Compressors
اجزاي سيستم پنوماتيك
کمپرسور :
كمپرسور باد با مكش هوا ،فشرده سازي و ذخيره ان در مخزن خود،هوايي با فشار بيشتر از فشار جو را جهت استفاده فراهم ميكند .در حقيقت كمپرسور با كاهش حجم باعث اين افزايش فشار ميشود.پس از ذخيره هوا ميتوان با لوله كشي اين هوا را به قسمتهاي مختلف برده و از ان استفاده لازم را نمود.
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
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)
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.
« 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)
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.
« 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.
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.
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.
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.
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.
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.
استفاده ازكمپرسورهاي پيچي نوع روغني در فشار متوسط (كمتراز10bar) و دبي متوسط(تا1000m3/hour) متداول مي باشد.
دركمپرسورهاي پيچي نوع روغني،عمل اببندي وخنك كاري توسط روغن ودر داخل كمپزسور انجام ميشود.در خروجي روغن از هواي فشرده جدا شده وپس ازخنك وفيلتر شدن به نقطه تزريق در ورودي بازگردانده ميشود.
از عيوب كمپرسورهاي پيچي نوع روغني ميتوان به نياز انها به جدا كننده روغن(پس از انجام تراكم)وسرعت دوراني محدود(بهدليل اصطكاك بالا)اشاره كرد.
كمپرسورهاي پيچي عاري از روغن:
بدليل نبود روغن و عدم خنك كاري در اين نوع از كمپرسورها امكان افزايش دماي داخل پوسته تاحدود 180درجه سانتيگراد وجود دارد به همين دليل احتمال تغيير شكل پوسته وهمچنين تماس بين روتور وپوسته وجود دارد.
بنابر اين مقادير لقي بايستي بنحو متناسب پيش بيني شود.بازده كمپرسورهاي عاري ازروغن از انواع معادل روغني كمتراستوهمچنين به اب بندي مناسبي بمنظور جلوگيري ازنشتي در انها نياز است. هزينه يك كمپرسور(بدليل عملكرد درسرعت بالا)تقريبا ظرفيتي معادل دو برابر هم اندازه خود(ازنوع روغني) داشتته ونيازي به جدا كننده روغن ندارد.
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.
استفاده ازكمپرسورهاي پيچي نوع روغني در فشار متوسط (كمتراز10bar) و دبي متوسط(تا1000m3/hour) متداول مي باشد.
دركمپرسورهاي پيچي نوع روغني،عمل اببندي وخنك كاري توسط روغن ودر داخل كمپزسور انجام ميشود.در خروجي روغن از هواي فشرده جدا شده وپس ازخنك وفيلتر شدن به نقطه تزريق در ورودي بازگردانده ميشود.
از عيوب كمپرسورهاي پيچي نوع روغني ميتوان به نياز انها به جدا كننده روغن(پس از انجام تراكم)وسرعت دوراني محدود(بهدليل اصطكاك بالا)اشاره كرد.
كمپرسورهاي پيچي عاري از روغن:
بدليل نبود روغن و عدم خنك كاري در اين نوع از كمپرسورها امكان افزايش دماي داخل پوسته تاحدود 180درجه سانتيگراد وجود دارد به همين دليل احتمال تغيير شكل پوسته وهمچنين تماس بين روتور وپوسته وجود دارد.
بنابر اين مقادير لقي بايستي بنحو متناسب پيش بيني شود.بازده كمپرسورهاي عاري ازروغن از انواع معادل روغني كمتراستوهمچنين به اب بندي مناسبي بمنظور جلوگيري ازنشتي در انها نياز است. هزينه يك كمپرسور(بدليل عملكرد درسرعت بالا)تقريبا ظرفيتي معادل دو برابر هم اندازه خود(ازنوع روغني) داشتته ونيازي به جدا كننده روغن ندارد.
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.
كمپرسور يا دمنده روتس از انواع كمپرسورهاي جابجايي مثبت هستند كه ازدو ياچند گوشواره دوار در يك محفظه با شكل خاص تشكيل شده است.
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.
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.
كمپرسورهاي رينگ مايع:
كمپرسورهاي رينگ مايع نوع ديگري از كمپرسورهاي جابجايي مثبت هستند كه هواي ارسالي انها عاري از روغن ميباشد. در اين نوع كمپرسور تعداد زيادي پره به يك روتور متصل است و مجموعا داخل يك پوسته بصورت خارج از مركز محتوي مايع(معمولا اب) با سرعت نسبتا زياد دوران ميكند.
