کمپرسور پیستونی
کمپرسور پیستونی
کمپرسور های پیستونی
کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی یکی از قدیمی ترین انواع کمپرسورهای صنعتی است. در گذشته از این کمپرسورها در ساخت یخچال ها و وسایل تهویه هوا استفاده می شد. امروزه نیز کمپرسور های پیستونی کاربردهای فراوانی دارند. از ساخت انواع وسایل سرما ساز گرفته تا استفاده های صنعتی دیگر.
کمپرسور های پیستونی را باید مادر تمام کمپرسورهای امروزی دانست. این کمپرسور ها از لحاظ عملکرد بسیار شبیه به محفظۀ احتراق خودروها عمل می کنند؛ با این تفاوت که در لحظه فشرده سازی سیال دیگر خبری از جرقه و انفجار نبوده و گاز فشرده شده، باید از سمت شیر خروجی به بیرون هدایت شود. برای بررسی کمپرسور های رفت و برگشتی می توان آن ها را به صورت بخش های جداگانه بررسی کرد. عمل فشرده سازی در یک کمپرسور پیستونی به کمک رفت و برگشت پیستون ها در داخل سیلندر انجام می شود.
تعداد این پیستون ها ظرفیت کمپرسور را تعیین کرده و آن را بالا می برد. حرکت رفت و برگشتی پیستون ها به صورت خطی است. ولی نیروی محرکه‌ای که این حرکت خطی را به وجود می آید، یک میل لنگ است که حرکت دورانی دارد. میل لنگ به کمک موتور دستگاه به حرکت در آمده و به صورت پیاپی حرکتی دورانی شکل را طی می کند. از طرفی هر پیستون به کمک شاتون ها به میل لنگ متصل می شوند. به این صورت حرکت دورانی میل لنگ به حرکت خطی و رفت و برگشتی پیستون ها تبدیل شده و عملیات مکش، فشرده سازی و تخلیه در کمپرسور های پیستونی انجام می شود.
قطعات و اجزای کمپرسور پیستونی
- میل‌لنگ (توسط موتور حرکت کرده و باعث حرکت پیستون در داخل سیلندر و ایجاد خلأ می‌شود)
- میلگرد اتصال
- پیستون (با حرکت مکانیکی خود باعث ایجاد خلأ و درنهایت فشرده ستزی می‌شوند)
- دو سیلندر (در جهات مخالف میل‌لنگ قرار دارند تا با حرکت مکانیکی آن پیستون‌ها به پایین کشیده شوند)
- شیر و سرشیر
- موتور (تأمین انرژی برای حرکات مکانیکی)
بعضی کمپرسورهای پیستونی ساده از اجزای کمتری تشکیل می‌شوند اما به‌طورمعمول هر کمپرسور پیستونی این اجزا را دارا است. با همکاری و هماهنگی بین این قطعات، مراحلی طی می‌شود و در آخر گاز فشرده‌شده از سرشیر خارج می‌شود. اجزای هر کمپرسور، بخش اعظمی از کار اصلی را انجام می‌دهند. اما ممکن است با گذر زمان، استفاده نادرست، عدم مراقبت و عوامل دیگری این اجزا خراب‌شده و در کار دستگاه اخلال ایجاد کنند. که در این صورت باید اجزا را در صورت توان تعویض یا تعمیر کرد.
کمپرسورهای دو مرحله ای یا دبل استیج
این کمپرسورها در دسته کمپرسورهای رفت و برگشتی قرار دارند. مهم ترین شاخص این کمپرسورها انجام عملیات فشرده سازی در دو مرحله می باشد. این کمپرسور دارای دو سیلندر می باشد و هر سیلندر دو پیستون دارد. اجرای فشرده سازی مثل دیگر کمپرسورها با نیروی یک الکتروموتور شروع می شود و در ادامه با حرکت پیستون ها درون سیلندر، جریان متراکم سازی مبرد انجام می شود. گاز ورودی در سیلندر اول و توسط پیستون اول فشرده می شود و از طریق پیستون دوم وارد سیلندر بعدی شده تا در آنجا طی فرایندی خنک شود و به سمت مخرج هدایت شود.
مهم ترین کاربرد آن در دمای زیر صفر مثل تونل های انجماد می باشد.همچنین برای انجماد های سریع می توان از این کمپرسور استفاده کرد. تفاوت این نوع کمپرسور و حساسیت آن نسبت به دیگر کمپرسورها در این است که برای کمپرسورهای دو مرحله ای باید کندانسور متناسب با همان طراحی شود. ویژگی های این کمپرسور شامل این موارد می شود: طول عمر بالا، اسهلاک کم،راندمان و بازدهی بالا، کاهش انرژی مصرفی، دارای نوسانات دمایی کم، حجم مناسب.
