کمپرسور وسیله ای است که برای فشرده کردن هوا یا سایر گازها به فشارهای بالاتر از فشار جو استفاده می شود. هوای گرفته شده از جو را فشرده می کند و فشار آن را افزایش می دهد. کمپرسورها در بسیاری از صنایع مختلف مانند خودروسازی، شیمیایی و پتروشیمی، نساجی، مواد غذایی، انرژی، بهداشت و درمان و شیشه استفاده می شوند.
کمپرسور تهویه مطبوع دستگاهی است که مبرد را از طریق سیستم تهویه مطبوع پمپ می کند. این یک جزء حیاتی از یک سیستم تهویه مطبوع است زیرا چیزی است که به پمپ حرارتی اجازه کار می دهد. کمپرسور در قسمت داخلی واحد کندانسور قرار دارد و وظیفه فشرده سازی بخار مبرد را بر عهده دارد.
انواع کمپرسورها از نظر روش مورد استفاده به دو دسته تقسیم می شوند: کمپرسورهای جابجایی مثبت و کمپرسورهای توربو. کمپرسورهای جابجایی مثبت بر اساس اصل افزایش فشار از طریق فشرده سازی هوا در حجم معین ساخته می شوند. این نوع کمپرسورها بر اساس شکل پیستونی، سیلندر، روتور و بدنه یا تعدادشان به انواعی تقسیم می شوند. و بقیه بر این اصل کار می کنند که با کمک توربین ها سرعت هوا را افزایش داده و با کاهش سرعت آن فشار به دست آورند.کمپرسورهای جابجایی مثبت معمولاً از نوع پیستونی رفت و برگشتی هستند که در آنها گاز در حین مکش پیستون به داخل کشیده می شود و با کاهش حجم گاز با حرکت پیستون در جهت مخالف فشرده می شود و در نهایت زمانی که فشار گاز بیشتر از فشار وارد بر شیر خروجی است.کمپرسورهای رفت و برگشتی برای تامین مقادیر کم گاز در فشارهای نسبتا بالا مفید هستند.
انواع کمپرسورها با توجه به اصل کار به 6 گروه مختلف تقسیم می شوند:
هوای فشرده در کمپرسورهای پیستونی در نتیجه فشرده شدن هوا یا گاز توسط پیستون با حرکت رو به عقب خود به دست می آید. فرآیند فشرده سازی بین پیستون و سیلندر، دریچه های ورودی و تخلیه انجام می شود.
حرکت فشرده سازی کمپرسورهای اسکرو در بلوک پیچی شکل می گیرد که از اتصال دو روتور قرار گرفته در یک بدنه تشکیل شده است. هوا از درگاه مکش به محفظه تراکم منتقل می شود. فضاهای دندانی روتورها با هوا پر شده است. روتورهایی که در جهت معکوس می چرخند، دهانه مکش هوای مکیده شده را می بندند و یک ناحیه فشرده سازی بین بدنه و فضاهای دندان روتور ایجاد می کنند. با چرخش معکوس روتورها، هوا در جهت شکاف های دندان در حجم کم کم حرکت می کند. هوای فشرده از خروجی بلوک پیچ خارج می شود.
بر اساس اصل کار کمپرسورهای گریز از مرکز، هوا به صورت مرکزی وارد محفظه حلقوی می شود و در نتیجه حرکت چرخشی در داخل مرکز دایره ای، هوا تحت نیروی گریز از مرکز شتاب می گیرد. اما، زمانی که به سمت بیرونی می رسد، سرعت آن کاهش می یابد. کاهش سرعت باعث افزایش فشار نیز می شود. هوا وارد حلقه جمع آوری شده و خارج می شود.
در سیستم عامل کمپرسورهای جریان محوری، هوا به موازات محور چرخشی وارد کار شده و به صورت مارپیچی پیش می رود. بنابراین، فشار به طور مداوم افزایش می یابد. اصل کار چنین کمپرسوری برای معکوس توربین مناسب است.
قطعات کمپرسورهای جریان محوری:
اصل کار کمپرسورهای جابجایی مثبت دوار به شرح زیر است. هوا توسط پمپ های مرکزی خارجی به حجم های متوالی کوچک تبدیل می شود. با کاهش حجم، از افزایش فشار اطمینان حاصل می شود. قسمت چرخان موتور سیال را از ورودی خود می کشد، سیال را به صورت دایره ای دور آن می چرخاند و آن را به قسمت پرفشار در خروجی منتقل می کند.
دو نوع جت کمپرسور وجود دارد. کمپرسورهای هیدرولیک، کمپرسورهای گاز و بخار.
کمپرسورهای هیدرولیک کمپرسورهایی هستند که از آب در حال سقوط یا آب تحت فشار با اعمال فشار به هوا و بدون استفاده از قطعات متحرک صنعتی استفاده می کنند. ساده ترین بدنه آبی سطح بالا در هنگام پایین آمدن هوا به سطح پایین فشار وارد می کند. پس از آن، آب بلافاصله از هوای فشرده جدا می شود.
