معرفی انواع کمپرسورها/ کاربرد انواع کمپرسور چیست؟

ما در کمک مکانیک انواع ابزارهای مکانیکی را معرفی و بررسی میکنیم. در این مطلب به معرفی انواع کمپرسور میپردازیم.

تاریخچه کمپرسور باد

پیشرفت تکنولوژی در هیچ دوره ای از تاریخ بشریت به اندازه قرن بیستم رخ نداده است. تنها در نیمه اول آن قرن،
مردم شاهد معرفی خودروها، هواپیما ها و محصولات بی شماری بودند که در فروشگاه هایی که از خطوط مونتاژ
کارخانه می فروشند فروخته می شوند. تولید برای همه این موارد تا حد زیادی توسط کمپرسور باد انجام شده
است ، این امر باعث شده تا کارگران کارخانه ها بتوانند وسایل سنگین و پیچیده را با سرعتی جمع کنند که یک
قرن قبل غیرممکن بود.

انواع کمپرسور باد

تاریخچه استفاده از انواع کمپرسور هوا را می توان هزاران سال پیش کشف کرد که تمدنهای اولیه قدرت ریه انسان
را کشف کردند. ریه با توانایی بیرون آمدن اکسیژن ، ایجاد آتش سوزی برای پخت و پز و گرم نگه داشتن آن را
آسان تر کرده است. حدوداً در حدود ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد ، پیشرفت هایی در شاخه علوم موسوم به متالورژی
ایجاد شد که مربوط به مطالعه تولید فلز است. در میان فلزات ، آشکار شد که اشکال گرمتر هوا برای تبدیل مواد
معدنی مایع مانند مس و طلا به فلزات سخت مورد نیاز است.

با توجه به مطالبات ناشی از تولید فلز ، محدودیت های ریه انسان به آسانی آشکار شد .در سلامتی خود ، ریه انسان تنها قادر به تولید بخشی از فشار هوا مورد نیاز
برای خنک کننده فلز است. علاوه بر این ، ریه ها به دلیل محتوای دی اکسید کربن موجود در هوا که انسان از آن
بازدم می کند منبع مناسبی برای تقویت آتش نیست. واضح است که برای تولید هوا به چیزی قدرتمندتر و
پیچیدهتر نیاز بود.

اهمیت کیفی کمپرسور باد

اهمیت کیفی کمپرسور باد طبیعیای که توسط جان اسمیتون ساخته شد در روشن کردن اولین آتش است. چرا
که اگر شش های انسان توانایی انجام این امر را داشتند، بدون شک تمدن امروزی بشر مسیر دیگری را طی می
کرد. امادر سه هزارسال قبل ازمیلاد حضرت مسیح ، زمانیکه بشر فلزاتی ازقبیل ، طلا ، مس ، قلع وسرب راکه
بصورت خالص درطبیعت وجود داشتند را کشف کرد. پس از گذشت مدتی، جهت احیاء اکسید این فلزات که در
واقع اولین مواد خام مورد استفاده فلزکاران برای تولید مصنوعات فلزی محسوب می شد، عمل ذوب صورت می
گرفت که برای تولید حرارت مورد نیاز عمل ذوب به ایجاد هوای فشرده نیاز بود.

دراین هنگام ”کمپرسورباد“ انسانی یعنی شش ها دیگر قادر به تأمین هوای مورد نیاز نبودند. برای رفع این مشکل و ایجاد دمای حدود هزار درجه
سانتی گراد از کمپرسور قویتر دیگری که آن هم به دست طبیعت ساخته شده بود، استفاده می کردند.
اختراع دمی (اولین کمپرسور باد مکانیکی) را می توان به عنوان تولدی تازه برای تولید هوای فشرده به حساب
آورد. این وسیله و دستگاه هایی که توسط چرخ دوار آبی کار می کردند، تا دویست سال بعد بدون وقفه مورد
استفاده قرارگرفتند. درحدود سال ۱۷۰۰ میلادی حجم کور ه های ذوب فلزات روبه افزایش گذاشت .

ولی دستگاه های دمی که در آن زمان موجود بودند از عهده انجام کارهای مربوط به گداخت این کوره ها بر نمی آمدند .
سرانجام درسال ۱۷۶۲ میلادی جان اسمیتون برای اولین بار سیلندر هوائی را اختراع کرد. این دستگاه هرچند از
ساختار ابتدائی برخوردار بود اما به دلیل اینکه در آن زمان ساخت یک سیلندر دقیق و خوب برای تولید هوای
فشرده امکان پذیر نبود تنها دستگاه موجود بود که می توانستند برای کوره های ذوب فلزات از آن استفاده کنند.
وضعیت کار به همین منوال ادامه داشت تا اینکه درسال ۱۷۷۶ میلادی جان ویلکینسون دستگاه ماشین تراشی
برای ساختن توپ اختراع کرد که توسط آن می شد سیلندرهای دقیقی ازفولاد ریختگی را تراشید. ویلکینسون
این دستگاه را در کارگاهش نصب کرد.

