کمپرسور ها قلب سیستم را تشکیل می دهند و در سیستم هایی که از نوع تراکمی هستند نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند. در این بخش از آموزش تعمیرات کولر گازی انواع کمپرسورهای کولر گازی را به شما آموزش می دهیم، سپس به مقایسه آن ها با یکدیگر و بحث در مورد مزیت ها و محدودیت های هر یک از آن ها می پردازیم.
-
کمپرسور سیلندر پیستونی (رفت و برگشتی)
یکی از معروف ترین کمپرسور های موجود، کمپرسورهای سیلندر پیستونی هستند و تعداد کولر گازی هایی که از این نوع کمپرسور ها استفاده می کنند بسیار زیاد است.
این کمپرسور دارای میل لنگ، پیستون، لوله تخلیه، سیلندر، محفظه اصلی، استاتور، روتور و لوله مکش و دهش است. مکانیزم آن هم دقیقا مانند موتور اتومبیل است که در آن یک سیلندر با دو محفظه ورود و خروج وجود دارد. یعنی زمانی که سیلندر به سمت پایین می آید، دریچه دهش بسته شده و مکش به سمت پایین انجام می شود.
لوله مکش و دهش در تصویر بالا نشان داده شده است. این لوله ها را از سایز آن ها هم می توان تشخیص داد یعنی لوله مکش بزرگ تر و لوله دهش کوچک تر است.
همچنین روتور، استاتور، سیلندر، پیستون و شاتون آن را در تصاویر زیر که مربوط به کمپرسور یک یخچال خانگی است می توانید ببینید.
در کمپرسورهای سیلندر پیستونی حرکت خطی داخل پیستون و سیلندر از طریق میل لنگ به یک حرکت رفت و برگشتی تبدیل می شود. یعنی دقیقا مانند یک موتور خودرو عمل می کند و فشار را برای مبرد به وجود می آورد.
در این کمپرسورها هر سیکل شامل سه عملیات می شود : مکش، تراکم و تخلیه.
در این کمپرسورها حرکت گاز در سیکل کمپرسور منقطع است که این امر منجر به لرزش در کمپرسور می شود. حجم مبرد جابجا شده تابع حجم سیلندر، تعداد سیلندر و سرعت دوران موتور است و عواملی همچون میزان نسبت تراکم، میزان مقاومت شیر تخلیه و نشتی بین سیلندر و پیستون هم بر این مقدار تاثیر کمی دارند.
کمپرسورها با توجه به موقعیت مبرد در اطراف پیستون به تک مرحله ای و دو مرحله ای تقسیم بندی می شوند. به این معنی که اگر فقط مبرد یک طرف پیستون فشرده شود به آن کمپرسور تک مرحله ای گفته می شود و در صورتی که پیستون پس از تراکم در سمت اول به سمت دوم پیستون فرستاده شود و دوباره در آنجا متراکم شود، به آن کمپرسور دو مرحله ای گفته می شود.
همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید زمانی که مکش انجام می شود پیستون داخل سیلندر پایین می آید، دریچه Suction Valve باز می شود و دریچه Discharge Valve به سمت پایین کشیده می شود. بنابراین دریچه ها بسته باقی می مانند و پیستون به پایین ترین حالت خود می رسد.
زمانی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند به دریچه Suction Valve می چسبد و آن را به سمت بالا فشار می دهد، پس از این قسمت خروجی نداریم و خروجی از سمت Discharge Valve اتفاق می افتد.
مزایای کمپرسور سیلندر پیستونی (رفت و برگشتی)
مزایای این نوع کمپرسور را می توان این گونه بیان کرد:
– کاربرد گسترده ای از لحاظ نوع گاز و کاربرد در صنایع مختلف دارند.
– تنوع ظرفیت زیادی دارند. این نوع از کمپرسورها از استفاده در یخچال های خانگی گرفته تا سیستم های تهویه مطبوع و سردخانه های بزرگ کاربرد دارند.
محدودیت های کمپرسور سیلندر پیستونی (رفت و برگشتی)
مهم ترین معایب و محدودیت های این نوع از کمپرسور ها در ادامه شرح داده شده است:
- بازدهی انرژی پایین: کمپرسور پیستونی به علت مقاومت شیرها در تخلیه و مکش، نشت بین سیلندر و پیستون ها، دارای بازدهی و انرژی پایینی هستند.
