کمپرسور رفت و برگشتی (Reciprocating Compressors)

این کمپرسورها را می توان به هر اندازه که مورد احتیاج باشد، ساخت . نوع یک مرحله ای آن با حرکت رفت پیستون فشار گاز را از مکش تا خروجی بالا می برد. اساس کار این کمپرسورها حرکت یک پیستون داخل یک سیلندر است که با کاهش حجم گاز، فشار آن را بالا می برد.
کمپرسورهای رفت و برگشتی یک مرحل های را بیشتر برای فشار بین 100 تا 150 psig به کار می برند . از کمپرسورهای دو یا چندمرحل های زمانی استفاده می شود که فشار خیلی بالا ( مثلاً 600 psig) مورد احتیاج با شد، اما با توجه به افزایش درجه حرارت گاز به هنگام فشرده شدن در کمپرسورهای چند مرحله ای، بعد از هر مرحله از یک خنک کننده استفاده می شود تا درجه حرارت گاز را برای مر حله بعدی پایین بیاورد. چون حرکت گاز در خروجی این کمپرسورها به طور یکنواخت صورت نمی گیرد، در هر حر کت رفت پیستون، به خروجی کمپرسور ضرباتی وارد می گردد. برای جلوگیری از این ضربات و یکنواخت کردن جریان تدابیر مختلفی به کار می رود که مهمترین آنها عبارتند از:
 

شکل 5 - مسیر ورود و خروج گاز

1. دو ضربه ای کردن پیستون، یعنی اینکه پیستون هم در حرکت رفت و هم در حرکت بر گشت مقداری گاز فشرده به خروجی مشتر کی وارد نماید.
2. به کار بردن ضربه گیر یا خفه کن (Damper) :
   ضربه گیرمخزنی است که به طور وارونه در خروجی کمپرسور (اگر چند مرحله ای باشد در خروجی هر مرحله یک ضربه گیر) کار گذاشته می شود. اساس کار ضربه گیر بر پایه انبساط و انقباض گازی که وارد آن می شود استوار است یعنی اینکه در حر کت رفت پیستون گاز درون ضربه گیر فشرده می شود و در حرکت برگشت پیستون به علت افت فشار در خروجی کمپرسور، گاز منقبض شده درون ضربه گیر، منبسط شده، از آن خارج شدن وارد لوله خروجی کمپرسور می شود.

ادامه مطلب در:

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=383

کمپرسور جریان محوری (Axial Flow compressors)

این کمپرسورها نیز مانند کمپرسورهای سانتریفوژ یک قسمت چرخان (Rotor) دارند که سرعت سیال را بالا می برد اما برخلاف کمپرسورهای سانتریفوژ که جریان به صورت شعاعی می باشد، جریان به صورت موازی با محور کمپرسور حرکت می کند. ساختمان این نوع کمپرسورها به صورتی است که نصف فشار گاز در قسمت چرخان (Rotor) و نصف دیگر در قسمت ثابت (Stator) تولید می شود. پره های ثابت شده بر محور چرخان به ترتیب از قسمت مکش تا خروجی کمپرسور کوچکتر گشته و باعث بالا رفتن فشار ساکن (pressure static ) وانرژی جنبشی (kinetic Energy) گاز می شو د. سیستم روغن زنی و سیستم کنترل جریان در سرعت های مختلف در این کمپرسورها دقیقا شبیه کمپرسورهای سانتریفوژ است. 
 

شکل 4- شبیه سازی ساده ای از نحوه حرکت سیال در کمپرسور جریان محوری

مزایای کمپرسور جریان محوری

این نوع کمپرسورها اخیرا مصرف صنعتی زیادی پیدا کرده و برای حجم های خیلی بالا حتی تا 860000 فوت مکعب در دقیقه مناسب ترین کمپرسور می باشد. در مقام مقایسه با کمپرسورهای سانتریفوژ برای فشردگی یک حجم معین گاز قطر چرخان (Rotor) کمپرسور جریان محوری نصف قطر پروانه کمپرسور سانتریفوژ خواهد بود. اگر کمپرسور جریان محوری خوب طراحی و ساخته شود، سرعت گازمی تواند به ft/s 400 در خروجی برسد. هزینه اولیه ساختن یک کمپرسور جریان محوری با هزینه اولیه ساختن یک کمپرسور سانتریفوژ برای انجام کار معین برابر است، ولی هزینه نیروی محرکه کمپرسور جریان محوری کمتر از هزینه نیروی محرکه کمپرسور سانتریفوژ می باشد. یعنی اینکه برای یک کار معین، کمپرسور جریان محوری توربین یا موتور برقی کوچکتری نیاز دارد که این خود باعث کم شدن هزینه های بعدی می گردد.

