بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
کاربرد کمپرسور ها :
بطور کلی کمپرسور ها جهت افزایش فشار سیالات قابل تراکم (گاز و بخار) تا یک حد معین، مورد استفاده قرار میگیرد.این فشار ممکن است نیازهای مختلفی را تأمین کند از قبیل: غلبه بر اصطکاک و تلفات مسیر، تاثیر در یک واکنش معین در نقطه تحویل گاز و بهبود خواص ترمودینامیکی گاز .به بیان ساده تر، کمپرسور ها کاری مشابه پمپ ها دارند با این تفاوت که سیال آنها بخار یا گاز می باشد. گازهای جابجا شده بوسیله کمپرسور از نقطه نظر وزن ملکولی و دیگر خواص شیمیایی و فیزیکی دامنه وسیعی را تشکیل میدهند ولی امروزه از سبک ترین تا سنگین ترین گازها توسط کمپرسور های گوناگون جابجا می شوند صنایع و زمینه های متعددی وجود دارند که در هر کدام از آنها نیازهای بخصوصی با انتخاب کمپرسور های مناسب تأمین میگردد که این زمینه ها عبارتند از:
1) تهویه ساختمان، تونل ها، معادن و کوره ها
2) تأمین هوای فشرده جهت احتراق در ماشینهای احتراق داخلی و دیگ های بخار
3) انتقال انواع گازها
4) تأمین فشار مخازن ذخیره تحت فشار
5) تزریق گاز به میدان های نفتی
6) سیستم های تبرید
7) فرآیند های شیمیایی و تصفیه گازها
اسلاید 2 :
انواع كمپرسورها( تقسیم بندی کلی کمپرسور ها )
از عمده معیار های تقسیم بندی کمپرسور ها، می توان به تقسیم بندی بر اساس مکانیزم و اصول کارکرد و نحوه اعمال انرژی به سیال، اشاره داشت که بر این اساس تقسیم بندی های زیر را برای کمپرسور ها خواهیم داشت :
1) کمپرسور های رفت و برگشتی یا جابجایی مثبت یا جریان منقطع
-كمپرسورهاي جابجايي مثبت يا جريان متناوب، مقداري از گاز را در داخل يك حجم بسته محبوس مي‌كنند. با كاهش حجم، فشار گاز محبوس افزايش مييابد. آنگاه گاز تحت فشار قرار گرفته به نقطة دهش (Discharge)كمپرسور تحويل داده ميشود.
« کمپرسور های جا به جایی مثبت (Positive Displacement Compressors)»
این کمپرسور ها شامل انواع زیر می شود :
1) کمپرسور های رفت و برگشتی (Reciprocating Compressors)
2) کمپرسور های دوار یا گردشی (Rotary Compressors)
2) کمپرسور های سانتریفیوژ یا دینامیک یا جریان پیوسته
در اين نوع از كمپرسورها با افزايش دادن انرژي جنبشي هوا در طي عبور از فضاي داخلي كمپرسور وتبديل ان به انرژي فشاري در خروجي ،فشار استاتيكي را افزايش ميدهند. مقدار هواي خروجي در اين نوع كمپرسورها(همانند دمنده هاي گريز از مركز يا محوري) با افزايش فشار خروجي، كاهش مييابد.
اسلاید 3 :
« کمپرسور های دینامیک (Dynamic Compressors)»
که شامل انواع زیر می شود :
1) کمپرسور های گریز از مرکز (Centrifugal Compressors)
2) کمپرسور های محوری (Axial Compressors)
تفاوت های مهم این دو گروه فوق را می توان در موارد زیر خلاصه کرد :
1) کمپرسور های رفت و برگشتی برای فشارهای زیاد و متوسط و شدت جریان های پایین به کار می رود در حالیکه کمپرسور های سانتریفیوژ برای فشارهای متوسط و پایین یا جریان های متوسط و بالا به کار می رود.
2) فشارهای ایجاد شده در کمپرسور های سانتریفیوژ مقدار محدود و مثبتی دارد در حالیکه، در کمپرسور های رفت و برگشتی این فشارها می تواند متغیر و قابل تنظیم بوده و اصولا تابع نیاز سیستم می باشد.
