کمپرسور پیستونی
هر سیکل شامل سه عملیات میشود: مکش ـ تراکم ـ تخلیه. حرکت گاز در سیکل کمپرسور منقطع است که این امر منجر به لرزش در کمپرسور میشود. حجم مبرد جابجا شده تابع حجم سیلندر و تعداد سیلندر و سرعت دوران موتور است. و عواملی همچون میزان نسبت تراکم و میزان مقاومت شیر تخلیه و نشتی بین سیلندر و پیستون هم بر این مقدار تاثیر کمی دارند.
کمپرسور پیستونی همزمان با رفت و برگشت، عمل مکش و دهش را هم انجام می‌دهد. حرکت پیستون از حرکت چرخشی موتور و به کمک یک میل لنگ انجام می گیرد .هر سیکل شامل سه عملیات میشود: مکش ـ تراکم ـ تخلیه. حرکت گاز در سیکل کمپرسور منقطع است که این امر منجر به لرزش در کمپرسور میشود. حجم مبرد جابجا شده تابع حجم سیلندر و تعداد سیلندر و سرعت دوران موتور است. و عواملی همچون میزان نسبت تراکم و میزان مقاومت شیر تخلیه و نشتی بین سیلندر و پیستون هم بر این مقدار تاثیر کمی دارند.
نحوه عملکرد
کمپرسور باد پیستونی قدیمی‌ترین و رایج‌ترین نوع در بین انواع کمپرسورهای صنعتی است که از اصل جابه‌جایی برای افزایش فشار حجم محصور گاز یا هوا استفاده می‌کند. در یک کمپرسور پیستونی با سیستم سوپاپ (شیر) و دو دیسک سوپاپ از جنس استنلس استیل ضد زنگ، پیستون به سمت پایین حرکت می‌کند و هوا را داخل سیلندر می‌کشد. بزرگ‌ترین دیسک کمپرسور پیستونی به سمت پایین خم میشود تا امکان عبور هوا را فراهم کند. هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند، دیسک بزرگ مجدداً خم میشود تا در مقابل شیر قرار بگیرد. سپس هوای فشرده شده از طریق سوراخ موجود در سوپاپ فشار داده میشود و به فرایند نهایی می‌رسد. برخی از کمپرسورهای کوچک‌تر از یک سیلندر در یک جهت حرکت برای فشرده سازی هوا استفاده می‌کنند. این نوع روش فشرده سازی، هوا را به شکل ناهموار و ناصاف تولید می‌کند. این مسئله می‌تواند به دلیل از بین رفتن فشار در طول تولید هوا باشد.
انواع کمپرسور پیستونی
بسته به موقعیت مبرد در اطراف پیستون، کمپرسورها به تک مرحله‌ای و دو مرحله ای تقسیم بندی می‌شوند. به این معنی که اگر مبرد فقط در یک طرف پیستون فشرده شود به کمپرسور تک مرحله ای گفته میشود و در صورتی که پیستون پس از تراکم در سمت اول به سمت دوم پیستون فرستاده شود و دوباره در آنجا متراکم شود، به آن کمپرسور دو مرحله‌ای گفته میشود. انواع کمپرسور پیستونی تک مرحله‌ای طبق فاکتورهای زیر هم قابل تقسیم‌بندی هستند:
ساختار: باز، نیمه بسته، بسته کمپرسورهای باز و نیمه بسته قابلیت باز و تعمیر شدن دارند ولی کمپرسورهای بسته این قابلیت را ندارند. معمولا کمپرسورهای پیستونی بسته برای ظرفیت‌های پایین و کمپرسورهای باز و نیمه بسته برای ظرفیت‌های بالا ساخته می شوند . چیدمان سیلندرها V, W, Y, S بر اساس ظرفیت کمپرسورهای کوچک با مقدار ظرفیت از ۳,۵ تا ۲۳ کیلو وات کمپرسورهای متوسط با مقدار ظرفیت از ۲۳ تا ۱۰۵ کیلو وات کمپرسورهای بزرگ با مقدار ظرفیت بالاتر از ۱۰۵ کیلو وات