کاربرد کمپرسورهای پیستونی
کمپرسورهای پیستونی با توجه به مزایا و معایبی که در بالا ذکر شد، برای برخی فعالیت‌ها مناسب و برای برخی نامناسب می‌باشند. به دلیل داشتن فشار زیاد، از این نوع کمپرسور می‌توان برای عمل‌های سردسازی و خنک‌کننده، غواصی و کشاورزی استفاده کرد. به دلیل مصرف انرژی پایین و صدا و لرزش زیاد، از این کمپرسور در کارگاه‌های کوچک، کارخانه‌های شیمیایی، پالایشگاه نفت و اتومبیل‌سازی نیز استفاده می‌شود.
به دلیل وجود تنوع‌های بی‌کیفیت و تقلبی کمپرسورهای پیستونی در بازار برای تهیه آن علاوه بر دقت به موارد ذکرشده باید از اصالت دستگاه هم مطمئن شوید تا بعد از استفاده مشکلات فنی و تعمیر آن کاهش پیدا کند.
نحوه عملکرد کمپرسور پیستونی
- عملیات مکش : با شروع حرکت میل لنگ، پیستون ها در داخل سیلندر شروع به حرکت کرده و به سمت پایین کشیده می شوند. همزمان با شروع این حرکت، شیر ورودی دستگاه باز می شود. این اتفاق در داخل محفظه سیلندر ایجاد خلأ کرده و سبب مکش گاز از شیر ورودی دستگاه می گردد.
- عملیات فشرده سازی : پس از اینکه حرکت پیستون کامل شد و به پایین ترین حد ممکن رسید، حرکت به سمت بالا را شروع می کند. در این حالت شیر ورود و خروج سیلندر بسته بوده و با حرکت پیستون دما و فشار گاز افزایش می یابد.
- عملیات تخلیه : وقتی دما و فشار گاز به میزان تعیین شده برسد، شیر خروجی سیلندر باز شده، گاز با فشار بالا به بیرون تخلیه می شود. زمانی که پیستون به انتهای مسیر سیلندر برسد سیکل حرکت تکمیل شده و مجدداً به نقطۀ آغازین باز خواهد گشت.
کمپرسور های پیستونی به صورت رفت و برگشتی و منقطع کار می کنند. همین عامل سبب ایجاد لرزش های بالا و سروصداهای زیادی می شود.
دسته بندی انواع کمپرسور رفت و برگشتی
کمپرسور های پیستونی را می توان با توجه به عملکرد و یا ظرفیت تولید دسته بندی کرد. در درجه اول این تقسیم بندی به صورت تک مرحله‌ای و یا دو مرحله‌ای بودن انجام می گیرد. اگر وضعیت گاز مبرد به گونه‌ای باشد که تنها در یک طرف پیستون عملیات فشرده سازی صورت بگیرد، به آن کمپرسور تک مرحله ای گفته می شود. اگر طراحی کمپرسور به گونه‌ای باشد که از هر دو طرف پیستون بتوان برای عملیات فشرده سازی مبرد استفاده کرد، به آن کمپرسور دو مرحله ای می‌گویند.
بر اساس ساختار
- کمپرسورهای باز : در کمپرسورهای باز موتور و محفظه کمپرسور از یکدیگر جدا هستند. کمپرسور های یخچال برای مثال در این دسته قرار می گیرند.
- کمپرسورهای نیمه باز : پوسته این کمپرسورها کاملا بسته نیست و با پیچ مونتاژ شده و در صورت خرابی قابلیت تعمیر را دارند. کمپرسورهای با ظرفیت بالا معمولاً در این دسته قرار می گیرند.
- کمپرسورهای بسته : کمپرسورهای بسته قابلیت تعمیر ندارند. در این کمپرسورها موتور و محفظه در کنار هم هستند. معمولاً کمپرسورهای کوچک در این دسته قرار می گیرند.
کمپرسور پیستونی بر اساس ظرفیت
- کمپرسورهای ریز : ظرفیت کمتر از 3.5 کیلووات
- کمپرسورهای کوچک : ظرفیت از 3.5 تا 23 کیلووات
- کمپرسورهای متوسط : ظرفیت از 23 تا 105 کیلووات
- کمپرسورهای بزرگ : ظرفیت بالاتر از 105 کیلووات
کمپرسور پیستونی بر اساس دمای عملکرد
- دمای بالا : کمپرسورهایی که برای تهویه مورد استفاده قرار می گیرند.
