معرفی کمپرسور

کمپرسورها قلب هر سیستم سرمایش کمپرسور آن است. کمپرسور انرژی لازم برای ایجاد

جریان مبرد و بالابردن فشار و دمای بخار مبردی که از خط مکش سمت کم فشار وارد آن

می شود را فراهم می کند. دماهای و فشارهای کاری سیستم به وسیلهٔ سازنده تجهیزات

سرمایشی میزان می شوند. اندازه کمپرسور، مقدار مبردی که در یک زمان مشخص در

سیستم گردش می کند را تعیین می نماید. این اساس ظرفیت سرمایی دستگاه میباشد.

تمام کمپرسورها به وسیلهٔ یک موتور برقی به حرکت درمی آیند. چندین نوع اصلی از

کمپرسورهایی که در سیستم های سرمایش خانگی و تجاری به کار می روند وجود دارد.

این گونه ها عبارت اند از:

کمپرسورهای رفت و برگشتی

 کمپرسورهای دوار

 کمپرسورهای گریز از مرکز

کمپرسورهای پیچی کمپرسورهای حلزونی

اضافه بر این نمونه های گوناگون، کمپرسورها از شماری راه های

دیگر دسته بندی می شوند

مانند  باز یا بسته (هرمتیک) و یا کمپرسورهای هوا خنک و یا آبی.

کمپرسورهای باز (دارای محرکت بیرونی)

یک کمپرسور باز یا کمپرسور دارای محرک بیرونی از موتور محرکی که جدا از

محفظه تراکم است استفاده می کند. کمپرسورهای رفت و برگشتی بزرگ

همانند آنچه مورتور بیرونی میتواند از طریق یک میله محرک مستقیم به

کمپرسور وصل شود، و یا کمپرسور می تواند با استفاده از تسمه به

وسیلهٔ موتور به حرکت درآید. یک کمپرسور باز دارای دهانه های ورودی

و خروجی بر روی سر مخزن است که شیرهای سرویس میتواند بر روی

آنها بسته شود. این کمپرسورها برتری های زیر را نسبت به واحدهای

سربسته (هرمتیک)

دارند

چنانچه موتور بسوزد، بدون باز کردن سیستم سرمایش می توان به سرعت

آن را عوض یدکی در دسترس استفاده کرد. تعویض یک موتور ارزانتر از

تعویض کل واحد کمپرسور یک کمپرسور باز برای کارکرد مؤثر متکی به

خنک کاری گاز در خط مکش نیست. سیستم های باز سابقه ای مؤثر

و قابل اعتماد برای خورد ایجاد کرده اند. برای کسانی که مایل به یادگیری

مهارتهای لازم هستند، کمپرسور باز و موتور محرک میتواند بازسازی و تعمیر

شود. واحدهای بسته همیشه باید تعویض شوند.

کمپرسورهای سربسته یا هرمتیک

کمپرسور سربسته قابلمه ای شکل، شامل بخش متراکم کننده در

کنار موتور محرک است (شکل ۴-۱۷). در این نوع کمپرسور، موتور به

طور مستقیم به متراکم کننده وصل می شود و میتواند مطابق هر کدام

از طرح هایی باشد که در مباحث پیشین آورده شد. واحد کامل در یک

محفظه فولادی به هم جوش داده شده ای که تنها ورودی برق و لوله های

ارتباطی آن در بیرون از محفظه است، آب بندی شده است. یک کمپرسور

بسته زمانی که به طور صحیح در سیستم سرمایش نصب شد،

تشکیل یک محفظه بسته کاملاً آب بندی شده را

می دهد.

اجزاء داخلی قابل دسترسی نیستند بنابراین تعمیر کارگاهی امکان پذیر

نیست. موتور کمپرسور به وسیلهٔ روغنی که با بخار مبرد جاری می شود

روغنکاری می شود. موتورهایی که در واحدهای بسته به کار می روند

دارای جاروبک نیستند. این موضوع باعث جرقه زدن می شود که نتیجه

آن آلودگی مبرد و روغن و نهایتاً سوختن موتور خواهد بود. بیشتر

کمپرسورهای سربسته کوچک همانند آنهایی که در مصارف خانگی به

کار می روند فاقد شیر سرویس هستند. برای نصب فشارسنج در این

سیستمها، باید از یک شیر سوزنی و یا شیر انشعاب در خط مبرد استفاده نمود

. در بعضی از کمپرسورهای بسته بزرگتر می توان از شیر سرویس در

خط ورودی و خروجی آنها استفاده کرد، اما این یک روش معمول نیست.