مزایا
- عمر بالا
- تنوع ظرفیت
- مصرف پایی
- کاربرد فراوان
- قیمت مناسب
- وفور تعمیر کاران متخصص
محدودیت‌ها
- صدای نسبتا زیاد
- کارایی و راندمان پایین
- هزینه های بالای نگهداری
- اشغال فضای زیاد و وزن بالا
- حساسیت نسبت به ورود مایعات
- روغن ریزی-روغن پاش شدن
- لرزش نسبتا زیاد در حین کار
- وجود مدل های بسیار بی کیفیت در بازار
کاربرد کمپرسور پیستونی
کاربردهای زیادی در صنعت دارند، که می‌توان به پردازش گاز طبیعی، کارخانه‌های شیمیایی و پالایشگاه‌های نفت . گازهای فشرده شده توسط کمپرسورهای پیستونی نقش مهمی در فناوری سردسازی و خنک کنندگی دارند، جایی که انبساط مجدد گاز پس از فشرده سازی، اثر خنک کنندگی مورد نیاز را تولید می‌کند. هوای فشرده شده کاربردهای دیگری از جمله غواصی، دندان‌پزشکی، اتومبیل سازی و کشاورزی نیز استفاده میشود. ابزارهای پنوماتیک یا بادی مثل مته‌ها و اره برقی‌ها که در ساختمان آن‌ها از کمپرسورهای پیستونی استفاده میشود، در صنعت از اهمیت بالایی برخوردار هستند زیرا به طور کلی سبک‌تر و ایمن‌تر از موتورهای برقی می‌باشند.
اجزای داخلی
یک کمپرسور پیستونی معمولی شامل میل لنگ، میلگرد اتصال و پیستون، سیلندر و سر شیر است که کارکرد آن‌ها در کنار هم عمل فشرده سازی هوا را انجام می‌دهد. میل لنگ توسط موتور برقی یا موتور گازی هدایت میشود. سیلندرها اغلب در دو طرف مخالف میل لنگ قرار دارند. اگرچه مدل‌های کوچکی از کمپرسورهای پیستونی وجود دارند که فقط از پمپ و موتور تشکیل شده‌اند، اما اکثر کمپرسورها دارای مخزن هوا برای نگه داشتن مقدار هوا در محدوده فشار هستند. هوای فشرده شده درمخزن ابزارهای هوا را هدایت می‌کند، موتور روشن و خاموش میشود و می‌چرخد تا به طور خودکار فشار را در مخزن حفظ کند.
در بالای سیلندر، سر شیر وجود دارد که شیرهای ورودی و تخلیه را در خود نگه می‌دارد. هر دوی آن‌ها فلزی هستند. یکی در زیر و دیگری در بالای صفحه سوپاپ نصب شده است. زمانی که پیستون به سمت پایین حرکت می‌کند، بالای آن خلاء ایجاد میشود. این امر به هوای بیرون در جو اجازه می‌دهد تا با فشار شیر دریچه ورودی را باز کرده و ناحیه بالای پیستون را پر کند. با بالا رفتن پیستون، هوای بالای آن فشرده میشود، شیر ورودی را خاموش نگه می‌دارد و شیر تخلیه را باز می‌کند. هوا از درگاه تخلیه به سمت مخزن حرکت می‌کند. با هر ضربه، هوای بیشتری وارد مخزن میشود و فشار افزایش پیدا می‌کند.
بیشتر کمپرسورهای پیستون دارای شیرهای خودکار هستند که بر اساس اختلاف فشار در دو طرف دیسک (صفحه) سوپاپ باز و بسته می‌شوند. برخی از کمپرسورهای بزرگ به لوله‌ی انتهایی پیستون، مهر و موم و قطعه‌ی میانی تهویه مجهز شده‌اند تا از انتقال روغن به محفظه‌ی تراکم جلوگیری کنند.
برندهای کمپرسور پیستونی در ایران
- دانفوس (بسته)
- بیتزر (باز و نیمه بسته)
- کوپلند (نیمه بسته)
- کولترن (بسته)
- بوک ( باز و نیمه بسته)
- دورین ( نیمه بسته)
- LG (بسته)
- سکاپ (بسته)