این کمپرسور باد مکانیکی فقط قادر به تولید هوای فشرده ای با فشاری برابر یک بار بود و تراکم بیش ازآن را نمی توانست تولید کند. چرا که در صورت افزایش فشار، دمای کمپرسور
افزایش پیدا کرده و بندها و تسمه های چرمی که به سوپاپ های چوبی اتصال داشتند تاب حرارت را نیاورده و از
بین می رفتند. اولین انتقال عظیم و موفق هوای فشرده هنگام تسریع در ساختمان تونل مونت سنی درکوههای
آلپ سویس صورت گرفت. عملیات احداث تونل درسال ۱۸۵۷ بااستفاده ازچکش های دستی شروع شد. ولی
باسرعتی که کارحفاری پیش می رفت، ساختن این تونل سی سال به طول می انجامید. بنابراین از روی ضرورت
و اجبار مدیران راه آهن تصمیم گرفتند ازچکش های بادی که با هوای فشرده با فشار ۶ اتمسفر کار می کردند
استفاده کنند. این تونل پس از تکمیل دارای دو ریل و طولی برابر ۱۳/۶ کیلومتر بود.

کمپرسور باد یا کمپرسور هوا

انواع کمپرسور باد از دستگاه های بسیار پرکاربرد مفید در صنعت می باشند و نقش مهمی در پیش برد صنعت
دارند. کمپسور باد با نام های دیگری مانند پمپ باد، پمپ هوا و کمپسور هوا نیز شناخته می شود . وظیفه کمپرسور
باد تولید هوایی با فشار بیشتر از فشار هوای محیط یا جو می باشد که این را از طریق مکش هوا به داخل خود و
سپس فشرده سازی و ذخیره باد در مخزن خود انجام می دهد . در کمپرسور باد یا همان کمپرسور هوا فشرده
توجه به یک نکته بسیار ضروری می باشد و آن حجم دستگاه می باشد ، زیرا کمپرسور هایی که گنجایش مخزن
متناسب با مصرف ابزار بادی ندارند باعث ایجاد فشار بر قسمت موتور می شود و در نهایت مستهلک شدن موتور
و همچنین از دست رفتن انرژی را در پی دارد و این نکته اهمیت بسیار بالای حجم دستگاه را یادآوری میکند .

کمپرسور باد یا هوا

کاربرد کمپرسور هوا

کمپرسورهای هوا دارای کاربردهای فراوانی هستند از جمله :

-تهیه هوای هوای با فشار بالا برای پر کردن سیلندر گاز
-تهویه هوا تمیز با فشار متوسط به غواص تهیه شده به سطح زیر آب
-تهیه هوای تمیز با فشار هوا متوسط برای رانندگی برخی از مدارس و سیستم های کنترل پنوماتیک
-تهیه مقدار زیادی از فشار هوا متوسط به قدرت ابزار پنوماتیک، مانند jackhammers
-پر کردن مخزن هوای فشار بالا (HPA(
-برای پر کردن لاستیکها

تجهیزات انواع کمپرسور

تجهیزاتی که در داخل انواع کمپرسورها به کار می روند شامل موارد زیر میباشند :

مبدل حرارتی

جهت عملکرد صحیح وقابل اطمینان و کاهش انرژی ازمبدل حرارتی استفاده می شود که انتقال حرارتی که از هم
جدا شده بصورت فیزیکی می باشد و تماسی با هم ندارند که معمولا بصورت پوسته و مارپیچ ،u شکل ، حلزونی
و…. می باشند.

رادیاتور کمپرسور

وظیفه رادیاتور در انواع کمپرسور برای دو عمل اساسی یعنی خنکاری هوا و خنکاری روغن می باشد، هوای فشرده
شده براساس تئوری جنبشی مولکولی دمایش افزایش یافته ، همچنین روغن که برای روانکاری و خنکاری استفاده
می شود دمایش افزایش یافته که می بایست خنک شود . دو عمل گفته شده یعنی خنکاری هوا و خنکاری روغن
دررادیاتور به صورت همزمان انجام می پذیرد . سیال توسط لوله های رادیاتور که از جنس آلومینیوم اسفنجی
است به گردش درآمده و حرارت توسط جابجائی و فن از سیال جدا می شود.

