كمپرسور پیستونی - Reciprocating Compressor
این نوع كمپرسور اغلب در سیستم تبرید مورد استفاده قرار می گیرد و ممكن است قدرت آنها از چند دهم اسب تا چند صدم اسب خواهد بود و می توان از یك سیلندر ویا چند سیلندر تشكیل شده باشد. امروزه در صنعت تبرید بیشتر از كمپرسورهای پیستونی استفاده می شود . در این نوع كمپرسور ها نیز از حركت رفت و آمدی پیستون سیال را متراكم می نمائیم .

این نوع كمپرسور اغلب در سیستم تبرید مورد استفاده قرار می گیرد و ممكن است قدرت آنها از چند دهم اسب تا چند صدم اسب خواهد بود و می توان از یك سیلندر ویا چند سیلندر تشكیل شده باشد . سرعت دورانی محور كمپرسور ممكن است از ۲ تا ۶ ( r . s -۱) تغییر نماید . در كمپرسور ها ممكن است موتور و كمپرسور از هم جدا بوده كه كمپرسور های باز نامیده می شوند . (HermiticalyCompressor) خواهیم داشت كه بیشتر در یخچالهای منزل كه موتور كوچكی دارند از این نوع كمپرسورها استفاده می شود.

كمپرسورهای باز با قدرت های بالا غالباً افقی بوده و ممكن است دو عمله نیز باشند . در حالی كه كمپرسورهای بسته معمولاً عمودی و یك مرحله می باشند.

ـ تقسیم بندی كمپرسورهای پیستونی:

الف) از نظر قدرت برودتی به شرح زیر تقسیم بندی می شوند:

۱) ریز ـ تا۵/ ۳ kw/h ( ۳۰۰ كیلو كالری در ساعت)

۲) كوچك ـ از۵ / ۳ تا ۲۳ kw/h ( ۳ تا ۲۰ هزار كیلو كالری در ساعت)

۳) متوسط ـ از ۲۳ تا ۱۰۵ kw/h ( ۲۰ تا ۹۰ هزار كیلو كالری در ساعت)

۴) بزرگ ـ بیش از ۱۰۵ kw/h ( بیش از ۹۰ هزار كیلو كالری در ساعت)

ب) از نظر مراحل تراكم به كمپرسورهای یك مرحله ای وكمپرسورهای دو یا سه مرحله ای.

ج) از نظر تعداد حفره كارگر به حركت ساده به طوری كه مبرد فقط در یك طرف پیستون متراكم می شود و حركت دوبل كه مبرد به نوبت در هر دو طرف پیستون متراكم می شود.

د) از نظر سیلندر به تك سیلندر و چند سیلندر.

و) از نظر قرار گرفتن محور سیلندرها به افقی و قائم و زاویه ( V شكل و مایل)

ر) از نظر ساختمان سیلندر و كارتر به تركیبی و انفرادی.

م) از نظر مكانیزم میل لنگ و شاتون به بدون واسطه ( معمولی ) و با واسطه.

اجزاء كمپرسور پیستونی تناوبی:

▪ كارتر

در كمپرسورهای قائم و V شكل كارتر یك قسمت اساسی برای اتصال قسمتهای مختلف است و ضمناً نیروی ایجاد شده را تحمل می كند لذا باید سخت و مقاوم باشد .

كارتر های بسته تحت فشار مكش بوده و مكانیزم میل لنگ و شاتون و روغن كاری در آن قرار می گیرد و برای كنترل سطح روغن شیشه روغن نما و برای دسترسی به مكانیزم میل لنگ و شاتون و پمپ روغن درپوشهای حفره ای و جنبی وجود دارد . در كمپرسورهای كوچك معمولاً یك درپوش حفره ای وجود دارد , به فلانژ بالائی كارتر سیلندر متصل می گــردد . در كمپرسور های متوسط بزرگ كارتر و سیلندر با هم ریخته می شوند .

این امر باعث كم شدن تعداد برجستگی ها و هرمتیك بودن كمپرسور و درست قرار گرفتن محور سیلندر ها نسبت به محور درز (سوراخ) زیر یاطاقان میل لنگ می شود .

كارتر كمپرسور معمولاً از چدن ریخته شده بوده و در كمپرسور های كوچك از آلیاژ آلومینیوم می باشد.