کمپرسورهای گاز و بخار دارای روزنه هایی هستند که هوا یا بخار فشرده از آن خارج می شود. هوای پرفشار در حالی که از این روزنه خارج می شود منبسط می شود و به لطف حرکت سریع خود هوا را با خود می برد. سپس کاهش انرژی جنبشی باعث افزایش فشار نیز می شود. چنین پمپ هایی به عنوان عناصر دمنده هوا به ویژه در مکان هایی که بخار اثر مضری ندارد و به عنوان کمپرسور حرارتی در پمپ های حرارتی و ماشین های تهویه استفاده می شود.
دسته بندی بر اساس کمپرسورهای جابجایی مثبت که از نیروی فیزیکی برای جابجایی گاز به حجم های کوچکتر استفاده می کنند عبارتند از:
از طرف دیگر، کمپرسورهای دینامیک از جریان پیوسته برای عبور گاز از یک عنصر برای ایجاد فشار بالاتر استفاده می کنند و شامل موارد زیر است:
بسته به رابطه محل کمپرسور و بخار فشرده، کمپرسورها در یخچال ها به سه دسته هرمتیک، باز یا نیمه هرمتیک طبقه بندی می شوند.
صنعت نفت و گاز نیز از کمپرسور استفاده می کند و مجموعه ای از انواع کمپرسور خاص خود را دارد:
| نوع | شکل | اصول فشرده سازی | مشخصات |
| متقابل |  | هوا با تغییر حجم از طریق حرکت رفت و برگشتی پیستون فشرده می شود. | صدا و ارتعاش این نوع به دلیل سرعت پایین چرخش بیشتر است. به طور کلی با هزینه کم در دسترس است. |
| طوماری |  | دو روتور مارپیچ برای تغییر حجم فضای تقسیم شده توسط این روتورها برای ایجاد فشرده سازی با یکدیگر ترکیب می شوند. | این نوع در عملکرد با نویز کم برتر است. این برای عملیات مداوم در طولانی مدت مناسب نیست، زیرا به طور کلی اینها از نظر ساختاری نیاز به مهر و موم نوک دارند. |
| پیچ دوار |  | هوا با حجم متفاوتی که در شیارهای پیچ از طریق چرخش روتور با پیچ‌های نر و ماده جفت ایجاد می‌شود، فشرده می‌شود. | این ساختار کمپرسورهای هوای روغنی است که برای کاربردهای هوای فشرده در کارخانه‌های تولیدی محبوب‌ترین هستند. این نوع کمترین صدا و لرزش را با بالاترین راندمان برای کلاس متوسط ارائه می دهد. |
| توربو |  | انرژی شتاب به هوا اضافه می شود و با چرخش پروانه (چرخ پره) با سرعت زیاد، فشار افزایش می یابد. | این نوع از نظر جابجایی برای ردیابی تغییرات بار (تنظیم ظرفیت) ضعیف عمل می کند و برای ماشین های با ظرفیت بالا و بار پایه مناسب است. |
در مرحله بعد، از نظر “کیفیت هوای تخلیه شده”، کمپرسورهای هوا را می توان به طور کلی به انواع تزریق روغن و نوع بدون روغن دسته بندی کرد.
نوع تغذیه شده با روغن از روغن برای خنک سازی و مانند آن استفاده می کند که در فرآیند فشرده سازی اتفاق می افتد و در نتیجه مقدار کمی روغن در هوای تخلیه شده مخلوط می شود. این نوع به طور گسترده برای کاربردهای صنعتی عمومی استفاده می شود، جایی که مخلوط کردن مقدار کمی روغن در هوای تخلیه شده مشکلی ایجاد نمی کند. به طور کلی نوع رفت و برگشتی برای کمپرسورهای فشرده و نوع پیچی برای کمپرسورهای متوسط تا بزرگ رایج است. از سوی دیگر، کمپرسورهای نوع بدون روغن برای کاربردهایی استفاده می‌شوند که در آن هوای تمیز و عدم اختلاط روغن در هوای تخلیه شده ضروری است. اینها در صنایع غذایی، نوشیدنی، پزشکی، الکترونیک، نیمه هادی، خودرو، فولاد، شیمیایی و سایر صنایع و کاربردهای تولیدی استفاده می شوند. کمپرسورهای فشرده عمدتاً از انواع رفت و برگشتی و اسکرول تشکیل شده‌اند، در حالی که کمپرسورهای متوسط تا بزرگ معمولاً از نوع توربو (برای بار پایه) و نوع پیچی (برای تنظیم ظرفیت) هستند.
کمپرسورها در بسیاری از بخش ها، از مشاغل کوچک گرفته تا کارخانه های صنعتی بزرگ، حیاتی هستند. هوای فشرده (کمپرسور) در بسیاری از زمینه ها مانند باد کردن لاستیک خودرو، تخته های قالب و پرس، فرآیند فشرده سازی گاز در صنعت نفت و مکانیسم های کنترل و عملیاتی در بخش فلزات خام و همچنین برش قالب، تخته های پرس و فرآیندهای رنگرزی در خودرو استفاده می شود. بخش و تولید نخ در بخش نساجی. کمپرسور یک قهرمان مخفی در تولید بسیاری از محصولات است که ما در زندگی روزمره خود از آنها استفاده می کنیم.
