کمپرسور چیست؟

 کمپرسور به دستگاه های مخصوص کاهش حجم و فشرده کردن هوا گفته میشود. به کمپرسور، متراکم کننده یا فشرده کننده ی هوا نیز گفته می شود.
در واقع کمپرسور با صرف انرژی اولیه ای که از نوع انرژی مکانیکی است، می تواند هوا را که ترکیبی از گازهاست، با حجم اولیه ی زیاد به سرعت و با قدرت مکش بالا به درون خود بکشد و با سیستم های تعبیه شده و برنامه ی طراحی شده ی داخل آن، طی یک فرایند با کاهش حجم هوا، آن را فشرده و متراکم کند،در این حین دمای گاز نیز بشدت بالا می رود.

در نتیجه گاز اولیه تبدیل به گاز پر فشاری می شود که برای صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارد. البته برای بهره برداری از این گاز پر فشار که دمای بالایی دارد باید ابتدا دما را در حدی که قابل استفاده باشد پایین آورد؛ به این منظور در دستگاه های کمپرسور لوله های خنک کننده در مسیر خروجی گاز تعبیه شده است.

گاز خروجی انرژی لازم برای صنایع مختلف را در اختیار می گذارد. کمپرسورها انواع مختلفی دارند که از نظر ظرفیت و قدرت با هم تفاوت دارند، همچنین سایر جنبه های تفاوت در انواع کمپرسورها عبارتند از ابعاد دستگاه و اجزای درونی مثل تعداد سیلندر بکار رفته، نحوه ی انتقال انرژی و امکان استفاده کوتاه یا طولانی از آنها،روغنی یا بدون روغن بودن و  … .
مصرف انرژی کمپرسورها بسیار بالاست بطوری که بعد از پمپ ها بیشترین مصرف کننده ی انرژی در صنایع هستند.

کمپرسور تنها یک نوع نیستند. این وسیله انواع مختلفی دارد که هر نوع آن کاربرد خاصی دارد. برای اینکه با انواع کمپرسور و کاربرد آنها آشنا شوید، توصیه می‌کنیم که این مقاله را تا پایان آن بخوانید.

اجزای کمپرسورها

کمپرسورها اجزا و لوازم یدکی متعددی دارند که هر یک وظیفه ای را در کل فرایند متراکم سازی گاز بر عهده دارند. مثلا سیلندر یا هواساز؛ که مهمترین عضو این مجموعه است و در واقع مسئول عمل اصلی فشرده سازی است. گفتیم که در انواع مختلف کمپرسور، تعداد سیلندرها متفاوت است. وجود هر گونه صدا و  لرزش در کار دستگاه کمپرسور به سیلندر آن مربوط می شود و برای رفع این عیوب باید سیلندر را ترمیم یا تعویض کرد.

یکی دیگر از اجزای کمپرسورها دینام یا الکتروموتور است. در واقع کار دینام تامین انرژی اولیه ی لازم برای کار دستگاه کمپرسور می باشد که همانطور که گفته شد این انرژی از نوع حرکتی یا مکانیکی است. کیفیت دینام هم بر کار دستگاه تاثیر زیادی دارد. البته در برخی کمپرسورها از انواع توربین برای تامین نیروی اولیه استفاده می شود؛ استفاده از الکتروموتور یا توربین بستگی به قدرت کمپرسور دارد.

کاربرد کلی کمپرسور

به‌طورکلی، کمپرسور کاربرد صنعتی و غیرصنعتی دارد. از مصارف خانگی این وسیله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• باد کردن توپ
• باد کردن تشک بادی
• تنظیم باد تایرها
و…
در صنعت نیز کاربرد این وسیله بسیار زیاد است. از آن‌جایی که هوا یک منبع انرژی است، کمپرسور یکی از تجهیزات پنوماتیکی محسوب می‌شود.

این ابزار هوای لازم را برای صنایع مختلف فراهم می‌کند. در صنایعی مانند معدن، خودرو، صنایع چوب و مبلمان، پزشکی و… کمپرسورها کاربرد فراوانی دارند. ازجمله کاربردهای این ابزار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• خنک کردن اجزا یا قطعات در مدت زمان ساخت آنها؛ مانند خنک کردن لوله‌های انتقال مواد غذایی و یا مواد دارویی در کارخانه‌ها
• ایجاد هوای فشرده با فشار بالا برای پر کردن سیلندر گاز
• تهیه هوای موردنیاز برای غواصی
• انتقال قطعات و سیالات؛ مانند رنگ پاش
• استفاده از کمپرسور در پزشکی؛ انواع دریل‌های جراحی و یا دستگاه‌های برش پزشکی
• استفاده از کمپرسور باد در جداسازی مواد اضافی؛ انواع سند بلاست و…
• کاربرد کمپرسور در صنعتی هواپیمایی به منظور تغذیه هوای فشرده موتور توربین

بخش دیگری که در دستگاه های کمپرسور دیده می شود مخزن هوای فشرده است که تفاوت آن در کمپرسورهای مختلف در حجم آن است.

از دیگر اجزای موثر کمپرسور، فیلتر است که کار آن مثل همیشه جدا کردن ذرات معلق و ناخالصی روغن و جدا کردن روغن و هوا است. بدیهی است که خوب و بد بودن کیفیت فیلتر هم بر کارکرد کمپرسور تاثیر خواهد گذاشت.

سایر اجزای کمپرسورها نیز عبارتند از پیستون، یاتاقان، تابلو برق، تسمه، چرخ، شاتون و … .