▪ سیلندرها :

در كمپرسورهای عمود ( قائم ) و V شكل بدون واسطه بصورت مجموعه دو سیلندر یا بصورت مجموع سیلندرها می سازند . در سیستم كارتر بوش داخلی پرس می شود كه باعث كم شدن خورندگی و ساده شدن تعمیرات می گردد و در صورت سائیده شدن قابل تعویض هستند . مجموعه سیلندرها دارای كانال مكش و رانش مشترك می باشند . تحولات در داخل سیلندر عبارت است از مكش و تراكم رانش مبرد است و بدنه سیلندر نیروهای فشار گاز و فشردگی رینگها و نیروی نرمال مكانیزم میل لنگ و شاتون را تحمل می كند .

▪ پیستون:

در كمپرسورهای عمودی وV و VV شكل بدون واسطه پیستون های تخت عبــوری بكــار می رود . ولی در كمپرسورهای غیر مستقیم الجریان ساده تر و غیر عبوری می باشد . در پیستون های عبوری كه فرم كشیده تری دارند و سوپاپ مكش روی آن قرار دارد كانالی وجود دارد كه از طریق این كانال بخار مبرد از لوله مكش به سوپاپ مكش هدایت شده . در كمپرسورهای اتصال مستقیم با اتصال پیستون به شاتون به وسیله اشپیل های شناور پیستونی (۳ گژنپین ) انجام می گیرد .

پیستون بدون رینگ معمولاً از چدن یا فولاد با كربنیك پائین ساخته می شود . پیستون كمپرسورهای افقی از چدن یا فولاد با تسمه های بابیتی در قسمت پائین می باشد . مهره و پیستون از جنس فولاد است . در پیستون های تخت لوله ای سوراخ های زیر گژنپین باید در یك راستا و عمود بر محور پیستون باشد . ( برای اینكه در جمع كردن پیستون با شاتون پیستون نسبت به محور سیلندر كج نباشد . در پیستون های دیسكی سوراخ زیر میله باید در یك راستای سطح خارجی پیستون وسطح نگهدارنده لوله عمود بر محور پیستون باشد. شیارهای رینگ ها باید موازی هم بوده و سطوح خارجی آنها عمود بر پیستون باشد . مفصل اتصال پیستون و شاتون (دسته پیستون) كاملاً شناور و آزاد است و می تواند در داخل بوش شاتون و بوشهای بدنه پیستون آزادانه بچرخد .

▪ رینگ های پیستون :

برای جلوگیری از نفوذ گاز متراكم شده به كارتر از رینگ های فشار( كمپرسی) و همچنین جلوگیری از خروج روغن از آن از رینگ های روغن استفاده می شود كه در شیارهای مخصوص روی پیستون سوار می شوند . رینگ ها باید حتی الامكان كیپ شیار و در عین حال مانع حركت آزاد پیستون در سیلندر نشوند . تعداد رینگهای آب بندی بستگی به دور كمپرسور دارد.

▪ واسطه ( كریسكف):

واسطه برای اتصال رابط و شاتون بكار می رود و یك حركت متناوب مستقـــیم الخط را طی می كند.

▪ شاتون :

شاتون برای اتصال میل لنگ به پیستون یا به واسطه بكار می رود و جنس آن فولاد و بعضی اوقات چدن تشكیل شده از میله با دو سر كه یكی از آنها اتصال ثابت دارد و دیگری مجزا یا جدا شونده است.

▪ میل لنگ :

این قسمت كمپرسور یكی از مهم ترین اجزاء می باشد و باید خیلی سخت و محكم و در سطح اتصال آن نباید در شرایط مختلف خورندگی ایجاد شود . میل لنگ یك محور چرخنده است كه در حركت دورانی الكتروموتور را توسط شاتون به حركت متناوبی پیستون در داخل سیلندر تبدیل می كند .

▪ چرخ طیار :

چرخ طیار را روی میل لنگ بر خار نشانده و با مهره محكم می كنند . در زمانی كه برای انتقال انرژی از الكتروموتور به میل لنگ از تسمه استفاده می شود .

▪ كاسه نمد :

برای محكم نمودن میل لنگ و آب بندی خروجی آن از بدنه كارتر در كمپرسورهای اتصال مستقیم از كاسه نمد استفاده می شود. درست كاركردن كاسه نمد باعث آب بندی بودن كمپرسور و در نتیجه كار صحیح كمپرسور می شود.

كاسه نمدها را می توان به دو گروه تقسیم كرد:

۱) كاسه نمد كمپرسورهای اتصال مستقیم با حلقه های اصطكاك , آب بندی بین حلقه ها در اثر ارتجاع فنر یا سیلیفون یا دیافراگم و همچنین به كمك وان روغنی كه ایجاد سیفون هیدرولیكی می نماید می باشد . به گروه اول می توان كاسه نمد سیلیفونی و فنری را نسبت داد .