كمپرسورهاي رينگ مايع نوع ديگري از كمپرسورهاي جابجايي مثبت هستند كه هواي ارسالي انها عاري از روغن ميباشد. در اين نوع كمپرسور تعداد زيادي پره به يك روتور متصل است و مجموعا داخل يك پوسته بصورت خارج از مركز محتوي مايع(معمولا اب) با سرعت نسبتا زياد دوران ميكند.
نيروي گريز از مركز حاصل از دوران پره ها به مايع فشار اورده و يك رينگ سيالي بوجود مي اورد كه شكل رينگ از فرم داخلي پوسته تبعيت ميكند.بازده اين نوع كمپرسور بدليل افت انرژي قابل توجهي كه دراثر تماس اب با پره ها بوجود مي ايد نسبت به انواع رفت و برگشتي پايينتر است. فشار خروجي در كمپرسورهاي رينگ مايع نسبتا پايين و درحدود 5bar ميباشد.
برخي ازشركتهاي توليدي:
شركت GAROايتاليا : علاوه بر كمپرسورهاي رينگ مايع در زمينه توليد كمپرسورهاي گريز از مركز وپمپهاي
خلا نيز فعاليت ميكند. ادرس سايت: www.garo.it
شركت پيشرو خلا افرين: ادرس سايت: http://vacuumco.ir
شركت اطلس كوپكوايران: ادرس سايت: http://www.Atlascopcoiran.com
وشركت Nash ،شركت Busch و.......
كمپرسورهاي ديناميكي:
كمپرسورهاي ديناميكي اساساهمان توربو ماشينها هستند كه بخشي از عمل تراكم در انها در اثر كاهش حجم نسبي هوا(توسط روتور) و بخش ديگري از طزيق افزايش انرژي جنبشي انجام مي پذيرد. انرژي جنبشي سپس در خروجي به انرژي فشاري تبديل ميگردد.
از اين نوع كمپرسورها در كاربردهايي كه به حجم زياد هواي فشرده با سطح فشار پايين نياز است(همانند سيستمهاي انتقال مواد در بستر جريان هوا و يا هواي مورد نياز از مشعلها) استفاده ميگردد.كمپرسورهايديناميكي شامل جريان شعاعي (گريز از مركز) و جريان محوري ميباشند.
كمپرسورهاي گريز از مركز (سانتريفيوژ):
هر جا که ظرفیت و قدرت بالا مد نظر باشد بدون شک کمپرسور های سانتریفیوژ حرف اول را می زنند. از نظر تعداد مورد استفاده در صنعت نیز این ماشین ها با نوع رفت و برگشتی در مقام دوم هستند. راندمان آن ها در مقایسه با کمپرسور های رفت و برگشتی پایین بوده و لذا منبع انرژی را طلب می کنند. اصول کار در این کمپرسور ها بدین شکل است که افزایش فشار با شتاب گیری جریان گاز، در حرکت شعاعی در طول پره ها و تبدیل انرژی سرعت گاز به انرژی فشاری در عبور از دیفیوزر صورت می گیرد. این کمپرسور ها شامل قسمت های زیر هستند : 1) پوسته (Shell) ، 2) دیافراگم ها و دیفیوزر ها ، 3) آب بندی شانه ای ( Labyrinths) ،4) پره ها (Impellers)
حداكثر فشار در انواع يك مرحله اي به 0.4bar ميرسد و در انواع چند مرحله اي ان 2.5bar و بالاتر قابل افزايش است.
فشار هوابه سرعت دوران وتعداد مراحل بستگي دارد.حداكثر فشار در انواع يك مرحله اي به 0.4bar ميرسد و در انواع چند مرحله اي ان 2.5bar و بالاتر قابل افزايش است.
در شكلهاي زير چند نوع از كمپرسورهاي سانتريفيوژ و همچنين ساختمان داخلي و نحوه عملكرد انها را مشاهده ميكنيد:
از آنجائیکه سیال خنک کن داخل واحد هواساز آن هوا می باشد مانند کمپرسورهای پیچشی oil free باید هوا را در دو یا سه مرحله متراکم نماید و قبل از هر مرحله هوا از واحد خنک کن میانی عبور نماید .
در این کمپرسور تولید هوای فشرده توسط پروانه هایی بنام ایمپلر impeller صورت میگیرد . این پروانه ها معمولا با دورهای بسیار بالا حدود 50000 rpm_ 30000 rpm می چرخند و هوا از فیلتر ورودی مکش مینماید در هنگام خروج هوا از واحد هواساز سرعت آن بسیار بالا رفته سپس این هوا وارد دیفیوزر شده و سرعت آن در اثر انبساط حجم محیط اطراف کاهش می یابد و بدلیل اینکه انرژی هوا در کل ثابت می باشد دما و فشار هوا افزایش مییابد .