انواع کمپرسور

گفتیم که کمپرسورها انواع متعددی دارند و بر اساس معیارهای مختلفی دسته بندی شده اند که بسته به نیاز باید دستگاه متناسب را از میان آنها انتخاب کرد. یکی از دسته بندی ها بر اساس معیار انتقال انرژی از دستگاه به سیال است و کمپرسورها را در دو گروه جای داده است که عبارتند از؛ کمپرسورهای دینامیک و کمپرسورهای جابجایی مثبت.

بدلیل خصوصیات متفاوت هر دستگاه، موارد استفاده ی هر یک نیز متفاوت است. کمپرسورهای دینامیک مناسب فشارهای پایین بوده و در آنها انرژی دائما در حال تزریق به سیال است. اما در کمپرسورهای جابجایی مثبت انتقال انرژی دائمی نبوده، بلکه متناوب است. کمپرسور دینامیک به دو دسته ی کمپرسور گریز از مرکز و جریان محوری تقسیم شده؛ و کمپرسور جابجایی مثبت دو دسته کلی شامل کمپرسورهای رفت و برگشتی (پیستونی) و کمپرسورهای دورانی را شامل می شود.

کمپرسورهای جابجایی مثبت در مقایسه با کمپرسور دینامیک قدرت بیشتری برای فشرده کردن گاز دارند .

انواع دیگری از دسته بندی ها نیز برای کمپرسورها براساس معیارهای دیگر صورت گرفته است. در ادامه کمی بیشتر با دو دسته اصلی کمپرسورها آشنا می شویم.

کمپرسور دینامیک

کمپرسورهای دینامیک بشدت از محیط بیرونی تاثیر می گیرند. به عبارتی دیگر از آنجا که در این کمپرسورها فشار ثابت برقرار است، هرگونه تغییر در فشار بر عملکرد دستگاه و ظرفیت آن شدیدا تاثیر دارد.

این نوع کمپرسور با جریان ثابت کار می کند. از انواع ساده ی این کمپرسور، نوع به کار رفته در دوچرخه است. کمپرسورهای رفت و برگشتی یا پیستونی از کمپرسورهای جابجایی مثبت هستند، که در آنها از پیستون استفاده می شود. خود این کمپرسورها دارای انواع مختلف یک مرحله ای و چند مرحله ای هستند .

طراحی آنها به گونه ای نیست که بطور پیوسته در ۲۴ ساعت کارایی داشته باشند. بعلاوه، ابعاد مختلف آن توان متفاوتی دارند؛ بعنوان مثال کمپرسورهای مورد استفاده در صنعت خودروسازی از انواع کوچکتر هستند و توانشان در بازه ی ۵ تا ۳۰ اسب بخار است. درحالیکه ابعاد بزرگتر با توان بالای ۱۰۰۰ اسب بخار، بهتر است در صنایع بزرگتری مثل پتروشیمی مورد استفاده قرار بگیرند. برخی از انواع کمپرسورهای رفت و برگشتی با روغن و برخی بدون روغن کار می کنند.

انواع کمپرسور براساس سیستم روان‌کاری کدامند؟

یکی از تفاوت‌هایی که کمپرسورها با یکدیگر دارند، روان‌کاری آنهاست. کمپرسورهای هوا از نظر روان‌کاری به دو نوع تقسیم می‌شوند.
 کمپرسور با روغن این کمپرسورها باید در هنگام کار، روغن‌کاری شوند. در این دستگاه‌ها، روغن موجود باید به صورت دوره‌ای بررسی شود و در صورت نیاز روغن دستگاه تعویض شود. پمپ‌باد روغن‌دار، وزن بیشتری دارد به دلیل وجود قطعات بیشتر. عمر این دستگاه نیز طولانی‌تر است.
نکته مهم در استفاده از این کمپرسور ها ،دقت در تعویض روغن میباشد.بهتر است فقط از روغن مخصوص کمپرسور استفاده شود.
 کمپرسور بدون روغن این کمپرسورها به دلیل استفاده ازز آلیاژ های خاص در تولیدشان،نیازی به روغن ندارند و کاملا خشک کار میکنند. وزن این دستگاه‌ها کمتر است. بازدهی این دستگاه‎‌ها در هوای سرد بهتر بوده و برای کارهای سنگین مناسب هستند. ازجمله کاربردهای این پمپ‌ها می‌توان به استفاده از آنها در تعمیرگاه‌ها و پارکینگ‌ها اشاره کرد.
به این مدل کمپرسور اویل فری/ oil free نیز گفته میشود.این کمپرسور ها ،جدیدترین نسل سیستم های فشرده کننده هوا هستند.

کمپرسورهای دیگری نیز وجود دارند که در این دسته بندی جای نگرفته اند. مثلا کمپرسورهای کمکی، پمپ های خلا، تشدید کننده های فشار.

تشدید کننده های فشار همانطور که از عنوانش بر می آید، فشار را در گاز تشدید می کنند؛ اما نکته مهم در مورد این نوع کمپرسورها این است که برای جلوگیری از احتراق در آنها باید از نبود روغن اطمینان پیدا کرد.

کمپرسورهای فوق فشار بالا نیز دسته ای دیگر هستند که برای تامین فشار بسیار بالای مورد نیاز در برخی صنایع مورد استفاده قرار می گیرد، اما بدلیل احتمال زیاد اشتعال گاز در چنین حالتی در شرایط غیر ایمن، بشدت خطرناک هستند.

برای گرفتن بهترین نتیجه از کار دستگاه کمپرسور، ابتدا باید از کیفیت خود دستگاه پیش از خرید اطمینان یافت.