انواع کمپرسور برودتی

معرفی کمپرسوربرودتی

مقدمه : سیستم های تبرید تراکمی از چهار قسمت عمده : کمپرسوربرودتی – کندانسور – اواپراتور و وسایل انبساط تشکیل می شود که هریک به نوبه خود وظیفه خاصی دارند و هرکدام با دریافت محصول از عضو قبلی و برای تکمیل عملیات در سیستم همزمان فعالیت می کنند.هر تغییری که در یکی ار اعضای سیستم پیش آید ممکن است در وضعیت عضو دیگر موثر باشد.مثلا تغییر درجه حرارت آب کندانسور باعث تغییر در مقدار مبرد جریانی و ایجاد اختلاف در فشار اواپراتور و از جمله تغییر در کار شیر انبساطی می نماید.کمپرسور به عنوان قلب یک سیستم تراکمی بوده و معمول ترین آنها در سرد کننده مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از :

کمپرسور های متقارن   (reciprocating comprssors)

کمپرسور های دوار     (rotary comprssors)

کمپرسورهای گریز از مرکز(centrifugal compressor)

در کمپرسورهای متقارن که گاهی متقارن خوانده میشود از حرکت پیستون در داخل سیلندر استفاده کرده وبه وسیله سوپاپهای مکش و فشار گاز مبرد را متراکم می نمایند.

کمپرسورهای دوار وگریز از مرکز هر دو در اثر گردش دورانی محورهای خودعمل تراکم انجام می دهند در صورتی که نوع دوار یک ماشین با جابه جایی مثبت بوده و کمپرسورهای گریز از مرکز براساس نیروی گریز از مرکز کار می کنند.

کمپرسور های متقارن

کاربرد کمپرسورهای متقارن بیشتر در تبرید خانگی وصنعتی است و معمولا با قدرتهای متفاوت از چند دهم اسب تا چند صد اسب بخار به بازار عرضه می شوند.کمپرسورهای جدید از یک یا چندین سیلندر تشکیل شده اند که طرز قرار گرفتن سیلندرها ممکن است به شکل v ویا w شعاعی ویادریک راستا باشند.هنگام مکش پیستون گاز مبرد از راه سوپاپ مکش وارد سیلندر شده و زمانی که پیستون عمل تراکم را انجام میدهد به وسیله سوپاپ فشار مبرد به خارج فرستاده می شود.سوپاپهای مکش و فشار هر دو جزء قطعات سر سیلندر هستند.سرعت دورانی کمپرسورها که اثر مستقیم در مقدار مبرد تراکمی دارد از بیست سال گذشته به طور مرتب افزایش یافته و از حدود 100 دور در دقیقه تا 3600 دور در دقیقه فزونی یافته است.

کمپرسورهای نوع بسته

در کمپرسورها الکتروموتوری به وسیله محور خود باعث گردش کمپرسور می گردد که اگر این موتور جدا از کمپرسور قرار گرفته باشد کمپرسور از نوع باز و در صورتی که موتور و کمپرسور هردو داخل یک محفظه آب بندی شده جای گرفته باشند کمپرسور نوع بسته نامیده می شوند.در کمپرسورهای بسته باوجود اینکه موتور در محفظه کمپرسور و همراه با مبرد می باشد ولی به علت عایقکاری کامل هیچ گونه اشکالی پیش نمی آید. در بعضی از این نوع حتی لوله مکش از جهت موتور وارد محفظه می شود که به علت ورود گاز سرد از لوله مکش موتور نیز خنک می شود.

در این نوع کمپرسورها فقط دو لوله مکش و فشار وگاهی یک لوله سرویس به اضافه کابل الکتریکی به دستگاه متصل شده است.

تنها اشکالی که در این کمپرسور ها ممکن است پیش آید وجود رطوبت است که بایستی قبل از ورود به موتور کمپرسور برطرف شود.

در یک سیستم تبرید معمولا کمپرسور و کندانسور به صورت یک واحد مرکب بوده و به نام واحد تقطیر خوانده می شوند و در بعضی از آنها نیز موتور کمپرسور وکندانسور هر سه روی یک شاسی سوارمی شوند.

دو عامل خیلی مهم که در کمپرسورهای برودتی مورد توجه است عبارت اند از:

1.ظرفیت کمپرسور

2.قدرت موتور مورد نیاز

که این دو عامل کمپرسورها به طور موثری به وسیله فشار مکش و رانش تغییر می کنند.

راندمان حجمی کمپرسور

به منظور تعیین عملکرد کمپرسور ها دو نوع راندمان حجمی وجود دارد که باید شناسایی شوند.این دو نوع عبارت اند از:

راندمان حجمی (actual efficiency)

راندمان حجمی ایده آل  (clearance efficiency)

Nva=حجم مبرد جریانی در کمپرسور برحسبc.f.m تقسیم برحجم جابه جایی در کمپرسور بر حسب c.f.mضرب در 100 که حجم جا به جایی عبارت است از مقدار حجم مبرد جابه جا شده به وسیله پیستون در ضربه مکش در واحد زمان.راندمان حجمی ایده آل متعلق به کمپرسور های ایده آل بوده و برای تشریح آن می توان از روی دیاگرام فشار-حجم که مربوط به یک کمپرسور می باشد استفاده کرد.