- دمای متوسط : کمپرسورهای سردخانه ای تا حد دمای بالای صفر درجه سلسیوس
- دمای پایین : کمپرسورهای سردخانه ای مخصوص دماهای زیر صفر درجه سلسیوس
مزایای کمپرسور های پیستونی
- کاربرد فراوان : کمپرسورهای پیستونی از قدیمی ترین انواع کمپرسورها بوده و در صنایع متفاوتی کاربرد دارند.
- تنوع ظرفیت : از کمپرسورهای پیستونی به این خاطر که با ظرفیت های متفاوتی قابل تولید هستند، در دستگاه های مختلفی می توان استفاده کرد. از سردخانه های بزرگ گرفته تا یخچال های کوچک خانگی.
معایب کمپرسور های رفت و برگشتی
کمپرسورهای پیستونی چون نسبت به دیگر کمپرسورهای صنعتی قدیمی تر هستند، نقص های بیشتری هم دارند. نقایص زیر را می توان برای انواع کمپرسورهای پیستونی برشمرد:
- بازدهی پایین : بازدهی کمپرسورهای پیستونی به خاطر نشتی پیستون و سیلندر و همچنین منقطع بودن عملکرد نسبت به دیگر انواع کمپرسورها پایین‌تر است.
- اشغال فضای زیاد و وزن بالا : در طراحی کمپرسورهای پیستونی از قطعات زیادی استفاده می شوند که سبب بالا رفتن وزن دستگاه شده و فضای زیادی را نیز اشغال می کند.
- سروصدای بالا : به خاطر منقطع بودن عملکرد دستگاه، کمپرسورهای پیستونی سروصدا و لرزش بالایی دارند.
- حساسیت نسبت به ورود مایعات : اگر آب یا مایع دیگری به محفظه های سیلندر وارد شود، تولید سروصدای زیادی کرده و در ادامه به پیستون ها و بدنه سیلندر آسیب وارد می کند.
- هزینه های بالای نگهداری : ساختار پیچیده کمپرسورهای پیستونی سبب شده تا هزینه های نگهداری و تعمیر آنها به خصوص در صنایع بزرگ بالا رفته و استفاده از آن ها مقرون به صرفه نباشد.
برندهای کمپرسور پیستونی موجود در ایران
تنوع برندینگ انواع کمپرسور در ایران بالا است و این موضوع می‌تواند افراد را برای خزید یک کمپرسور مناسب گیج کند. در این قسمت بهترین برند کمپرسور پیستونی بیتزر را معرفی می‌کنیم تا خیال شما از بابت اصالت و کیفیت جمع شود. برندهای مختلف کمپرسورهای پیستونی را بسته به نوع ساختارشان (باز، بسته و نیمه‌باز) در بازار ارائه می‌دهند. به‌عنوان‌مثال: برند دانفوس و سکان کمپرسورهای بسته، برند کمپرسور کوپلند و دورین کمپرسورهای نیمه باز و برند بیترز کمپرسورهای باز و نیمه‌باز را در سبد کالایی خود قراردادند.
ازآنجایی‌که تنوع برای صنعتگران بسیار مهم است، برند بیترز با محصولات معتبر و باکیفیت خود، اسمی آشنا برای صاحبان صنعت در طی سال‌های اخیر است. کمپانی بیترز که در آلمان است یکی از قدیمی‌ترین و معتبرترین کمپانی‌های تولید کمپرسور شناخته می‌شود. این کمپانی در طی سال‌های اخیر در کشورهایی مانند چین و آمریکا و استرالیا نیز گسترش‌یافته است. مهم‌ترین معیاری که محصولات تولیدی این کمپانی را نسبت به رقبا برتری می‌دهد، طراحی باکیفیت و متنوع این کمپانی است.
در خصوص کمپرسورهای پیستونی نیز این کمپانی منحصربه‌فرد عمل کرده و این کمپرسورها را بهترین کیفیت ارائه می‌دهد. خریداران می‌توانند با مراجعه به سایت‌ها از طریق خرید حضوری کمپرسور پیستونی بیترز را تهیه کنند. البته به دلیل وجود انواع تقلبی این برند، باید از طریق بارکد و اطلاعات درج‌شده روی کمپرسور و ورود به سایت بیترز از اصالت آن مطمئن شوند. قیمت کمپرسورهای پیستونی بیترز نسبت به عوامل مختلفی باهم تفاوت دارد. کمپرسورهای پیستونی بیترز در مواردی مانند: به مدل، ظرفیت، ساختار، دما، قابلیت تعمیر، تجهیزات جانبی در رنج متفاوتی از قیمت‌ها قرار می‌گیرند.