- حساس به ورود مبرد به صورت مایع: در صورت ورود مایع به محفظه تراکم سر و صدا تولید شده و در ادامه کمپرسور آسیب می بیند.
- این کمپرسور ها در مقایسه با سایر کمپرسورها ابعاد بزرگ تری دارند، سنگین تر هستند و ظرفیت آن ها هم نسبت به وزنشان پایین است.
- نمی توان گفت این کمپرسور ها ساختار پیچیده ای دارند و نگهداری سختی ندارند ولی چون در ایران اکثر قطعات و مخصوصا پیستون های این نوع کمپرسورها پیدا نمی شود، تعمیرات آن ها تا حدودی مشکل ساز است.
- این کمپرسورها به دلیل یک طرفه و یکسو نبودن حرکت میل لنگ و پیستون، یعنی یکنواخت نبودن حرکت مبرد، دارای لرزش هستند و در نتیجه سر و صدای زیادی دارند.
-
کمپرسور روتاری (پیستون غلطکی)
به این کمپرسورها روتاری یا رولینگ هم گفته می شود. کمپرسوری که در تصویر مشاهده می کنید یک کمپرسور پیستون غلطکی است. روش کارکرد کمپرسور های روتاری این گونه است که طبق تصویر گاز از یک سمت وارد می شود، در قسمت دایره ای شکل حول یک محور می چرخد و همانطور که در مرحله دوم هم خواهید دید گاز فشرده شده و از قسمت درب خروجی خارج می شود.
کمپرسور روتاری با نام دورانی پیستونی نیز شناخته می شود. بخصوص افرادی که از قدیم کار می کنند به آن دورانی پیستونی می گویند. علت آن این است که ابتدا کمپرسورهای پیستونی در بازار موجود بودند و سپس کمپرسورهای روتاری وارد بازار شدند و افراد هنوز دوست داشتند اسم پیستونی را به کار ببرند. علت دیگر این نامگذاری هم این است که پره موجود در این کمپرسور شبیه به یک پیستون است و پوسته کمپرسور روتاری نیز به عنوان سیلندر عمل می کند. این پره، فضای بین سیلندر و پیستون دوران کننده را به دو قسمت مکش و تخلیه تقسیم می کند. زمانی که پیستون می چرخد، حجم این دو قسمت مدام افزایش و کاهش می یابد و منجر به مکش، تراکم و تخلیه مبرد می شود.
کمپرسور روتاری بر اساس سرعت دوران (ثابت یا متغیر) و تعداد پره ها تقسیم بندی می شود. هر سیکل کاری شامل پنج مرحله می شود: شروع، مکش، تراکم، تخلیه، پایان. این مراحل را در سمت راست و پایین تصویر زیر نیز می توانید ببینید.
هر دوران میل لنگ می تواند این پنج مرحله را حاصل کند. ظرفیت کمپرسور روتاری می تواند با بایپس کردن سیلندر (خارج کردن از مدار) و یا تغییر دور میل لنگ تغییر کند.
در تصویر زیر یک نمونه کمپرسور روتاری را می توانید مشاهده کنید.
همانطور که در تصویر زیر می بینید در این کمپرسور یک لوله مکش داریم که به داخل آکومولاتور وصل می شود. نقش آکومولاتور این است که اگر ماده مبرد هنوز کامل به بخار تبدیل نشده است، داخل آکومولاتور به بخار تبدیل شود. قطعه دیگر روتور است. در اغلب کمپرسورها روتور و استاتور وجود دارد و در واقع این دو قطعه به وجود آورنده نیرو هستند. همچنین یاتاقان وجود دارد؛ البته در قسمت پایینی آن یاتاقان های جانبی هم قرار دارند.
پایین ترین قسمت کمپرسور که در سمت راست بالای تصویر با جزییات بیشتر نشان داده شده است پره (Vane) کمپرسور است، در وسط آن میل لنگ قرار گرفته و در دور آن هم سیلندر وجود دارد. در اصل در این قسمت است که پیستون دوار قرار دارد.