3) همان طوری که از نام گذاری این دو گروه ملاحظه می شود جریان در کمپرسور های رفت و برگشتی ناپیوسته بوده، به گونه ای که مقداری گاز به درون کمپرسور کشیده شده و عمل تراکم روی آن انجام می شود، سپس تخلیه شده و دوباره سیکل تکرار می گردد. ولی در کمپرسور های سانتریفیوژ سیکلی وجود نداشته و جریان پیوسته و ممتد می باشد.
4) کمپرسور های دینامیکی (سانتریفیوژ) بر اساس نیروی گریز از مرکز که روی قطعه ای به نام پره اعمال می کند، ایجاد انرژی می نماید و این انرژی که از نوع انرژی جنبشی می باشد در خروجی کمپرسور، به فشار مبدل می شود در حالیکه کمپرسور های رفت و برگشتی مستقیما فشار گاز را توام با کاهش حجم، افزایش می دهند.
اسلاید 4 :
« کمپرسور های رفت و برگشتی (Reciprocating Compressors)»
كمپرسورهاي تناوبي (Reciprocating) كه رفت و برگشتي نيز ناميده مي‌شوند، يكي از قديمي‌ترين انواع كمپرسورهامي‌باشند. اولين نمونه‌هاي اين كمپرسورهابا سيلندر چوبي (مثلاً از جنس بامبو Bamboo) ساخته شده و پيستون آن بهوسيله نيروي انساني (دستي) عقب و جلو برده مي‌شد. آب بندي پيستون توسط پر پرندگان صورت مي‌گرفت تا از اين طريق در مرحله مكش هوا وارد كمپرسور شده و در مرحله تراكم از آن خارج شود. از اين كمپرسور غالباً براي ذوب فلزات استفاده مي‌گرديد. براساس شواهد تاريخي يونانيان در ۱۵۰ سال قبل از ميلاد مسيح توانستند كمپرسورهاي فلزي بسازند كه در آن از آلياژهاي برنزي استفاده شده بود. بهرحال در ساختار اين كمپرسورها تا قرن هيجدهم ميلادي پيشرفت چنداني صورت نگرفت تا اينكه يك مهندس انگليسي به نام" J.Wilkison" كمپرسوري را طراحي كرد كه شبيه كمپرسورهاي امروزي بوده و سيلندر آن از چدن ريخته‌گري ساخته و ماشينكاري شده بود.
كمپرسورهاي تناوبي عموماً براي دبي كم و فشار زياد مورد استفاده قرار مي‌گيرند. دبي گاز در اين نوع كمپرسورها از مقادير كم تا m3/hr2000ميرسد و با آن مي‌توان به فشارهاي زياد (تاbar۶۰۰( دست يافت. در نسبت‌هاي تراكم بالاتر از ۵/۱ در هر مرحله اين كمپرسورها در مقايسه با ساير انواع كمپرسورها از راندمان بالاتري برخوردار ميباشند.
اسلاید 5 :
اكمپرسور چند مرحله اي:
كمپرسورهاي دو مرحلهاي متداول ترين نوع كپرسورهاي دو مرحله اي ميباشند.در اين نوع هز كمپرسورها به دليل افزايش دما از اينتر كولر جهت خنك كردن هوا استفاده ميشود.
اسلاید 6 :
در كمپرسورهاي رفت و برگشتي، حجم گاز درون يك سيلندر توسط يك پيستون كاهش مييابد. براي هدايت جريان گاز و نيز جلوگيري از جريان برگشتي، نياز به وجود سوپاپ در سيلندرها ميباشد.
در كمپرسورهاي چرخشي، روتورها با پره يا لبه تجهيز مي‌گردند. آنها گاز را در يك حجم ثابت يا متغير،بين خودشان و يك پوستة خارجي محبوس مي‌كنند. همزمان با گردش روتور، گاز از ورودي به خروجي جابجا ميشود. در اين نوع كمپرسور نيازي به سوپاپ نمي‌باشد. اين نوع كمپرسورها معمولاً براي تقويت فشار هوا در تأسيسات مورد استفاده قرار مي‌گيرند.كمپرسورهاي جريان پيوسته يا ديناميكي (همچنين: توربوكمپرسورها) فشار گاز را در مقابل نيروهاي داخلي افزايش ميدهند (يعني افزايش سرعت گاز و تغيير انرژي به فشار)
كمپرسورهاي پره هاي:
در طراحي كمپرسورهاي پره اي تنوع زيادي وجود دارد ولي همه انها شامل يك روتور استوانه اي با تعدادي شيارهاي شعاعي در داخل ان ميباشد.روتور بصورت خارج از مركز در پوسته استوانه اي نصب ميشود ودر هر شكاف يك پره قرار دارد.