طول عمر کمپرسور AC معمولا بین 10 تا 15 سال است. مدت زمان کارکرد کمپرسور به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
اگر کمپرسور شما خراب شده است، باید کل واحد AC را تعویض کنید. در حالی که کمپرسورهایی وجود دارند که قابل تعمیر هستند، اکثر نشتی‌های کوچک مبرد و آسیب‌های جزئی به شما اجازه نمی‌دهند 5 تا 10 سال دیگر از سیستم AC خود استفاده کنید. اگر قصد تعمیر یا تعویض واحد AC خود را دارید، با یک متخصص تهویه مطبوع تماس بگیرید که می تواند نوع آسیب وارد شده را ارزیابی کند و راه حلی را بر اساس تجربه کار با این واحدها توصیه کند.
برای اینکه کمپرسور خود کارآمد و ایمن کار کند، باید:
کمپرسورهای هوا ماشین های همه کاره هستند و در صورت اتصال به ابزارهای پنوماتیک وظایف مختلفی را انجام می دهند. در مقایسه با ابزارهای دستی الکتریکی، از آنجایی که قطعات متحرک کمتری دارند، گشتاور و قدرت بیشتری تولید می کنند و ماندگاری بالایی دارند.
کمپرسورها هوای گرفته شده از بیرون را به سطوح فشار بالاتر می آورند و آن را به کار می گیرند. اگرچه هوای فشرده مزایای زیادی دارد، اما هزینه های بالایی دارد. به دلیل توان مصرفی هوای فشرده، هزینه برق بالایی دارد. برای استفاده اقتصادی از هوای فشرده باید یک کمپرسور مقرون به صرفه و صحیح انتخاب کرد.
کمپرسورها در مرکز بسیاری از کاربردهای مختلف قرار دارند، از کارگاه های کوچک گرفته تا کارخانه های صنعتی بزرگ. انتخاب کمپرسوری که به بهترین وجه با نیازهای کسب و کار یا برنامه شما مطابقت دارد، زمانی که نمی دانید چه معیارهایی را باید در نظر بگیرید، ممکن است گیج کننده باشد. نکاتی وجود دارد که برای انتخاب مناسب ترین کمپرسور از بین کمپرسورهای پیستونی، اسکرو، اینورتر فرکانس و کمپرسورهای قابل حمل باید بدانیم.
هنگام انتخاب کمپرسورهایی با راندمان بالا، مقاومت و کیفیت هوا و ردپای کربن کم باید مفاهیمی را بدانید. در این مقاله به این موضوع می پردازیم که در انتخاب کمپرسور هوا مناسب برای کسب و کار خود چه معیارهایی را باید در نظر بگیرید. هنگام انتخاب کمپرسور،
انتخاب یک کمپرسور فشار با ارزش های بالاتر از نیازهای تجاری شما به نوعی مانند هدر دادن پول شما است. مقدار هوای ناکافی یا مقدار هوای انتخاب شده بدون پیش بینی حداقل دو سال ظرفیت رشد باعث می شود که با خرید کمپرسور بزرگی که بسیار بالاتر از ظرفیت است، یک کمپرسور دوم خریداری کنید یا هزینه های سرمایه گذاری بالایی را متحمل شوید. کمپرسور با کیفیت و سازگار کمپرسوری است که با مصرف حداقل انرژی الکتریکی با توجه به شرایط استفاده، کارآمدترین هوا را به دست آورد.
کمپرسورهای پیستونی برای مشاغلی که نیازی به هوای پیوسته با سرعت تقریبی 1 m³/min و کمتر و تا فشار 12 بار ندارند مناسب هستند. انتخاب کمپرسورهای اسکرو برای مشاغلی که به هوای مداوم بالای 1 متر مکعب در دقیقه، تا فشار 16 بار نیاز دارند، مقرون به صرفه تر است.
کمپرسورهای توربو در نیازهای دبی حجمی 60 متر مکعب در دقیقه و بالاتر که کمپرسورهای اسکرو کافی نیستند، سودمند هستند. کمپرسورهای پیستونی چند مرحله ای برای فشارهای بسیار بالا و کمپرسورهای دینامیکی برای مقادیر بسیار زیاد هوا می توانند کارایی کسب و کار شما را افزایش دهند.
توان (کیلووات) مورد نیاز کمپرسور برای افزایش 1 m³/min هوا به فشار مورد نظر را مصرف انرژی ویژه می گویند. با انتخاب کمپرسور با کمترین مصرف انرژی ویژه (kW/m³)، می توانید مصرف انرژی الکتریکی و هزینه های عملیاتی را به میزان قابل توجهی کاهش دهید. به طور مشابه، در حالی که کمپرسور در حالت بیکار (بدون بار) کار می کند، باید کمترین توان را مصرف کند.
برای برخی از کاربردهای هوای فشرده نیازی به روغن نیست. در این صورت استفاده از کمپرسورهای پیستونی بدون روغن یا کمپرسورهای پیچی بدون روغن الزامی است.