۲) كاسه نمد كمپرسورهای اتصال غیرمستقیم دارای خانه های زیاد با حلقه های برجسته فلزی یا مسطح با قشر فلوئور است . كاسه نمد سیلیفونی با گشتاور ( كوپل) اصطحكاك برتری .

فولاد تا سالهای اخیر در كمپرسورهای كوچك فریونی با میل لنگ به قطر تا ۴۰ میلی متر مورد استفاده قرار می گرفت. كاسه نمد فنری ـ كار كمتر در تهیه ، معتبر در كار ، مونتاژ ساده و كار ساده تر مزایای كاسه نمدهای فنری با سیفون روغنی است .

بهترین نوع كاسه نمد فنری با كوپل یا چفت های حلقه ای می باشد كه یكی از گرافیت مخصوص و دیگری از فولاد سخت می شوند .

▪ سوپاپ های مكش و رانش كمپرسور :

در كمپرسورهای مبرد این نوع سوپاپ ها خودكار است و بر اثر اختلاف فشار در دو طرفه صفحه سوپاپ بازشده و در اثر ارتجاع فنر صفحه بسته می شود . مورد استفاده بیشتر را نوع نواری ( صفحه های باریك ) ارتجاعی بدون فنر دو طرفه دارد كه یك آب بندی قابل اطمینان را بوجود آورده و مقطع عبور زیادی را ایجاد می نمایند . صفحات این نوع سوپاپ ها از صفحات باریك فولادی كه خاصیت ارتجاعی دارند و به ضخامت۲/ ۰ تا ۱ میــلی متر هستــند تهیــه می شوند و فرم صفحات مختلف است . اجزاء اساسی هر سوپاپ عبارتند از صفحه سوپاپ , پایه ( نشیمنگاه) كه صفحه روی آن می نشیند و مقطع عبور و بست را تشكیل می دهند و محدود كننده صفحات روی پایه . در بعضی از سوپاپ ها صفحه سوپاپ به وسیله فنر به پایه فشرده می شود . و در كمپرسورهای فریونی غیر مستقیم الجریان سوپاپ های مكش و رانش در قسمت فوقانی سیلندر ( تخته سوپاپ ) واقع هستند .

▪ سوپاپ محافظ :

برا ی حفاظت كمپرسور از سانحه در مواقع ازدیاد سریع فشار رانش از سوپاپ محافظ استفاده می شود . ازدیاد سریع فشار رانش ممكن است بخاطر نبودن آب در كندانسور یا بسته بودن شیر رانش در زمان روشن كردن كمپرسور بوجود بیاید .

در زمان كار كمپرسور سوپاپ محافظ باید بسته باشد و وقتی فشار از حد مجاز در سیلندر تجاوز كرد آن باز شده و قسمت رانش را با قسمت مكش كمپرسور مرتبط می كند . فشار باز شدن سوپاپ محافظ بستگی به اختلاف فشار محاسبه ای ( Pk - Po ) دارد كه معمولاً برای آمونیاك و فریون ۲۲ حدود۲ / ۱ مگا پاسكال یا ۱۲ كیلو گرم بر سانتی متر مربع و برای فریون ۱۲ حدود۸/ ۰ مگا پاسكال می باشد كه باز شـدن ســـوپاپ محافــظ در اختلاف فــشار۶/ ۱ ( آمونیاك و فریون ۲۲ ) و یك مگا پاسكال برای فریون ۱۲ تنظیم می شود .

▪ بای پاس (میان بر) ، دو نوع میان بر وجود دارد:

برای كم كردن قدرت مصرفی در استارت كمپرسورهای متوسط و بزرگ از میان بر استارت استفاده می شود و قسمت رانش را به قسمت مكش متصل می كند و در نتیجه در زمان استارت نیروی وارد بر پیستون حذف می شود یعنی كمپرسور در خلاص كار می كند و قدرت فقط برای حركت كمپرسور و جبران نیروی انرسی و مقاومت مصرف می گردد .

میان بر گاز ممكن است دستی یا اتوماتیك باشد كه در این صورت برای باز شدن از یك شیر برقی (سلونوئید) استفاده می شود و بسته شدن از طریق ضربان رله زمانی وقتی الكتروموتور دور كافی را بدست می آورد صورت می پذیرد .