محدودیت های کمپرسور روتاری در مقایسه با سایر کمپرسورها
کمپرسورهای روتاری در مقایسه با سایر کمپرسورها دارای محدودیت های زیر هستند:
- به علت ساختار این نوع کمپرسور تا حداکثر ۱۸ کیلووات ظرفیت پایین تری دارند.
- به علت تعداد بالای قطعات قابلیت اطمینان پایینی دارند. (این محدودیت در مقابل نوع پیستونی صادق نیست!)
- به علت وجود کلیرانس و مقاومت شیر تخلیه بازدهی انرژی پایینی دارند. (این محدودیت هم در مقابل نوع پیستونی صادق نیست!)
تصویر زیر قسمت برش خورده بالای کمپرسور دوار یا روتاری را نشان می دهد. گاز از قسمت دهانه ورودی وارد می شود، غلطک حول محور دایره ای شکل می چرخد و گاز از قسمت دهانه تخلیه خارج می شود.
-
کمپرسور روتاری جفت غلطک
این کمپرسور همان کار کمپرسور قبلی را انجام می دهد و تنها تفاوت آن این است که دارای دو عدد غلطک هستند و می توانیم به واسطه داشتن دو غلطک، ظرفیت های بیش تری را در اختیار داشته باشیم.
همانطور که در این تصویر می توانید ببینید در این کمپرسور دو غلطک وجود دارد که ظرفیت آن را تقریبا دو برابر کرده است.
-
کمپرسور اسکرال Scroll
عملکرد این کمپرسور به این صورت است که ابتدا مکش می کند، سپس متراکم کرده و بعد تخلیه را انجام می دهد. همانند کمپرسور روتاری قطعات تشکیل دهنده این کمپرسور هم شامل یاتاقان بالایی، روتور، استاتور و یاتاقان پایینی می شود. البته تفاوت یاتاقان این دو کمپرسور در این است که در کمپرسور اسکرال یاتاقان ها فاصله زیادی از یکدیگر دارند. بنابراین می توانیم بگوییم کمپرسورهای اسکرال از قدرت بیش تری برخوردار هستند. قطعه دیگر لوله مکش و لوله دهش است که آن ها هم نسبت به روتاری ها ضخیم تر هستند. همچنین در این کمپرسور مقدار روغن بیش تری نسبت به روتاری در کارتر قرار می گیرد.
در این کمپرسور یک مارپیچ ثابت و یک مارپیچ متحرک وجود دارد که این دو داخل همدیگر می چرخند. به این صورت که یکی از آن ها ثابت و دیگری متحرک است و این باعث می شود که گاز مکش شود، فشرده شده و سپس تخلیه شود.
در مقایسه با یک کمپرسور روتاری، کمپرسور اسکرال برای تراکم حجم بیش تری از گاز و رساندن آن به دما و فشار بالا کاربرد دارد و این عمل را به کمک دو مارپیچ حلزونی (اسکرال) ثابت و دوار (چرخش بدون گردش) انجام می دهد. بخار مبرد سرد به داخل مارپیچ ثابت کشیده شده و بین دو مارپیچ متراکم شده و در نهایت از وسط مارپیچ ثابت به طور یکنواخت خارج می شود.
کمپرسور اسکرال بر اساس سرعت دوران (ثابت یا متحرک ) تقسیم بندی می شود. هر سیکل کمپرسور اسکرال شامل سه مرحله مکش، تراکم و تخلیه می شود. در برخی کمپرسورهای دور ثابت، با بلند کردن و یا جابجا کردن یکی از مارپیچ ها از محل نرمالشان ظرفیت برودتی کنترل می شود. کاهش بار باعث جدا باقی ماندن مارپیچ ها و در نتیجه متراکم نشدن مبرد می شود. کمپرسورهای دیجیتال به این طریق ظرفیت کمپرسور را تغییر می دهند که این روش از روش تغییر دور موتور کم بازده تر است.
در این تصویر می توانید تیغه ثابت و متحرک کمپرسور اسکرال را مشاهده کنید. کمپرسور اسکرال به طور معمول در تهویه مطبوع تجاری و سردخانه با ظرفیت 18 تا 35 کیلو وات (5 تا 10 تن تبرید) کاربرد دارد.
