کمپرسور برودتی یا کمپرسور تبرید چیست و چه کارایی هایی دارد؟

در این مقاله قصد داریم به معرفی دستگاهی مهم و کاربردی در سیستم های خنک کننده و برودتی بپردازیم که کمپرسور نام دارد. کمپرسورها دستگاه هایی مکانیکی هستند که با کاهش دادن حجم گاز، فشار آن را افزایش می دهند. کمپرسورها دقیقا مانند پمپ عمل می کنند به این صورت که هر دو باعث افزایش فشار مایعات شده و می توانند آن ها را از یک لوله عبور دهند. یکی از مهم ترین انواع کمپرسورها، کمپرسورهای برودتی یا تبرید هستند که در سیستم های خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرند. با ما همراه باشید تا شما را با انواع کمپرسور بررودتی و کاربردهای این وسیله آشنا کنیم.

کمپرسور برودتی یا کمپرسور تبرید چیست؟

کمپرسورهای برودتی یکی از انواع کمپرسور هستند که جزو مفیدترین و کارآمدترین وسایلی هستند که در صنعت و زندگی روزمره نیز کاربرد دارند. به طور کلی به تمامی موتورها و دستگاه هایی که گازهای خنک کننده یا بردوتی در آن ها رفت و آمد دارند و وظیفه خنک کردن سیستم را به عهده دارند، کمپرسور برودتی گفته می شود. در چرخه تبرید کمپرسورها نقش اساسی دارند و مبرد را که در این چرخه جریان دارد خنک می کنند. سپس مبرد که خالا خنک شده به شیر انبساط و از آنجا به اواپراتور منتقل می شود و در نهایت مجدد توسط کمپرسور مکیده می شود تا دوباره خنک شود.

برای اینکه چرخه تبرید به درستی کار کند، مبرد باید تحت فشاری بیشتر از فشار محیط قرار بگیرد. به طور کلی می توان گفت که کمپرسور برودتی قلب و مرکز سیستم تبرید محسوب می شود و وجود آن بسیار مهم و اساسی است.در ادامه قصد داریم انواع کمپرسور برودتی را همراه با نحوه عملکرد هر کدام مورد بررسی قرار دهیم.

انواع کمپرسور برودتی

کمپرسورهای برودتی دارای انواع گوناگونی هستند که هر کدام از آن ها نیز کاربردها و استفاده های خاصی دارند. بهترین تقسیم بندی برای این نوع کمپرسورها بر اساس نوع عملکرد و کارایی آن ها است. در ادامه به بررسی و معرفی 5 نمونه از کمپرسورها می پردازیم:

کمپرسورهای پیستونی (Piston compressor)

یکی از رایج ترین و قدیمی ترین انواع کمپرسورهای برودتی، کمپرسور پیستونی است.  این نوع کمپرسور در دو شکل دو طرفه یا یک طرفه ساخته می شود. از ویژگی های این نوع کمپرسور می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قطعات اصلی و متحرک در این کمپرسورها باید به صورت مداوم روغنکاری شود؛
• حالت قرار گرفتن کمپرسورهای پیستونی در سیستم هایی که ظرفیت پایین دارند به صورت تک سیلندر و عمودی شکل (| شکل) است؛
• این کمپرسورها در سیستم های دارای ظرفیت و قدرت بالاتر که تعداد سیلندرهای بیشتری نیز دارند، به صورت V شکل قرار می گیرند؛
• این نوع کمپرسور توسط اکثر برندها تولید می شود؛
• و … .

همان طور که گفته شد کمپرسورهای پیستونی در اکثر برندها وجود دارند. از معروف ترین کمپانی هایی که این کمپرسور را تولید می کنند می توان به دانفوس و سکاپ برای قدرت های پایین و کوپلد و بیتزر در قدرت های بالاتر اشاره کرد.

کمپرسورهای اسکرو (Screw Compressor)

کمپرسورهای اسکرو یا کمپرسور جا به جایی چرخشی که دارای پیستون مارپیچی شکل هستند در 1930 توسعه پیدا کردند. نیاز روز آن زمان به یک کمپرسور چرخشی که دارای ظرفیتی بالا و جریان ثابت در شرایط مختلف باشد، باعث شد که این نوع کمپرسور ساخته شود. در هواساز این نوع کمپرسور، روترهای نر و مادگی وجود دارند که جزو اجزای اصلی هواساز هستند. این روترها زمانی که به سمت هم حرکت می کنند، حجم بین آن ها و محفظه کاهش پیدا می کند. کمپرسوهای اسکرو در سیستم های برودتی با قدرتی معادل 50 اسب بخار مورد استفاده قرار می گیرند.