ادامه مطلب در:

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=382

کمپرسور سانتریفوژ (Centrifugal compressors)

در این کمپرسورها افزایش فشار گاز بر اثرافزایش سرعت آن صورت می گیرد. به این صورت که سرعت گاز بر اثر حرکت پروانه (Impeller )  زیاد شده پس از آن سرعت گاز با برخورد با پخش کننده ها کاهش پیدا می کند و در عوض فشارش بالا می رود.
 

شکل 2 - نحوه حرکت گاز توسط پروانه کمپرسور

کمپرسورهای سانتریفوژ دقیقاً مانند پمپهای سانتریفوژ تشکیل شده اند از یک پروانه که داخل پوسته ای می چرخد. اساس کار این کمپرسورها بر پایه نیروی گریز از مرکز طراحی شده است. درکمپرسورهای سانتریفوژ فاصله بین پوسته و پروانه خیلی کم است. بنابراین جنس محور کمپرسور باید از فلز یا آلیاژی باشد که در دورهای بالا حداقل انحنا را داشته باشد تا پروانه با پوسته تماس پیدا نکند. همچنین گاز ورودی به کمپرسور باید کاملاً خشک باشد و هیچ مایعی به همراه نداشته باشد . برای همین، قبل از هر کمپرسور یک مخزن آبگیر ( Knock Drum out) قرار می دهند تا اگر احیاناً قطرات مایعی در گاز موجود است توسط این مخازن گرفته شود. چون قطرات مایع به پره های کمپرسور ضربه وارد کرده و آسیب می رساند.
اگر فشار خیلی بالا مد نظر باشد، باید از کمپرسورهای سانتریفوژ چند مرحله ای استفاده کرد به خاطر اینکه با افزایش فشار گاز دمای آن نیز زیاد می شود و این افزایش دما اگر از حد معینی بیشتر شود باعث آسیب رساندن به قطعات کمپرسور و اختلال در سیستم می شود. همچنین ممکن است با افزایش فشار، قسمتی از گاز تبدیل به مایع شود و این قطرات مایع ایجاد شده در گاز باعث از بین بردن پره های کمپرسور می شود. به دلایل ذکر شده از کمپرسورهای چند مرحله ای استفاده می شود. به این ترتیب که پس از هر مرحله فشردگی، گاز را خنک کرده و مایع احتمالی در آن را توسط intercooler به وسیله مخازنی در بین راه گرفته سپس گاز خشک (بدون مایع) و خشک شده را به مرحله دوم می فرستند و به این ترتیب می توان پس از چند مرحله فشردن به فشار نسبتاً بالایی دست یافت.
 

شکل 3 - نمای داخلی کمپرسور سانتریفوژ 4 مرحله ای

ادامه مطلب در:
http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=381

کمپرسور (Compressor)

کمپرِسورها یا فشارنده‌ها میتوانند برای فشرده کردن گاز یا مایعات به کار رود. البته در حالت دوم به آن پمپ میگویند. کمپرسورها یکی دیگر از انواع تجهیزات متحرک دوار مورد استفاده در صنایع فرآیندی هستند. معمولاً گاز پر فشار خروجی از کمپرسور ها را از یک سیسنم خنک کننده عبور میدهند تا دمای گاز دوباره به حد معمولی باز گردد. انواع گوناگونی از کمپرسور وجود دارد که برای مصارف صنعتی و خانگی طراحی شده اند.
کمپرسورها به طور عمومی دارای دو نوع محوری و شعاعی هستند:

• کمپرسور محوری هوا را از میان پره‌های خود عبور داده و به سمت عقب میراند.
• کمپرسور شعاعی (گریز از مرکز) بیشتر در موتورهای قدیمی استفاده میشده است. این نوع از کمپرسور دارای پره‌های بسته است و هوا را از میان پره‌های خود عبور نمیدهد بلکه هوا را در جهت شعاع خود به سمت بیرون میراند و هوا پس از برخورد به پخش کننده (دیفیوژر) از سرعتش کاسته شده و به دما و فشارش افزوده میشود.