-
کمپرسور سانترفیوژ
این کمپرسور ها معمولا در دستگاه های خیلی بزرگ صنعتی استفاده می شوند و دارای یک پروانه هستند. این پروانه باعث می شود که یک مکش و یک دهش یا تخلیه به وجود بیاید. بنابراین بسیار شبیه به پمپ آب عمل می کنند و در ابعاد خیلی بزرگ و برای تن های تبرید بسیار بالا ساخته می شوند و معمولا در صنایع برودتی خانگی استفاده نمی شوند. تصویری که مشاهده می کنید تنها یک پروانه کمپرسور است که به خوبی نشان دهنده ابعاد فوق العاده بزرگ این کمپرسور است.
-
کمپرسور اسکرو
در این کمپرسور دو عدد چرخ دنده داخل هم می پیچند. در اصل یک روتور نر و یک روتور ماده وجود دارد که داخل هم می چرخند و گاز را برای ما فشرده می کنند. این کمپرسورها بسیار شبیه به کمپرسورهای اسکرال هستند. کمپرسور اسکرو از دو عضو دوار برای تراکم و رساندن حجم بالایی از گاز به دما و فشار بالا استفاده می کند. یعنی می تواند حجم بالایی از گاز را دریافت کند و فشار تراکم بسیار بالایی را به وجود بیاورد.
در حقیقت گاز در حین چرخش به کمک دو مارپیچ دورانی نر و ماده متراکم می شود. سپس بخار سرد مبرد در ورودی مکیده شده و بین رزوه های مارپیچ محبوس شده و در حین چرخش با دما و فشار بالا در خروجی تخلیه می شود. کمپرسور اسکرو بر اساس تعداد مارپیچ (تکی و دوقلو و چندتایی) تقسیم بندی می شود. همچنین کنترل ظرفیت در نوع اسکرو به کمک تغییر دور حاصل می شود.
مقایسه انواع کمپرسورها
همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید در این قسمت انواع کمپرسورها را از نظر بازدهی، لرزش و بازه ظرفیت در قالب یک جدول با یکدیگر مقایسه کرده ایم. در جدول دوم نیز برندهای کمپرسوری که در ایران فعال هستند و به میزان بیش تری مورد استفاده قرار می گیرند را معرفی کرده ایم.
البته کمپرسور های سانترفیوژ انواع متفاوتی دارند که اطلاع داشتن از آن ها ضرورتی ندارد. این کمپرسورها حتی با توجه به ظرفیت سرمایه ای کارخانه و یا صنایعی که قصد استفاده از آن را دارند ساخته می شوند و به صورت آماده در بازار وجود ندارند و سفارشی ساخته می شوند.
مقایسه کمپرسور روتاری با کمپرسور پیستونی
- به علت کمتر بودن اتلاف شیر تخلیه و اتلاف ناشی از فضای کلیرانس پیستون، بازدهی بالاتری دارند.
- ابعاد کوچکتری دارند و نسبت وزن به ظرفیت پایین تری دارند؛ یعنی حدود %۴۰ سبک تر و کم حجم تر هستند.
- لرزش کمتر و قطعات کمتری دارند. همچنین به علت نداشتن قطعاتی برای تبدیل حرکت دورانی به خطی قابلیت اطمینان بالاتری هم دارند.
بنابراین به طور کلی می توان گفت با اینکه هنوز کمپرسور های پیستونی جایگاه ویژه ای در کشور دارند، اما روتاری ها نرم تر و کم سر و صدا تر از پیستونی ها کار می کنند.
مقایسه کمپرسور اسکرو با کمپرسورهای پیستونی و اسکرال و روتاری
در مقایسه با کمپرسورهای پیستونی و اسکرال و روتاری، مزایای زیر برای کمپرسور اسکرو وجود دارد:
- ساختار ساده تر، قطعات کمتر، ظرفیت بالاتر، بازدهی بیش تر و لرزش کمتر ناشی از حرکت مداوم و یکنواخت گاز همزمان با حرکت دورانی.
- تنظیم بهتر ظرفیت بدون ایجاد شرایط ناپایدار که در مورد کمپرسورهای گریز از مرکز در برخی موارد مشکل ساز است.
