انواع کمپرسور شامل مدل‌های رفت و برگشتی، اسکرال، اسکرو و سانتریفیوژ هستند که در صنایع مختلف مانند تبرید و تهویه مطبوع نقش اساسی دارند. این دستگاه‌ها با فشرده‌سازی گاز، فشار و دمای آن را افزایش می‌دهند و بهره‌وری سیستم را بهبود می‌بخشند.

کمپرسور چیست؟
کمپرسور یا متراکم‌کننده دستگاهی است که با افزایش فشار گاز، انرژی لازم برای انتقال آن را تأمین می‌کند. در سیستم‌های تبرید و تهویه، این فرایند باعث جابه‌جایی مبرد و حفظ چرخه سرمایش یا گرمایش می‌شود.

کمپرسورها بر اساس نحوه عملکردشان به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. کمپرسورهای جابجایی مثبت: این نوع کمپرسور با کاهش حجم گاز، فشار آن را افزایش می‌دهد.
2. کمپرسورهای دینامیکی: این کمپرسورها از طریق افزایش سرعت گاز و تبدیل انرژی جنبشی به انرژی فشاری عمل می‌کنند.

انواع کمپرسورهای رایج

۱- کمپرسور رفت و برگشتی

کمپرسور رفت و برگشتی یکی از رایج‌ترین انواع کمپرسورهای جابجایی مثبت است. این کمپرسورها از سیلندر و پیستون برای فشرده‌سازی گاز استفاده می‌کنند.

نحوه عملکرد:

• در مرحله مکش، گاز مبرد از طریق سوپاپ ورودی وارد سیلندر می‌شود.
• حرکت پیستون به سمت بالا باعث فشرده شدن گاز شده و در مرحله تخلیه، گاز با فشار بالا از سیلندر خارج می‌شود.

ویژگی‌ها و مزایا:

• توانایی تولید فشارهای بالا.
• قابلیت استفاده در سیستم‌های کوچک و بزرگ.
• طراحی ساده و در دسترس بودن قطعات برای تعمیر.

معایب:

• استهلاک بالا به دلیل تعداد زیاد قطعات متحرک.
• صدای زیاد در حین کار.

۲- کمپرسور اسکرال (مارپیچ)

کمپرسور اسکرال با استفاده از دو مارپیچ (یکی ثابت و دیگری متحرک) عمل فشرده‌سازی گاز را انجام می‌دهد. حرکت مارپیچ متحرک گاز را بین لایه‌ها فشرده کرده و فشار آن را افزایش می‌دهد.

مراحل عملکرد:

1. مبرد از لبه‌های مارپیچ وارد فضای بین مارپیچ‌ها می‌شود.
2. با حرکت مارپیچ متحرک، گاز فشرده و فشار آن افزایش می‌یابد.
3. در نهایت، گاز فشرده‌شده از مرکز مارپیچ خارج می‌شود.

ویژگی‌ها و مزایا:

• نرخ خرابی بسیار پایین.
• مصرف انرژی کمتر نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی.
• کارکرد بی‌صدا و بدون لرزش.

معایب:

• عدم قابلیت تعمیر.
• مناسب برای ظرفیت‌های متوسط و نه فشارهای خیلی بالا.

کاربردها:

• سیستم‌های تهویه مطبوع خانگی و تجاری.
• کاربردهای کوچک و متوسط صنعتی.

۳- کمپرسور اسکرو (پیچی)

کمپرسور اسکرو از دو روتور مارپیچی (Male و Female) تشکیل شده است که با چرخش متناوب، گاز را فشرده می‌کنند.

نحوه عملکرد:

• مبرد از طریق ورودی وارد کمپرسور می‌شود و فضای بین روتورها را پر می‌کند.
• با چرخش روتورها، حجم گاز کاهش می‌یابد و فشار آن افزایش پیدا می‌کند.
• گاز فشرده‌شده از خروجی کمپرسور به سمت کندانسور هدایت می‌شود.

ویژگی‌ها و مزایا:

• توانایی کار در ظرفیت‌های بالا.
• مصرف انرژی کمتر از کمپرسورهای رفت و برگشتی.
• قابلیت تعمیر و نگهداری.

معایب:

• نیاز به استفاده از روغن برای جلوگیری از نشت گاز.
• هزینه اولیه بالاتر نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی.

کاربردها:

• صنایع سنگین و کاربردهای بزرگ.
• سیستم‌های تبرید صنعتی.

۴ -کمپرسور سانتریفیوژ (گریز از مرکز)

این نوع کمپرسور از نوع دینامیکی است و با افزایش سرعت گاز و تبدیل انرژی جنبشی به انرژی فشار، گاز را فشرده می‌کند.

نحوه عملکرد:

• گاز از مرکز پروانه وارد کمپرسور شده و با چرخش پروانه سرعت می‌گیرد.
• در دیفیوزر، سرعت گاز کاهش یافته و فشار آن افزایش می‌یابد.

ویژگی‌ها و مزایا:

• طراحی ساده با قطعات کم.
• استهلاک پایین و عمر طولانی.
• مناسب برای جریان‌های بزرگ و فشارهای متوسط.

معایب:

• کارایی پایین‌تر در فشارهای خیلی بالا.
• حساسیت به تغییرات بار سیستم.

کاربردها:

• سیستم‌های سرمایشی بزرگ و مرکزی.
• صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی.

عوامل مؤثر در انتخاب انواع کمپرسور

انتخاب کمپرسور مناسب بستگی به عوامل مختلفی دارد، از جمله:

1. ظرفیت و فشار مورد نیاز: برای سیستم‌های با فشار بالا، کمپرسورهای رفت و برگشتی مناسب‌تر هستند.
2. میزان صدا و لرزش: کمپرسورهای اسکرال به دلیل عملکرد بی‌صدا مناسب کاربردهای خانگی هستند.
3. بهره‌وری انرژی: کمپرسورهای اسکرو و اسکرال معمولاً مصرف برق کمتری دارند.
4. هزینه اولیه و نگهداری: کمپرسورهای رفت و برگشتی هزینه اولیه پایین‌تری دارند اما نگهداری آنها هزینه‌بر است.

نتیجه‌گیری

شناخت انواع کمپرسور و ویژگی‌های آنها می‌تواند به بهینه‌سازی عملکرد سیستم و کاهش هزینه‌ها کمک کند. کمپرسورهای رفت و برگشتی برای فشارهای بالا، کمپرسورهای اسکرال برای سیستم‌های کم‌صدا، کمپرسورهای اسکرو برای ظرفیت‌های بزرگ و کمپرسورهای سانتریفیوژ برای جریان‌های بزرگ و فشارهای متوسط بهترین گزینه‌ها هستند.

با انتخاب درست و بهینه‌سازی سیستم، می‌توان بهره‌وری را افزایش داد و به صرفه‌جویی در مصرف انرژی دست یافت. انواع کمپرسور، هرکدام با قابلیت‌ها و ویژگی‌های خاص، ابزارهایی حیاتی برای پیشبرد صنایع مدرن محسوب می‌شوند.