در میان بر دستی زمان استارت كمپرسور شیرهای رانش و مكش هر دو بسته هستند در حالی كه در میان بر اتوماتیك هر دو باز بوده و در لوله برگشت یك سوپاپ برگــشت بكار می رود. در كمپرسورهای كوچك و متوسط تا قدرت ۲۰ كیلو وات معمولاً از میان بر استارت استفاده نمی شود و الكتروموتور آنها با گشتاور استارت بیشتری انتخاب می گردد . در كمپرسور های بزرگ برای تغییر بازده برودتی از میان بر تنظیم استفاده می شود و بطور دستی یا اتوماتیك قسمت سیلندر به قسمت مكش متصل می گردد و بدین ترتیب بازده برودتی حدود ۴۰ الی ۶۰ درصد كاهش می یابد .

سیستم روغن كاری:

روغن كاری گرم شدن و خورندگی قسمت های متحرك كمپرسور را كم كرده و انرژی مصرفی برای مقاومت را تقلیل می دهد . همچنین باعث آب بندی بیشتر كاسه نمد , رینگ ها و سوپاپ ها می گردد . در كمپرسور های مبرد از روغن های مخصوص طبیعی و مصنوعی استفاده می گردد و برای مبردهای مختلف روغن های متفاوتی بكار می رود .( با عددی كه نشان دهنده غلظت روغن است) روغن كاری كمپرسورها به دو طریق فشاری یك پمپ كوچك روغن را تحت فشار به یاطاقانها ثابت متحرك می رساند . پمپ های مورد استفاده چرخ دنده ای یا پروانه ای و یا پیستونی می باشند كه یك سوپاپ آزاد كننده فشار در مسیر پمپ سوار می شود تا از تمركز فشار زیاد بر روی پمپ جلوگیری بعمل آورد . نیروی لازم برای كار پمپ از گردش میل لنگ تأمین می گردد كه در پمپ های پیستونی شناور انتهای میل لنگ یك بادامك یا برجستگی خارج از مركز خواهد داشت و در پمپ چرخ دنده ای سر میل لنگ نیز چرخ دنده ای برای چرخش پمپ دارد و در پمپ های پروانه ای انتهای میل لنگ دارای یك وسیله گرداننده پره ای می باشد .

در قسمت مكش پمپ یك فیلتر قرار می گیرد . توری در ارتفاع ۱۰ تا ۱۵ میلی متر از كف كارتر قرار گرفته و تعداد خانه های ( شبكه های توری) فیلتر بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ عدد در یك سانتی متر مربع می باشد . در قسمت رانش پمپ روغن كمپرسورهای متوسط و بزرگ یك فیلتر صفحه ای شكافدار توری ریز قرار می گیرد كه با كمك آنها وقتی محور بطور دستی می گردد متناوباً تمیز می شود . فاصله بین صفحات۰۳/ ۰ تا۱/ ۰ میلی متر است . فشار روغن از طریق سوپاپ مخصوص كنترل می شود و در صورت افزایش فشار باز شده و روغن از قسمت رانش پمپ به كارتر می ریزد . معمولاً فشار روغن بین۶/ ۰ تا ۲ اتمسفر بیش از فشار در كارتر است و هر چقدر فشار روغن زیاد باشد مقدار روغن خروجی از كمپرسور نیز زیادتر می گردد . وقتی از یاطاقانهای لغزنده استفاده می شود معمولاً تمام روغن از پمپ به یاطاقان فرستاده شده و از طریق كانال های مخصوص در میل لنگ به یاطاقان شاتون و همچنین كاســه نمد می رود . وقتی میل لنگ با یاطاقان نوسانی استفاده می شود , روغن به كاسه نمد داده شده و از شیار میل لنگ به قسمت های دیگر روانه می گردد. كمپرسور ها معمولاً دارای كلید اطمینان روغن هستند كه به فشار روغن كار می كند و هر زمان كه فشار روغن به دلیل خرابی سیستم افت كند موتور را از كار می اندازد و كمپرسور خاموش می شود . در سیستم روغن كاری به طریق پاشش كارتر تا نیمه های یاطاقان اصلی پر از روغن می شود و زمانی كه میل لنگ می چرخد ته شاتون ( قسمت خمیده ) وارد روغن شده و با گردش میل لنگ روغن را به قسمت انتهای سیلندر و پیستون می پاشد . گاهی قسمت انتهای شاتون در اتصال به میل لنگ دارای محفظه ای است كه در ورود به روغن پر شده و وارد یاطاقان می شود . سیستم روغن كاری پاششی معمولاً در كمپرسور های كوچك مورد استفاده قرار می گیرد .

در بعضی از كمپرسور ها برای سیستم روغن كاری خنك كننده آبی یا هوائی بصورت كوئل در نظر می گیرند . در كمپرسور های معمولی مخزن روغن همان كارتر كمپرسور است ولی در كمپرسورهای واسطه ای مخزن روغن مخصوصی در نظر گرفته میشود.