سپس هوا از واحد خنک کن عبور داده شده تا دمای آن برای ورود به مرحلهبعد کاهش یابد در نتیجه هوای متراکم خنک شده به واحد دوم رفته و پس از تراکم نهایی و خنک شدن برای مصرف ارسال میگردد .
از آنجائیکه سیال خنک کن داخل واحد هواساز آن هوا می باشد مانند کمپرسورهای پیچشی oil free باید هوا را در دو یا سه مرحله متراکم نماید و قبل از هر مرحله هوا از واحد خنک کن میانی عبور نماید .
در این کمپرسور تولید هوای فشرده توسط پروانه هایی بنام ایمپلر impeller صورت میگیرد . این پروانه ها معمولا با دورهای بسیار بالا حدود 50000 rpm_ 30000 rpm می چرخند و هوا از فیلتر ورودی مکش مینماید در هنگام خروج هوا از واحد هواساز سرعت آن بسیار بالا رفته سپس این هوا وارد دیفیوزر شده و سرعت آن در اثر انبساط حجم محیط اطراف کاهش می یابد و بدلیل اینکه انرژی هوا در کل ثابت می باشد دما و فشار هوا افزایش مییابد .
سپس هوا از واحد خنک کن عبور داده شده تا دمای آن برای ورود به مرحلهبعد کاهش یابد در نتیجه هوای متراکم خنک شده به واحد دوم رفته و پس از تراکم نهایی و خنک شدن برای مصرف ارسال میگردد .
برخي ازشركتهاي توليدي:
شركت ) TCMFG ايران): ادرس سايت: http://www.tcmfg-co.com
گروه صنعتي پيشتاز: ادرس سايت: http://www.pishtaz-group.com/abzar/compressor.htm
كمپرسورهاي جريان محوري:
از كمپرسورهاي محوري در صنايع هواپيما سازي وبعنوان بخشي از موتورهاي جت استفاده ميشود.بطور كلي
توربوكمپرسورها (نوع جريان محوري يا جريان شعاعي) همانند دمنده ها داراي مشخصات عملكردي زير ميباشند:
ميزان جريان خروجي با سرعت دوران پره ها متناسب است.
توان مورد نياز جهت دوران هر پره به نسبت سرعت دوران پره به توان سه تغيير ميكند.
اختلاف فشار در عرض يك پره با توان دوم سرعت پره متناسب است.
در مجموع كمپرسورهاي پيستوني داراي بالاترين بازده در بين انواع كمپرسور هستند واز انها در كاربردهاي مشتمل بر توليد غير پوسته هواي فشرده ويا كاربردهايي كه در انها به هواي فشرده با ظرفيت كم و متوسط نياز است استفاده ميشود.
انتخاب کمپرسور
برای انتخاب کمپرسور مناسب میبایست ابتدا اطلاعات لازم را بدست آورد . اطلاعات اولیه لازم برای انتخاب مدل کمپرسور عبارتند از :
1-هواي فشرده براي مصرف در چه نوع سيستمي مد نظر است و ميزان ساعاتي از شبانه روز كه به هواي فشرده نياز است.
2-محل نصب كمپرسور ،زيرا در فضاي ازاد كمپرسور بايد از باران و خطر يخ زدگي حفظ شود و در محوطه هاي بسته بايد ضمن تهويه مناسب، دماي ورودي راكنترل كرد.
3-حداكثر فشار مورد نياز چقدر است؟
4-ايا امكان توسعه در اينده وافزايش نياز به هواي فشرده وجود دارد؟
5-نوع وسيستم كنترل كمپرسور با توجه به شرايط عملكرد و پارامترهاي اقتصادي بررسي گردد.
6-ايا مقدار مصرف در يك محدوده زماني مشخص ثابت است يا متغير؟
در صورت ثابت بودن ميزان مصرف بهتر است از يك كمپرسور استفاده شود ودر صورت متغير بودن بهتر است از چند كمپرسور كوچك بگونه اي استفاده شود كه هنگام نياز ،تعداد كمپرسور لازم وارد سيكل شده و پس از رفع نياز كمپرسورهاي مازاد بر نياز خاموش شوند.