- حساسیت پایین به ورود مبرد به صورت مایع در کوتاه مدت. ( ولی ورود مایع در بلند مدت قابلیت اطمینان را کاهش می دهد.)
هر چند این نوع کمپرسور مزیت های زیادی دارد اما از این نوع کمپرسور در داخل ایران به میزان بسیار کمی وجود دارد. چرا که اغلب شرکت ها از این کمپرسور بهره ای نمی برند. بنابراین قطعات یدکی بسیار کمی برای آن ها در داخل ایران یافت می شود و به طور کلی می توان گفت 10 الی 20 درصد از کل کولر گازی های موجود در ایران از نوع اسکرو هستند.
-
مقایسه کمپرسورهای اسکرال با کمپرسورهای پیستونی و روتاری
در مقایسه با کمپرسورهای پیستونی و روتاری، کمپرسورهای اسکرال مزایایی به شرح زیر دارند:
- قابلیت اطمینان بالاتر به علت ساختار ساده تر و قطعات کمتر.
- بازده بالاتر و اتلافات کمتر به علت نداشتن شیر مکش و تخلیه.
- لرزش پایین به علت تخلیه دائمی و تقریبا یکنواخت گاز.
دوره های مرتبط:
جهت دریافت مشاوره رایگان شماره موبایل خود را وارد کنید.
var gform;gform||(document.addEventListener(“gform_main_scripts_loaded”,function(){gform.scriptsLoaded=!0}),window.addEventListener(“DOMContentLoaded”,function(){gform.domLoaded=!0}),gform={domLoaded:!1,scriptsLoaded:!1,initializeOnLoaded:function(o){gform.domLoaded&&gform.scriptsLoaded?o():!gform.domLoaded&&gform.scriptsLoaded?window.addEventListener(“DOMContentLoaded”,o):document.addEventListener(“gform_main_scripts_loaded”,o)},hooks:{action:{},filter:{}},addAction:function(o,n,r,t){gform.addHook(“action”,o,n,r,t)},addFilter:function(o,n,r,t){gform.addHook(“filter”,o,n,r,t)},doAction:function(o){gform.doHook(“action”,o,arguments)},applyFilters:function(o){return gform.doHook(“filter”,o,arguments)},removeAction:function(o,n){gform.removeHook(“action”,o,n)},removeFilter:function(o,n,r){gform.removeHook(“filter”,o,n,r)},addHook:function(o,n,r,t,i){null==gform.hooks[o][n]&&(gform.hooks[o][n]=[]);var e=gform.hooks[o][n];null==i&&(i=n+”_”+e.length),gform.hooks[o][n].push({tag:i,callable:r,priority:t=null==t?10:t})},doHook:function(n,o,r){var t;if(r=Array.prototype.slice.call(r,1),null!=gform.hooks[n][o]&&((o=gform.hooks[n][o]).sort(function(o,n){return o.priority-n.priority}),o.forEach(function(o){“function”!=typeof(t=o.callable)&&(t=window[t]),”action”==n?t.apply(null,r):r[0]=t.apply(null,r)})),”filter”==n)return r[0]},removeHook:function(o,n,t,i){var r;null!=gform.hooks[o][n]&&(r=(r=gform.hooks[o][n]).filter(function(o,n,r){return!!(null!=i&&i!=o.tag||null!=t&&t!=o.priority)}),gform.hooks[o][n]=r)}});
"*" فیلدهای الزامی را نشان می دهد
gform.initializeOnLoaded( function() {gformInitSpinner( 30, ‘https://fanamoozan.com/wp-content/plugins/gravityforms/images/spinner.svg’, true );jQuery(‘#gform_ajax_frame_30’).on(‘load’,function(){var contents = jQuery(this).contents().find(‘*’).html();var is_postback = contents.indexOf(‘GF_AJAX_POSTBACK’) >= 0;if(!is_postback){return;}var form_content = jQuery(this).contents().find(‘#gform_wrapper_30’);var is_confirmation = jQuery(this).contents().find(‘#gform_confirmation_wrapper_30’).length > 0;var is_redirect = contents.indexOf(‘gformRedirect(){‘) >= 0;var is_form = form_content.length > 0 && ! is_redirect && ! is_confirmation;var mt = parseInt(jQuery(‘html’).css(‘margin-top’), 10) + parseInt(jQuery(‘body’).css(‘margin-top’), 10) + 100;if(is_form){jQuery(‘#gform_wrapper_30’).html(form_content.html());if(form_content.hasClass(‘gform_validation_error’)){jQuery(‘#gform_wrapper_30’).addClass(‘gform_validation_error’);} else {jQuery(‘#gform_wrapper_30’).removeClass(‘gform_validation_error’);}setTimeout( function() { /* delay the scroll by 50 milliseconds to fix a bug in chrome */ jQuery(document).scrollTop(jQuery(‘#gform_wrapper_30’).offset().top – mt); }, 50 );if(window[‘gformInitDatepicker’]) {gformInitDatepicker();}if(window[‘gformInitPriceFields’]) {gformInitPriceFields();}var current_page = jQuery(‘#gform_source_page_number_30’).val();gformInitSpinner( 30, ‘https://fanamoozan.com/wp-content/plugins/gravityforms/images/spinner.svg’, true );jQuery(document).trigger(‘gform_page_loaded’, [30, current_page]);window[‘gf_submitting_30’] = false;}else if(!is_redirect){var confirmation_content = jQuery(this).contents().find(‘.GF_AJAX_POSTBACK’).html();if(!confirmation_content){confirmation_content = contents;}jQuery(‘#gform_wrapper_30’).replaceWith(confirmation_content);jQuery(document).scrollTop(jQuery(‘#gf_30’).offset().top – mt);jQuery(document).trigger(‘gform_confirmation_loaded’, [30]);window[‘gf_submitting_30’] = false;wp.a11y.speak(jQuery(‘#gform_confirmation_message_30’).text());}else{jQuery(‘#gform_30’).append(contents);if(window[‘gformRedirect’]) {gformRedirect();}}jQuery(document).trigger(“gform_pre_post_render”, [{ formId: “30”, currentPage: “current_page”, abort: function() { this.preventDefault(); } }]); if (event && event.defaultPrevented) { return; } const gformWrapperDiv = document.getElementById( “gform_wrapper_30” ); if ( gformWrapperDiv ) { const visibilitySpan = document.createElement( “span” ); visibilitySpan.id = “gform_visibility_test_30”; gformWrapperDiv.insertAdjacentElement( “afterend”, visibilitySpan ); } const visibilityTestDiv = document.getElementById( “gform_visibility_test_30” ); let postRenderFired = false; function triggerPostRender() { if ( postRenderFired ) { return; } postRenderFired = true; jQuery( document ).trigger( ‘gform_post_render’, [30, current_page] ); gform.utils.trigger( { event: ‘gform/postRender’, native: false, data: { formId: 30, currentPage: current_page } } ); if ( visibilityTestDiv ) { visibilityTestDiv.parentNode.removeChild( visibilityTestDiv ); } } function debounce( func, wait, immediate ) { var timeout; return function() { var context = this, args = arguments; var later = function() { timeout = null; if ( !immediate ) func.apply( context, args ); }; var callNow = immediate && !timeout; clearTimeout( timeout ); timeout = setTimeout( later, wait ); if ( callNow ) func.apply( context, args ); }; } const debouncedTriggerPostRender = debounce( function() { triggerPostRender(); }, 200 ); if ( visibilityTestDiv && visibilityTestDiv.offsetParent === null ) { const observer = new MutationObserver( ( mutations ) => { mutations.forEach( ( mutation ) => { if ( mutation.type === ‘attributes’ && visibilityTestDiv.offsetParent !== null ) { debouncedTriggerPostRender(); observer.disconnect(); } }); }); observer.observe( document.body, { attributes: true, childList: false, subtree: true, attributeFilter: [ ‘style’, ‘class’ ], }); } else { triggerPostRender(); } } );} );
نوشته انواع کمپرسور کولر گازی (نحوه عملرد و تفاوت آنها) اولین بار در آموزشگاه فنی و حرفه ای فن آموزان. پدیدار شد.
دیدگاه خود را بنویسید