کمپرسور دستگاهی است که برای بالا بردن فشار گاز و یا انتقال آن از نقطه ای به نقطه دیگردر طول پروسس استفاده می شود. در واقع کمپرسور با افزایش سرعت گاز و تبدیل آن به فشار، جریان گاز را در سیستم راحت تر می کند. البته افزایش فشار در نوعی از کمپرسورها به وسیله کاهش حجم صورت می گیرد.

مسئله مهمی که درکمپرسورها مطرح است ، نسبت فشار خروجی ، به ورودی کمپرسو ر است زیرا در ورودی کمپرسورها با افزایش فشار دمای گاز نیز بالا می رود و این افزایش دما در کار قطعات مختلف کمپرسور و سیستم روغن کاری و... اختلال ایجاد می کند. البته در کمپرسور می توان نسبت فشار را حتی تا 10 رساند، ولی این امر با تدابیر خاصی امکان پذیر است که در قسمتهای بعد مفصلاً توضیح داده خواهد شد.
 

شکل 1 - کمپرسور پیستونی با پنکه جهت حنک کردن هوا

در کمپرسورها افزایش فشار به دو صورت انجام می گیرد، برحسب این مورد دو نوع اساسی کمپرسور نیز وجود دارد که عبارتند از:

• کمپرسورهای دینامیک که فشار گاز را با زیاد کردن سرعت آن و سپس، گرفتن سرعت گازافزایش میدهند.
• کمپرسورهای جابجایی مثبت که با کاهش حجم گاز، فشار آن را افزایش می دهند.

البته هر کدام از این کمپرسورها بر حسب شکل ساختمانی و نحوه عملکرد تقسیم بندی می شوند که در زیر به طور خلاصه آورده شده است:

1 - کمپرسورهای دینامیک Compressors Dynamic

1. سانتریفوژ Centrifugal compressor
2. جریان محوری Axial Flow compressor

2 - کمپرسورهای جابجایی مثبت Positive displacement compressor

1. رفت وبرگشتی Reciprocating compressor
2. دورانی Rotary compressor

از بین کمپرسورهای نامبرده،کمپرسورهای رفت و برگشتی، سانتریفوژ و جریان محوری بیشتر از سایر کمپرسورها مورد استفاده قرار می گیرند که آنها را به طور مفصل بررسی خواهیم کرد.

ادامه مطلب در:

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=380

مبدل خنک کننده هوایی مکنده (Induced Draft Air Cooler)

در این آرایش لوله ها در قسمت مکنده فن قرار دارند یعنی فن بالای مجموعه لوله ها قرار می گیرد. در شکل 11 نمای شماتیک این نوع آرایش همراه با یک شکل واقعی از این فن ها نشان داده شده است.
 

شکل 11 - نمای یک Induced Fan

نوع induced نیز دارای مزایا و معایبی است. در این نوع، هوا در قسمتهای مختلف اطراف لوله ها به نحو مناسبی توزیع می شود و امکان برگشت هوای گرم به قسمت هواگیری فن کمتر است . تاثیر خورشید و باران و تگرگ بر روی لوله ها نیزکمتر است زیرا 60% سطح پوشیده است و تاثیر جریان طبیعی در سیستم بیشتر است .

معایب این سیستم نیز به شرح زیر است:
توان مصرفی بیشتری مورد نیاز است زیرا فن در معرض هوای گرم عبوری از لوله ها قرار دارد . دمای هوای گرم خروجی از قسمت تیوبها باید تا حدود fº 200 محدود شود. زیرا امکان خراب شدن پره ها و یاتاقان و تسمه و دیگر قطعات فن در جریان هوای گرم وجود دارد. عیب دیگر این است که قطعات فن برای تعمیر، کمتر در دسترس هستند.

ادامه مطلب در:

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=490