کمپرسور سربسته در خلال سالهای متمادی، تغییرات زیادی را از سرگذرانده است.

اولین آنها، موتورهای القایی چهار قطبی با دور Tpm ه ۱۸۰ (rpm یعنی دور در دقیقه)

اجزاء سیستم سرمایش

داشتند. آنها ماشینهای با دوام و بی سروصدایی بودند که برای سالهای طولانی

مورد استفاده قرار می گرفتند. طرح های جدیدتر دارای موتورهای دوقطبی با دور

rpm ۳۶۰۰ بودند. این بدان معنی بود که آنها کوچکتر شده بودند اما به خاطر

سرعت زیاد، سروصدایشان افزایش پیدا کرده بود. بسیاری از واحدهای بسته که

کمپرسورهای بسته به طورکلی در یخچال ها و فریزرهای خانگی به کار برده

می شوند. این کمپرسورها در کاربری های تجاری در اندازه های کوچک و

متوسط هم به کار گرفته می شوند.

کمپرسورها

چون که کمپرسورها بسته در صورت بروز اشکال در آنها به سادگی قابل

تعویض اند، از این رو این گونه سیستمها در زمانی کوتاه به وسیلهٔ یک تکنسین

دارای مهارتهای مکانیکی اساسی می توانند تعمیر شوند. با وجود این،

هزینه تعویض کل واحد اغلب بیشتر از هزینه تعمیر یک کمپرسور از نوع باز می شود.

موتور – کمپرسورهای بسته قابل دسترسی

همانند یک واحد کاملاً بسته، این دستگاه دارای یک موتور برقی است

که در داخل محفظه ای که به طور بسته درزبندی شده، مستقیماً به

میل لنگ کمپرسور متصل می شود. ولی با وجود این، سر، پوشش

استاتور، ورقهای کف، و پوشش محفظه همگی قابل برداشتن است

و امکان تعمیرات اساسی بر روی واحد وجود دارد.

کمپرسورها

از آنجایی که روغن کافی باید در محفظه میللنگ کمپرسورهای سرمایش

موجود باشد، واحدهای بسته قابل دسترسی معمولاً مجهز به یک

(شیشهٔ دید) برای نمایش سطح روغن هستند. با وجود آنکه هنوز

هم در بعضی از دستگاه های قدیمیتر، کمپرسورهای بسته قابل

دسترسی دیده می شوند اما این نوع کمپرسور به تدریج در حال

ناپدید شدن از سیستمهای مدرن سرمایش است.

کمپرسورهای رفت و برگشتی

کمپرسور رفت و برگشتی اساساً یک پمپ جابهجایی مثبت است.

کمپرسورها

از جهات زیادی یک کمپرسور رفت و برگشتی به موتور اتومبیل تشبیه

می شوند. بیشتر اجزاء کمپرسور به همان نام شناخته می شوند و

به همان شکل کار می کنند که اجزاء مشابه آنها در اتومبیل کار میکنند

و نامیده می شوند. اگر چه در یک موتور احتراق داخلی، انرژی آزاد شده

بر اثر سوختن مخلوط گاز و هوا در اتاقک احتراق، پیستون را در مخزن به طرف

پایین می راند. چرخ طیار بخشی از این انرژی را برای بازگرداندن پیستون به

وضعیت اولیه آن، در خود نگه می دارد. میللنگ این حرکت رفت و برگشتی را

به حرکت دورانی تبدیل می کند و این دوران به محور انتقال و محرک منتقل

می شود. در یک کمپرسور رفت و برگشتی، جریان انرژی برعکس است.

کمپرسورها

یک موتور برقی توان لازم برای چرخاندن محور محرکی که به میللنگ کمپرسور وصل

است را فراهم می کند. میل لنگ حرکت چرخشی محور محرک را به حرکت

بالا-پایین پیستونها در مخزنشان تبدیل می کند. میله های ارتباطی، میللنگ ها

را به پیستونها وصل می کنند. همچنانکه پیستونهای کمپرسور بالا و پایین می روند،

بخار مبرد را پشت سرهم در کورس پایین رونده به داخل میکشند و در

کورس بالارونده متراکم می کنند. هر چرخش کمپرسور هم کورس مکش

و هم کورس فشار را به وجود می آورد. یک کمپرسور رفت و برگشتی

می تواند یک یا چند مخزن داشته باشد. کمپرسورهای چند مخزنی

می توانند شکل بندی های خطی و یا خورجینی شکل برای مخزن های

خود داشته باشند. میللنگ در کارتلی قرار داده می شود که روغن

روانسازی مورد نیاز کمپرسور را هم در خود جای می دهد. محفظه

(میل لنگ) و مخزنها معمولاً به طور یکپارچه از چدن ریخته می شوند.