از جمله پارامترهاي مهم كه بايددر انتخاب كمپرسورمد نظر گرفته شود فاكتور بار(load factor) ميباشد. فاكتور بار عبارتست از نسبت خروجي واقعي كمپرسور در حين عملكرد متداول به خروجي ان زير بار كامل در مدت زمان مشابه. در حالت كلي اين فاكتور نميبايست هرگز از 100./. در نظر گرفته شود. مقدار معمول فاكتور بار،بسته به اندازه، نوع و مقدار كمپرسورهاي نصب شده بين 50 تا 80./. تعيين ميگردد. در صورت استفاده از فاكتور مناسب، فشار در خروجي يكنواخت تر شده و زمانهاي لازم جهت خنك شدن و تعميرات كاهش مي يابد.
از دیگر موارد مرتبط با انتخاب کمپرسور نحوه عملکرد سیستم انتقال قدرت از الکتروموتور به واحد هواساز (air end) می باشد .
سه روش انتقال قدرت از الکتروموتور به هواساز وجود دارد :
_1 روش انتقال مستقیم :
در این روش دور واحد هواساز مساوی با در الکتروموتور میباشد ( 2950 rpmیا 1450 ) و از کوپلینگ برای اتصال بین دو واحد استفاده می گردد .
_2 روش انتقال با گیربکس :
در این روش دور واحد هواساز متفاوت و عمدتا بیشتر از دور الکتروموتور میباشد که از یک گیربکس حلزونی برای تغییر دور و انتقال قدرت استفاده میگردد .
_3 روش انتقال با تسمه و پولی :
در این روش دور واحد هواساز مساوی و یا بیشتر از دور الکتروموتور میباشد و توسط تسمه و پولی به یکدیگر متصل شده اند .
روشهاي كنترل كمپرسور:
1) باتعبيه شير اطمينان در خط خروجي
2) با خاموش و روشن كردن
3) بي بار كردن
4) با جريان معكوس(در اين روش سيستمهاي بي بار كننده بخشي از خروجي هواي فشرده را به مكانيزم بالا نگهدارنده سوپاپ ورودي ارسال نموده و بسته شدن انرا حين عمل تراكم به تاخير مي اندازند.)
5) تنگ كردن دهانه مكش
6) تنظيم عملكرد كمپرسورهاي پيچي(در اين نوع از كمپرسورها از نوعي روش بي بار كردن استفاده ميشود.در اين روش با يك شير برگرداننده هواي پر فشار خروجي را به دهانه ورودي انتقال ميدهند.
7) تغيير پيوسته سرعت ورودي(با كنترل دور موتور انجام ميپذيرد)
محل نصب كمپرسور:
بدليل مزاحمت سروصدايي كه كمپرسور ايجاد ميكند به صورت منطقي بايد كمپرسور را در نقطهاي دور از كارگاه نگه داشت ، همچنين براي كم كردن خطوط لويهكشي بهتر است كمپرسور ، در نزديكترين محل مصرف باشد. پس بهتر است محلي خارج از كارگاه براي نصب كمپرسور ايجاد كرد. اين محل بايد داراي سقف و يا سرپوش باشد تا در معرض باران قرار نگيرد ، همچنين محيط بايد خنك باشد تا آب داخل هوا بهتر تقطير گردد. بهتر است لوله مكش كمپرسور در ارتفاع قرار داده شود تا از مكش گرد و غبار و آلاينده ها و كاهش سريع عمر قطعات جلوگيري شود. بايد مراقب بود كه كمپرسور در محلي كه در معرض دود و گازهاي شيميايي و يا جريان آب است قرار نگيرد.
نگهداری و تعمیر سیستمهای پنوماتیکی
بهترين راه اجراي عمليات نگهداري و تعميرات تجهيزات كارخانه ، نگهداري و تعميرات بر اساس برنامه ريزي مدون است چنين برنامه اي شامل جداول زماني بازديد روزانه ، هفتگي ، ماهانه و سه ماهانه است. هدف اين برنامه آن است كه اطمينان يابيم تمامي تجهيزات بصورت منظم مورد بازديد قرار مي گيرند.نگهداري و تعميرات برنامه ريزي شده مزيت ديگري نيز دارد. علاوه بر تضمين روانكاري منظم و تنظيم قطعات ماشين، اين امكان براي تكنسين نگهداري و تعميرات فراهم مي شود تا منشاء احتمالي مشكل را شناسايي كند.
نگهداري و تعميرات لازم يك سيستم پنوماتيكي را مي توان به چهار دسته تقسيم نمود:
1- نگهداري و تعميرات كمپرسور
2- نگهداري و تعميرات سيستم
3- نگهداري و تعميرات سيستم كنترل
4- نگهداري و تعميرات ابزار
نگهداري و تعميرات كمپرسور:
كمپرسور در واقع قلب سيستم شما به شمار مي آيدو بدون آن هيچ يك از ماشينهاي پنوماتيكي شما كار نخواهند كرد.
