چکش های بادی هم به پایان رسید. مشکلات و مسائلی که در طول ساخت تونل مونت سنیس سوئیس پیش آمد، شروع پیشرفتی بر ساخت کمپرسور صنعتی و  ابزارآلات پنوماتیک بود.

کمپرسور باد چیست؟

به طور کلی کمپرسورها در دو دسته اصل جابجایی مثبت و دینامیکی تقسیم بندی میشوند که هرکدام در شرایط کاری مختلفی کاربرد مختص خود را دارند:

کمپرسور دینامیکی

کمپرسور فشار ثابت که به کمپرسور دینامیکی هم معروف هستند از نوع کمپرسور های دائم کار می باشند، به عبارتی انتقال انرژی در این مدل کمپرسور به صورت دائمی می باشد و شرایط کاری کمپرسور کاملا به دما و فشار سیال ورودی به آن بستگی دارد.

کمپرسور دینامیکی به دو بخش کمپرسور های شعاعی یا سانتریفیوژ و کمپرسور های محوری یا آکسیال تقسیم بندی می شوند. در کمپرسور های گریز از مرکز هوا در راستای پره ها به کمپرسور مکیده شده و سپس در اثر نیروی گریز از مرکز انرژی جنبشی آن افزایش می یابد و سپس از طریق خروجی کمپرسور از آن خارج میشود. درکمپرسور آکسیال جریان در امتداد محور شافت ورودی شروع به حرکت کرده و پس از افزایش انرژی جنبشی سیال در خروجی توسط دیفیوزر افزایش فشار اتفاق می افتد.

کمپرسور جابجایی مثبت

مکانیزم کارکرد کمپرسور های جابجایی مثبت positive displacement compressor به این شکل است که پس از مکش سیال در کمپرسور هوا با کاهش دادن حجم آن، فشار افزایش پیدا می کند. استفاده از پمپ هوای جابجایی مثبت یکی از متداول ترین روش ها برای تامین هوای فشرده مراکز صنعتی  می باشد و تلمبه دوچرخه ساده ترین نوع از کمپرسور های جابجایی مثبت است. قدرت تراکم در کمپرسور های جابجای مثبت به نسبت کمپرسور های دینامیکی بسیار بالاتر می باشد و از مهم ترین مدل این نوع می توان به کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی اشاره نمود.

مدل های کمپرسور هوا بر اساس نوع عملکرد

کمپرسور هوای فشرده طیف کاربرد بسیار وسیعی دارد و تقریبا در تمامی صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. در این قسمت مدل های کمپرسور باد را بر اساس مکانیزم عملکردشان تشریح می کنیم.

کمپرسور پیستونی    reciprocating compressor  

عامل متراکم کننده در کمپرسور های پیستونی یا رفت و برگشتی، پیستون کمپرسور است. هوای فشرده پس از ورود به سیلندر پمپ هوا، توسط کاهش حجم ایجاد شده پیستون فشرده سازی شده و در نهایت در مخزن ذخیره سازی می گردد. مخازن کمپرسور هوای پیستونی به طور معمول بین 150 تا 1500 لیتر حجم دارند و در مصارف کارگاهی کوچک تا متوسط تولید هوای فشرده کاملا مقرون به صرفه ای را تولید می کنند.

مدل های کمپرسور پیستونی

اجزاء کمپرسور پیستونی

پیستون

کارتل

بلوک سیلندر

الکتروموتور ( توان 2 تا 10 اسب بخار)

مخزن

کلید اتومات

شیرهای ورودی و خروجی

درجه یا گیج

شیر تخلیه

تابلو برق ( در صورت سه فاز بودن موتور)

کمپرسور اسکرو

فرایند تولید هوای فشرده در کمپرسور هوای اسکرو به این شکل است که هوا از قسمت بالای ایرند کمپرسور مکیده می شود و سپس وارد فضای خالی بین مارپیچ های کمپرسور اسکرو می گردد و فشرده سازی انجام می پذیرد. سپس از طریق یک سیستم افتر کولر دمای هوا تا حدودی کم می شود و بعد به مخزن و مصرف کننده های هوای فشرده ارسال می گردد.

مدل های کمپرسور اسکرو

کمپرسور اسکرو روغنی یا اویل اینجکت

کمپرسور اسکرو اویل فیری ( هوا خنک و آب خنک)

اجزاء کمپرسور اسکرو

ایرند یا هواساز

الکتروموتور

بدنه یا کابین

شیرآلات کمپرسور

رادیاتور

تابلو برق

اویل سپراتور

کاربرد های کمپرسور اسکرو

سیستم هایی که به هوای فشرده با فشار حداقل 13 بار و ظرفیت هوای بالا نیاز داشته باشند.

کارخانجات دارویی و موادی غذایی ( کمپرسور اسکرو اویل فیری)

کارگاه های صنعتی سبک تا سنگین

کلیه ماشین آلات پنوماتیکی

کمپرسور سانتریفیوژ

کمپرسور هوای سانتریفیوژ نوعی از کمپرسور های دینامیکی می باشد و همانطور که از اسمش معلوم است فشرده سازی هوا از طریق افزایش انرژی جنبشی و نیروی گریز از مرکز انجام می گیرد. کمپرسور سانتریفیوژ به علت تولید دبی بالا در فشار های پایین، عموما در مصارف صنعتی بزرگی مانند پتروشیمی ها استفاده می شود.

کمپرسور آکسیال

کمپرسور محوری یا آکسیال هم به عنوان نوعی دیگر از کمپرسور های دینامیکی سازوکاری وابسته به انرژی جنبشی سیال دارد . سیال در کمپرسور آکسیال در راستای محور ورودی امتداد پیدا میکند و در چندین مرحله فشرده می گردد. فشار کاری در کمپرسور آکسیال از نوع سانتریفیوژ پایین تر است و کمپرسور موتور هواپیمای جت نمونه ای از کمپرسور محوری می باشد.

نکات مهم در انتخاب کمپرسور هوا

پس از کسب اطاعات در مورد کمپرسور های هوا نیاز است که در هنگام خرید پمپ باد به نکات زیر توجه کنید:

دمای محیط

فاصله از سطح دریا

میزان رطوبت محیط نصب کمپرسور باد

فشار مورد نیاز مجموعه صنعتی

دبی و ظرفیت هوای مصرفی ماشین آلات و ابزارآلات

هزینه اولیه نصب و راه اندازی و همچینین هزینه تعمیر و نگهداری

میزان حساسیت کاربرد به وجود یا عدم وجود روغن

قیمت اولیه

نوع برق ( سه فاز یا تکفاز)

ساعت کارکرد پمپ هوا

طول مسیر لوله های انتقال هوای فشرده

سایز لوله کشی

با وجود در نظر گرفتن نکات بالا، حتما قبل از انتخاب کمپرسور باد از کارشناسان متخصص کمپرسور مشاوره دریافت کنید تا در نهایت کمپرسور متناسب با کاربردتان خریداری کنید. تیم طراحی مهندسی گیت صنعت به عنوان یکی از معتبر ترین تامین کنندگان قطعات کمپرسور در ایران آماده پاسخگویی به طیف وسیعی از مشتریان صنعتی است. برای دریافت مشاوره و اطلاعات تکمیلی با کارشناسان فنی گیت صنعت تماس حاصل فرمایید.