کمپرسورها

دیواره بیرونی مخزنها اغلب با پره های خنک کن که گرما را به اطراف

پخش می کنند طراحی می شوند. در مورد یک کمپرسور باز، میللنگ

از محفظه آن بیرون آمده به طوری که می تواند به یک موتور محرک

بیرونی متصل شود. آب بند میللنگ در این نوع کمپرسور، یک قطعه

حساسی و بحرانی است. مانند یک موتور اتومبیل، کمپرسور هم

از یک سر مخزن برای آب بندی بالای مخزن ها و محفظه ای که

سوپاپها برای درزبندی راه گاه های ورودی و خروجی هر مخزن نیاز دارند

کمپرسورها

استفاده می کند. همچنین سر مخزن گذرگاه های لازم را برای

ورود بخار مبرد به کمپرسور یا خروج از آن فراهم می کند. سوپاپ

بندی کمپرسور نوعاً از یک صفحه و سوپاپهای ورودی و خروجی و

نگهدارنده های سوپاپ تشکیل شده است. اختلاف فشار وارد بر سوپاپ

باعث باز یا بسته شدن آن می شود. برای مثال، هنگامی که پیستون

در مرحله مکش به طرف پایین حرکت میکند، فشار روی سوپاپ مکش بیشتر

از فشار زیر آن است. این اختلاف فشار سوپاپ را به طرف پایین

می راند و آن را باز می کند و بخار مبرد وارد مخزن

می شود.

کمپرسورها

هنگامی که پیستون به نقطه مرگ پایین خود میرسد، مخزن از بخار

پرشده است. اختلاف فشار مابین بخار درون مخزن و بخار موجود

در قسمت کم فشار سیستم خیلی کم شده و سوپاپ ورودی

بسته می شود. همچنانکه پیستون شروع به بالارفتن می کند،

بخار درون مخزن را متراکم می نماید. زمانی که فشار به حد معینی رسید،

سوپاپ تخلیه به طرف بالا هل داده شده و باز می شود، و بخار

پرفشار به درون خط تخلیه به طرف کند انسور رانده میشود. این فشار زیاد

سوپاپ ورودی به مخزن را نمیتواند باز کند زیرا این سوپاپ تنها در جهت

پایین باز میشود. فشارهای درون کمپرسور تا psi ۳۰۰ (۱۰ × ۲۰ پاسکال) می تواند بالا رود.

کمپرسورهای دوار

کمپرسورهای دوار جایگزین تعداد زیادی از کمپرسورهای رفت و برگشتی کوچکتر شده اند.

یک واحد دوار خیلی کوچکتر و سبکتر از کمپرسور رفت و برگشتی مشابه میباشد.

یک کمپرسور دوار با محور خارج از مرکز تک تیغه نمونه به شرح زیر کار می کند

۱. همچنانکه گردونه یا روتور از جلو دهانه مکش کنار میگذرد، بخار کم فشار به درون کمپرسور کشیده میشود.

۲. هنگامی که گردونه یا روتور از دهانه مکش میگذرد، مبرد را بین دو قسمت جدا شده

توسط تیغه و فاصلهٔ بین گردونه (روتور) و پوسته محصور کرده و به دنبال آن مرحله

اجزا سیستم سرمایش

را با حرکت خود آغاز می کند. با چرخش گردونه گاز به تله افتاده و متراکم می شود.

۳. همچنانکه گردونه (روتور) به دهانه خروجی می رسد، گاز متراکم را به درون

خروجی هل می دهد. این چرخهٔ کامل با چرخیدن گردونه (روتور) در حد فاصل

دهانه ورودی و خروجی کمپرسور، خود را تکرار می کند. کمپرسورهای دوار تا

هشت پره می توانند داشته باشند. بعضی از این واحدهای دوار دارای یک

سیستم پره ثابت هستند. این سیستم دارای محوری خارج از مرکز درون یک

محفظه است که با حرکت آن در حد فاصل دهانه ورودی و خروجی، گاز را

متراکم می کند . یک کمپرسور دوار اغلب به عنوان اولین کمپرسور و یا

کمپرسور کمکی در یک سیستم سرمایش زنجیره ای کاسکیه به کار میرود.

اپراتور

یک سیستم زنجیرهای از دو سیستم سرمایش جداگانه برای رسیدن به

دماهای بسیار پایین در حدود (۴۶°C-) استفاده می کند. او اپراتور

سیستم اول براى خنک کاری کند انسور سیستم دوم به کار میرود.