براي اطمينان از كاركرد پيوسته آن لازم است كمپرسور به طور منظم مورد بازديد قرار گيرد. در صورتي که مشكلي بروز كند آن را بلافاصله برطرف كرده يا تحت مراقبت قرار داده تا بتوان آن را به گونه اي مناسب اصلاح نمود. براي اين منظور نه تنها قطعات فيزيكي ، بلكه فشار هوا را نيزبايد تحت كنترل قرار داد بهترين راه داشتن يك فهرست بازديد است كه نمونه آن در ادامه اورده شده است.
دقت داشته باشيد جدول ارائه شده تنها مثالي از تهيه گزارش روزانه نگهداري هستند.
اين جداول معمولا در پايان هرنوبت كاري به مسئول كارخانه ارجاع مي شوند، آنگاه اپراتور مي تواند با گذاردن يادداشت يا پيغام به نوبت كاري بعدي اطلاع دهد كه مواظب نقاط مشكل آفرين باشد.تمام اطلاعات مهم ثبت شده در گزارش روزانه معمولا به يك گزارش يا جدول اصلي منتقل مي گردد آنگاه اين چك ليستها بر اساس تاريخ به عنوان سوابق بايگاني مي شوند.
كليد تمام عمليات نگهداري و تعميرات برنامه ريزي شده ، تكنسين نگهداري و تعميرات است كه در واقع مسئوليت انجام وظايف روزمره برنامه را به عهده دارد.
فيلتر هواي ورودي بايد حداقل بصورت روزانه وارسي شود تا مشخص گردد هيچ ماده خارجي (كاغذ ، برگ گياهان يا ساير مواد مزاحم)باعث انسداد دهانه ورودي آن نشده است. فيلترهاي نصب شده در كمپرسورهاي بزرگ يا كمپرسورهايي كه پيوسته در حال كار مي باشند در مقايسه با ساير كمپرسورها به نظافت بيشتري نياز دارند.
سطح روغن داخل محفظه روغن را هر روز مورد بررسي قرار داد. كمپرسورهايي كه نحوه انتقال قدرت در آنها
تسمه مي باشد معمولا توسط يك يا چند تسمه (V-belt) رانده مي شوند. هنگامي كه يكي از تسمه ها فرسوده شود مجموعه تسمه ها بايد تعويض شود. تسمه ها بايد از لحاظ رگلاژ به طور هفتگي وارسي شوند.
رگلاژ تسمه ها بايد به اندازه اي باشد كه از لغزش آنها جلوگيري شده و بار اضافي به الكتروموتور يا كمپرسور وارد نشود. در صورت خلاصي بيش از حد يا فرسوده شدن تسمه ها، مراحل تعويض توسط اپراتور مربوطه انجام گيرد.
نگهداري و تعميرات سيستم:
نگهداري و تعميرات مورد نياز سيستم اساسا" ساده مي باشد. دريچه هاي تخليه و تله هاي رطوبت (TRAPS) بايد هر روز بازديد شوند. اگر آنها بصورت خودكار عمل مي كنند دريچه تخليه دستي نيز بايد براي يك مدت كوتاه باز شود تا وجود رطوبت مشخص گردد. حجم زياد رطوبت ممكن است حاكي از كار نكردن دريچه تخليه خودكار باشد.جداكننده ها (Separators) نيز بايد به همين ترتيب در سيستم ، مورد كنترل قرار بگيرند. المنت فيلترها نياز به تعويض منظم دارند كه فاصله زماني اين پاكسازي ها به سرعت كثيف شدن سيستم بستگي دارد.
هرگاه المنت فيلتري صدمه ببيند حتما بايد تعويض گردد.
فشار هواي ناكافي در يك سيستم پنوماتيكي يك مشكل رايج است گرفتگي فيلترها يكي از علل افت فشار در نقاط مصرف است.
در صورتي كه در سيستم پنوماتيكي خود از شيلنگ استفاده مي كنيد شيلنگها را از نظر آسيب ديدگي بصورت منظم مورد بازديد قرار دهيد. آسيب ديدگي داخلي شيلنگ ممكن است بصورت برآمدگي پوشش آن ظاهر شود.
+ نوشته شده در یکشنبه ۱۳۹۰/۰۵/۱۶ ساعت 12:28 توسط مهندس جوان
|
مطالب مندرج در این وبلاگ در رابطه با رشته مهندسی مکانیک می باشد و تلاش شده است که از بار علمی بالایی بر خوردار باشند. امید است که مفید به فایده واقع گردند.