اسلاید 7 :
پره ها معمولا از صفحات فيبري كه در انها نوعي رزين تزريق شده است ساخته ميشود البته براي كمپرسورهاي كوچك از فولادهاي سخت وبراي كمپرسورهاي عاري از روغن از پره هاي برنزي و كربني(گرافيتي)والومينيومي نيز استفاده ميشود.تعداد پره ها بين8تا20 عدد انتخاب ميشود. در بعضي از انواع كمپرسورهاي پرهاي براي به حداقل رساندن سايش بين پره ورينگ استوانه اي ، اين رينگ را نيزبا سرعت ثابت به دوران در مي اورند ولذاسرعت نسبي بين پره ورينگ به حداقل ميرسد
حداكثر تعداد پره ها معمولا 10 تا 12 عدد وحداكثر فشار خروجي به 7bar محدود ميباشد.ودر نوع دو مرحله اي،تا فشار 12bar در دسترس هستند.ظرفيت متداول اين كمپرسورها در محدوده 1.5-6 m3/min قرار دارند. براي ياتاقان بندي محور كمپرسورهاي پره اي از ياتاقانهاي بوشي استفاده مي شود تا از حركت بي سروصدا و عملكرد طولاني مدت آن اطمينان حاصل گردد.
اسلاید 8 :
كمپرسورهاي پيچي(اسكرو):
در این کمپرسور ها دو روتور با پروفیل های متفاوت داخل یک اتاقک با جهت های متفاوت می چرخند .روتور اصلی 85% تا 90% انرژی دریافتی را به انرژی گرمایی و فشار تبدیل می کند. با چرخش مداوم روتورها هوای محبوس شده با کاهش حجم افزایش فشار می یابد . در تمام مراحل روغن وارد فضای بین پره ها می شود ( در نوع روانکاری با روغن ). این روغن وظیفه روان کاری و خنک کردن روتور ها را عهده دار است .
مرحله اول
هوا به داخل قسمت روتورها کشیده می شود وفضای بین پره ها را پر می کند این قسمت مانند مرحله مکش در کمپرسور های پیستونی می باشد
مرحله دوم و سوم
هنگامی که هوا وارد قسمت فشرده سازی شد با چرخش روتورها حجم آن کم می شود و بنا بر این فشار افزایش می یابد. این کم شدن حجم تا قسمت تخلیه هوا ادامه می یابد تا فشار به مقدار دلخواه برسد
مرحله چهارم هوای فشرده به بیرون کمپرسور جریان می یابد.
اسلاید 9 :
كمپرسورهاي گوشواره اي(دمنده روتس):
كمپرسور يا دمنده روتس از انواع كمپرسورهاي جابجايي مثبت هستند كه ازدو ياچند گوشواره دوار در يك محفظه با شكل خاص تشكيل شده است.
اسلاید 10 :
در اين نوع ازدمنده ها عملا نسبت تراكمي وجود نداشته وصرفا هوا جابجا ميشود.اين نوع دمنده، هواي عاري از روغن توليد ميكند زيرا با وجود چرخ دنده هاي همزمان كننده، گوشواره ها عملا با يكديگر در تماس نيستند.
كمپرسور هاي كم فشار روتس كاربرد فراواني دارند ازجمله از انها جهت تامين هواي فشرده براي سيستم انتقال مواد(انتقال پنوماتيكي) دربرخي از كارخانه ها استفاده ميشود.در اين روش با دميدن هوا به درون لوله هاي محتوي مواد پودري، پودر همانند يك سيال به جريان ميافتد.فشار هوا در كمپرسورهاي روتس درمحدوده 5 تا 25psig قرار دارد. مزيت اصلي اين نوع از كمپرسور، ساختمان ساده و قابليت اطمينان جهت عملكرد در فشار پايين ميباشد.