در كمپرسور هرمتیك از روغن كاری فشاری استفاده می شود.

● سیستم خنك كننده كمپرسور :

كمپرسورها به دو علت اساسی خنك می شوند كه یكی اصطكاك بین قطعات متحرك و دیگری افزایش درجه حرارت ناشی از تراكم بخار است. خنك كردن كمپرسور به منظور جلوگیری از كاهش كارآیی كمپرسور و همچنین نگهداری كیفیت روغن و روغن كاری است.

روغنی كه برای روغن كاری به گردش در می آید وسیله خوبی برای جـــذب و دفع گرمــا می باشد و به همین جهت در بعضی از كمپرسورها خنك كننده مخصوص بــرای روغن بكار می رود و در بعضی از كمپرسورها سطح خارجی را پره دار می سازند تا سطح تبادل حرارتی آنرا با هوا زیاد كنند و در بعضی انواع نیز از یك موتور و پنكه جهت عبور هوا بر روی كمپرسور و خنك كردن آن استفاده می شود.

در سیستم هائی كه تقطیر مبرد به وسیله آب خنك كننده برج است , كمپرسور نیز با آب خنك می شود . برای گردش آب لوله با محفظه ای در قسمت مجاور بالای سیلندر در نظر گرفته می شود كه به كیسه خنك كننده معروف است . كمپرسور های هرمتیك ( بسته ) كه موتور و كمپرسور در یك پوسته قرار دارند بیشتر در معرض داغی قرار دارند و معمولاً با عبور دادن بخار قسمت مكش كمپرسور با اطراف موتور گرمای آنرا می گیرند.

منبع: aagroup.blogfa.com

سعید میرزایی

www.smsm.ir
دانشنامه مرجع مهندسی ايران

مطالب تصادفی:

آشنایی با رشته مهندسی راه آهن - یکشنبه چهاردهم آذر 1389
آشنايي با رشته مهندسي رباتيک - شنبه سیزدهم آذر 1389
مشتری مداری و راه های کسب رضایت مشتریان - شنبه سیزدهم آذر 1389
آشنایی با رشته مهندسی دریا - شنبه سیزدهم آذر 1389
آشنایی با رشته مهندسی پزشکی - شنبه سیزدهم آذر 1389
معرفی برخی منابع درسی دوره کارشناسی رشته مهندسی برق - شنبه سیزدهم آذر 1389
آشنایی با رشته مهندسی برق - شنبه سیزدهم آذر 1389
بتن سبک و اثر ميكروسيليس در افزایش مقاومت آن - جمعه دوازدهم آذر 1389
بتن هبلکس (AAC) - جمعه دوازدهم آذر 1389
مقابله با خوردگی بتن - جمعه دوازدهم آذر 1389
شرح کامل مسائل اجرایی بتن سبكدانه سازه ای - جمعه دوازدهم آذر 1389
بررسی رفتار و خصوصیات بتن اسفنجی - جمعه دوازدهم آذر 1389
جوشکاری لیزری - پنجشنبه یازدهم آذر 1389
پست مدرنیسم - پنجشنبه یازدهم آذر 1389
اهداف واحد کنترل کیفیت در معدن - چهارشنبه دهم آذر 1389
انتقال دهنده های پنوماتیكی - چهارشنبه دهم آذر 1389
مراحل تمایزفیزیولوژیکی و مرفولوژیکیی جوانه های بارور - چهارشنبه دهم آذر 1389
مبانی زمین شناسی ساختمانی - چهارشنبه دهم آذر 1389
ژنراتور رادیو اکتیو در پزشکی هسته ای - چهارشنبه دهم آذر 1389
انواع ذخایر در منابع معدنی - چهارشنبه دهم آذر 1389
آشنایی با كامپوزیتها - چهارشنبه دهم آذر 1389
دانلود کتاب فارسی آموزش اسکیس و راندو - Eskis-Rando (مهندسی معماری) - پنجشنبه چهارم آذر 1389
ونوسکوپ (Venoscope) - پنجشنبه چهارم آذر 1389
تحلیل کامپیوتری سازه ها - پنجشنبه چهارم آذر 1389
معرفی اجمالی انواع طراحی سیستم های سازه ای - پنجشنبه چهارم آذر 1389

نوع مطلب : مهندسی مکانيک - جامدات
نوشته شده در سه شنبه ۳ آبان ۱۳۹۰ توسط SMSM |           |