او اپراتور سیستم دوم برای ایجاد دماهای خیلی کمی که کمپرسورهای

چند تایی برای تولید سرمای فوق العاده زیاد بدان نیاز دارند به کار برده

می شود. کمپرسورهای دوار همچنین با استفاده از سوراخ بزرگی در

خط مکشی، مقدار قابل توجهی از بخار را در هر مرحله به داخل کشیده

و بدین ترتیب کارآیی کمپرسور را افزایش می دهند. کم بودن لقی

در ساختمان کمپرسور دوار به ما اطمینان میدهد که تمام بخار کم

فشار کشیده شده به درون دستگاه، متراکم شده و در مرحله تخلیه

به درون خروجی هل داده می شود. هنگامی که یک کمپرسور

دوار مورد استفاده قرار میگیرد، معمولاً یک شیر یک طرفه برای

جلوگیری از برگشت بخار پرفشار و روغن کمپرسور به درون او اپراتور در خط مکش

کمپرسورهای پیچی

کمپرسورهای پیچی برای به تله انداختن بخار مبرد و متراکم کردن

آن از مجموعه ای متشکل از روتورهای مارپیچی که با دقت بسیار

بالایی با هم درگیر و هم آهنگ شده و درون یک :ن تراکم بسیار

دقیق می چرخند استفاده می کنند. روتور محرک یا نر به وسیلهٔ موتور

۴. شیر چرخانده می شود. این روتور دارای لبه است که در داخل فضای بین لبه ای بر روی

روتور ماده فرو میرود. همچنانکه روتور میچرخد، بخار کم فشار به داخل قسمت

مکش کمپرسور کشیده می شود و فضاهای بین لبه ای را پر می کند.

با چرخش پیچها، بخار به تله افتاده متراکم می شود و سپس از راه

خروجی با دریچه تخلیه به بیرون فرستاده می شود. کار کمپرسور پیوسته

و بسیار نرم و بدون لرزش است. برای کمک به آب بندی لقی بین روتورها و

مخزن تراکم در بسیاری از کمپرسورهای پیچی از تزریق روغن استفاده می شود.

کمپرسورهای پیچی دارای کارآیی بسیار بالایی هستند.

کمپرسورهای مارپیج (حلزونی)

کمپرسورهای حلزونی واحدهایی با کارکرد

نرم و بی صدا هستند که دارای بالاترین کارایی نسبت به تمام انواع

کمپرسورها میباشند. کمپرسورهای حلزونی نوعاً در واحدهای بسته \ تا ۵ اسب بخار ساخته می شوند.

دو دیسک غیرهم مرکز مارپیچ برای متراکم کردن بخار مبرد در انها به

کار رفته است  در حالی که دیسک پایینی به وسیلهٔ

موتور چرخانده می شود، دیسک بالایی ثابت می ماند. با چرخیدن

دیسک پایین، بخار از محیط حلزونی و از راه دهانه های ورودی به درون

کشیده می شود. بخار مکش شده در گذرگاه های مارپیچی که عرض

آنها با نزدیک شدن به مرکز دیسک کم می شود متراکم می شود.

بخار پرفشار از راه یک دریچه در وسط دیسک تخلیه می شود.

کمپرسورهای سانتریفوژ یک کمپرسور سانتریفوژ شبیه یک مخزن افقی

دراز است. یک محور محرک در مخزن نصب شده و تعدادی پروانه بر روی

آن نشانده شده است. پروانه ها با سرعت خیلی زیادی میچرخند.

بخار مبرد

از میان پره های نزدیک مرکز پروانه به داخل کشیده می شود. همچنانکه پروانه

می چرخد، بخار به طرف دیواره بیرونی محفظه پروانه پرتاب می شود. نیروی

وارد شده به بخار فشار آن را به مقدار کم ولی به طور مؤثر افزایش میدهد.

بخار فشرده از میان شکاف های محیطی بدنه پروانه از آن خارج می شود. پس

از این مرحله، بخار وارد پروانه بعدی می شود و روند پیشین

برای افزایش فشار بخار تکرار می شود.

کمپرسورها

کمپرسورهای سانتریفوژ در بعضی کاربری های بزرگ تجاری استفاده می شود.

کمپرسورهای هوا خنکت کمپرسورهای هوا خنک برای جلوگیری از داغ شدن

نیاز به هوای خنک به اندازه کافی دارند. هنگامی که کمپرسور بخشی از یک واحد

دارای کند انسور هوایی را تشکیل می دهد، هوای خروجی از فن کند

انسور از روی کمپرسور عبور داده می شود.