عملکرد کمپرسور ایده آل

در کمپرسور های ایده ال تراکم گاز به صورت آیزونتروپیک بوده وانبساط گاز از حالت حجم پس مانده نیز آیزونتروپیک می باشد. انبساط مجدد گاز پس ماند تنها فاکتوری است که درکمپرسور های ایده آل راندمان حجمی را تحت تاثیر قرار می دهد .در یک سیستم تبرید در عملیات معمولی فشار مکش بیشتراز فشار رانش وبه میزان قابل ملاحظه ای روی ظرفیت سرمایی و قدرت مورد نیاز اثر میگذارد.

مقدار جرم مبرد جریانی به طور مستقیم و بیش از حجم جریانی در ظرفیت و قدرت مورد نیاز کمپرسور برودتی موثر است.مقدار مبرد جریانی در یک کمپرسور باحجم جابه جایی بر حسب c.m.f وهمچنین راندمان حجمی نسبت مستقیم داشته باشد ولی با حجم مخصوص گاز ورودی به کمپرسور نسبت معکوس دارد .

قدرت های مختلف کمپرسور برودتی

قدرت مورد نیاز در کمپرسور ایده آل با مقدار مبرد جریانی و با افزایش انتالپی در حالت تراکم ایزونتروپیک متناسب بوده.

انواع کمپرسور های دوار

کمپرسور های دوار معمولا با قدرتهای کمتر از یک اسب بخار ساخته می شوند و در صورتی که برای ایجاد فشار کم مورد نیاز باشد با قدرتهای چند صد اسب نیز تهیه می شوند.مثل کمپرسورهای مرحله اول در سیستم های چند مرحله ای.

این کمپرسورها ممکن است در دونوع غلطکی و یا تیغه ای ساخته شوند.کمپرسورهای غلطکی از یک غلطک و یک سیلندر تشکیل شده که محور یا همان غلطک بطور خارج از مرکز در داخل سیلندر می چرخد و یک تیغه به کمک فنر قسمت مکش را از قسمت رانش جدا می کند.در کمپرسور های دوار از نوع تیغه ای غلطک روی محور خودش می چرخد ولی سیلندر وغلطک هم محور نمی باشد.این غلطک دارای دو یا چند تیغه می باشد که به علت خاصیت گریز از مرکز درحال چرخش محور تیغه ها به بدنه سیلندر فشرده می شوند.در کمپرسورهای دو تیغه حجم جابه جایی در هر دو متناسب با دو برابر سطح  هاشور خورده است.در هیچ یک از کمپرسور های تیغه ای سوپاپ مکش وجود ندارد و به این ترتیب ضربه گاز به حداقل می رسد در صورتی که کمپرسور های جدید اغلب دارای این سوپاپ نیز هستند.

کمپرسورهای سانترفیوژ

کمپرسور سانترفیوژاز جدید ترین نوع کمپرسورهای برودتی می باشد.اولین باری که این کمپرسور ها در صنایع تبرید به کار برده شد درسال 1920توسط Dr.Willis-Karrier بوده و امروزه بیش از نصفی از کارخانجات سازنده برای سیستم های تبرید از این نوع کمپرسور ها تولید می نمایند.

طرزکارکمپرسوربرودتی

کمپرسورهای سانترفیوژ از نظر ساختمان کاملا مشابه پمپهای سانترفیوژ بوده و براساس نیروز گریز از مرکز کار می کند.به این ترتیب که از طرف پره ها سرعتی به ذرات گاز داده شده وفشار آنرا افزایش می دهد.گازی که با سرعت از پره ها خارج میشود وارد محفظه حلزونی شده مقداری از  انرژی سینتیک آن به فشار تبدیل می گردد.کمپرسورهای سانترفیوژ از نوع ماشین های با ظرفیت زیاد بوده و از حدود 50 تا 300 تن ظرفیت ساخته می شوند.این کمپرسورها با وجود اینکه معمولا چند طبقه ساخته می شوند ولی برای فشار های کم می توان از نوع یک طبقه نیز استفاده کرد.

در سیستم هایی با کمپرسورهای چند طبقه درجه حرارت در اواپراتور تا حدود  -100 F می تواند کاهش یابد.ولی معمولا بیشترین کاربرد این کمپرسور در سیستم های تهویه مطبوع وبرای تهیه آب سرد با درجه حرارت معادل 45F می باشد.

امیدواریم با مطالعه این مقاله تا حدودی با نحو عملکرد انواع کمپرسورهای برودتی اشنا شده باشید. در صورت تمایل می توانید به صفحه کمپرسوربرودتی مراجعه نمایید ودر مورد هر مدل از کمپرسورهای برودتی اطلاعاتی کسب نمایید.یا برای انتخاب کمپرسور برودتی موردنیازتان با کارشناسان شرکت سرمایش(مرجع برودت ایران) تماس بگیرید و از مشاوره رایگان استفاده نمایید.

راز سرمایش خانه و محل کار شما، در دستان ماست