اینترکولر

در گروهی از انواع کمپرسور ها برای تولید فشار مورد نیاز از دو واحد هواساز که به صورتی سری (متوالی ) طراحی
شده استفاده می شود. به عنوان مثال در واحد هواسازی اول ۵ barهوا متراکم شده و بعد از خروج از واحد
هواسازی دوم این تراکم به ۸ barمی رسد. هوای متراکم شده از خروجی واحد هواساز اول دمایش افزایش یافته
که نیاز است قبل از تراکم سازی مراحله دوم این دما کاهش یابد، اینترکولر این عمل را انجام می دهد.

افترکولر

به اثر فشرده شدن هوا براساس تئوری مولکلولی هوا میزان دما افزایش یافته ، نیاز است دمای هوای متراکم شده
پایین بیاید ، این عمل توسط رادیاتور که با عبور سیال از لوله های آن که از جنس آلومینیوم اسفنجی است و فن
، حرارت سیال را گرفته و دما پایین می یابد.

چرخ دنده گیربکس کمپرسور

چرخ دنده کمپرسور اسکرو باید از آلیاژ خواصی تراشیده شود و در قسمت سخت کاری بر روی آن آبکاری گردد
تا بتواند در دمای بالا و سرعت بالا کار کند.

سوپاپ

بین این قطعه و نشستگاه سوپاپ عمل آب بند کردن سوپاپ صورت میگیرد. یکی از آسیب پذیرترین اجزا سوپاپ
می باشد وسطح آن بصورت صیقلی بوده که باید به این بخش و قسمتی از نشستگاه که در ارتباط با آن است توجه
ویژه ای کرد.

سنسور فشار کمپرسور

سنسور که به معنای حسگر می باشد به نام های مبدل های فشار، ترنسمیتر فشار، فرستنده فشار، نشان دهنده
ی فشار، پیرو مترومانومتر شناخته می شود که برای سنجش میزان فشار، فشار از طریق اثر پیرو الکتریکیا اثر
فشار برقی به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود.

سنسور حرارتی

وسیله جهت کنترل دما میباشد به این صورت که با افزایش و کاهش دما دستور به قطع یا فعالیت کمپرسور
میدهدکه دارای یک ورودی وخروجی میباشد.

فیلترکمپرسور (روغن ، هوا ، جدا کننده)

روغن در استفاده از انواع کمپرسور وکارایی و طول عمر کمپرسور تاثیر بسزایی دارد بطور مثال درزمان خاموش
شدن دستگاه و یا فصل تابستان با توجه به ساعت کاری معمول ۷۰۰یا ۲۵۰۰ روغن را باید تعویض کردهمچنین
عدم کیفیت سبب آسیب در حین استارت کمپرسور میشود.

پیستون

بخش متحرکی است که داخل سیلندر قرار گرفته است و در واقع کار انتقال نیرو را با استفاده از رابطی بنام شاتون
انجام می دهد .در کمپرسور نیرو از میل لنگ به پیستون انتقال داده میشوداز آلیاژ آلومینیوم ساخته میشود و
اولین قطعه از موتوراست که شروع به حرکت کرده و انرژی تولید میکند.

موتور الکتریکی کمپرسور

موتور الکتریکی نوعی ماشین الکتریکی است که الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. وقتی که یک
ماده حامل جریان الکتریسیته تحت یک اثر مغناطیسی قرار می گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان
اعمال می شود. در یک موتور استوانه ای روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله ای معین
از محور روتور به روتور اعمال می شود، می گردد.

کوپلینگ

این نوع کوپلینگ گشتاور را بوسیله نیروی کششی بین پیچ های شافت پمپ و موتور منتقل می کند با استفاده از
خاصیت انعطاف پذیری که از تغییر طول مواد بین پیچ ها بدست می آید،هم محوری صورت می گیرد. به روی
شافت پمپ و موتور ۲ توپی نصب شده است که لبه های آن دندانه دار است این دنده ها بوسیله یک بوش که می
تواند۲ تکه یا یک تکه باشد و دارای دندانه های داخلی است، پوشانده می شود دندانه های چرخ دنده ها با دندانه
های داخلی بوش درگیر شده و انتقال گشتاور صورت می گیرد اتصال این دو بوش بوسیله spacer صورت
میگیرد.

موتور دیزل

یک موتور احتراق داخلی وسیله است که انرژی محبوس در سوختهای فسیلی نظیر بنزین ، گازوئیل و یا نفت ،
گاز مایع LPG را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده و آنرا در انتهای شفت میل لنگ ، خارج از پوسته موتور ، به
صورت چرخش صفحه فلایویل در اختیار مصرف کننده میگذارد.
موتورهای احتراق داخلی امروزه گستردهترین و پراستفادهترین انواع موتورها میباشند. و بیشترین کاربرد این
موتورها در اتومبیلها ، کامیونها و سایر وسایل نقلیه است. البته در کارهای ایستا نظیر پمپ کردن آب یا
کمپرسورهای هوا هم از این موتورها استفاده میشود .