کمپرسورهای روتاری (Rotary Compressor)

این کمپرسورها که به آن ها کمپرسور موشکی نیز گفته می شود یکی از کاربردی ترین انواع کمپرسور برودتی هستند. بیشترین کاربرد این نوع کمپرسور در سیستم های تهویه مطبوع (مانند کولرهای گازی) است. ساختار این کمپرسورها به گونه ای است که معمولا برای آن دسته سیستم های برودتی استفاده می شوند که دارای خروجی با دمای نسبتا بالایی هستند.

شیوه کار این دستگاه به این صورت است که یک وزنه به شکل دایره درون یک فضای بسته و روی یک شفت متخرک قرار دارد. این وزنه به صورت نا متقارن حرکات دورانی خود را شروع می کند. این محفظه دو وزنه  ورودی و خروجی دارد. در نتیجه چرخش سریع وزنه در مرحله اول خلاء ایجاد می کند و گاز مبرد را به داخل می کشد. در ادامه این گاز با حرکت وزنه به داخل حفره خروجی فرستاده می شود. تکرار سریع و پشت سر هم این چرخه گاز مبرد را حرکت داده و فشار آن را افزایش می دهد.

کمپرسورهای اسکرال (Scroll Compressor)

کمپرسورهای اسکرال از لحاظ کارکرد بسیار به کمپرسورهای روتاری شباهت دارند. به همین جهت در بسیاری از دسته بندی ها این دو کمپرسور را در یک گروه قرار می دهند. کمپرسورهای اسکرال هم مانند مدل قبلی، در قسمت بالایی دارای یک سیم پیچ هستند که یک شفت را به حرکت در می آورد. در قسمت انتهایی این شفت یک حلقه مارپیچی متصل ایت که با حرکت شفت حرکت می کند. این حلقه داخل یک حلقه ثابت قرار دارد و حرکت آن باعث مکش گاز می شود. تکرار مداورم و سریع این حرکت باعث ایجاد فشار می شود.

کمپرسورهای گریز از مرکز

کمپرسورهای گریز از مرکز ماشین هایی پر دور هستند. این کمپرسورهای از مبردهای کم فشار استفاده می کنند و به طور معمول اواپراتور و کندانسور در آن ها با فشاری کمتر از فشار جو کار می کند. بهترین گرداننده برای این نوع کمپرسورها توربین های بخار هستند. تراکم گاز در کمپرسور گریز از مرکز با استفاده از نیوری گریز از مرکز انجام می شود. به همین جهت این نمونه کمپرسور برای متراکم کردن مقادیر بالایی از گاز مبرد و استفاده در اختلاف فشارهای کم گزینه بسیار مناسبی است. از طرف دیگر سیستم های برودتی دارای دمای کم علی الخصوص آن هایی که از هیدروکربن های نفتی یا هالوژنه به عنوان مبرد استفاده می کنند، با این نوع کمپرسور سازگارتر هستند.

جهت تهیه انواع کمپرسورهای برودتی برای صنایع مختلف با شماره 09101836620تماس بگیرید.

موارد مصرف و کاربردهای کمپرسورهای برودتی یا تبریدی

استفاده از کمپرسورهای تبریدی و سیستم های خنک کننده برای کارایی بهتر بسیاری از صنایع و مشاغل ضروری است. استفاده از این کمپرسورها می تواند نه تنها صرفه اقتصادی را به همراه داشته باشد بلکه برای محیط زسیت نیز مزایای فراوانی دارد. برخی از موارد استفاده از کمپرسورهای برودتی به شرح زیر است:

صنایع غذایی

یکی از مهم ترین کاربردهای کمپرسورهای تبریدی در صنایع غذایی است. همه ما می دانیم که وجود شرایط بهینه برای نگهداری و ذخیره سازی مواد غذایی مختلف اهمیت فراوانی دارد. سیستم های برودتی کمک می کنند تا مواد غذایی در دماهای پایین و شرایط مساعد نگهداری شوند و از آلودگی های میکروبی در آن ها جلوگیری شود. سردخانه های مواد غذایی از کمپرسور برودتی استفاده می کنند تا شرایط نگهداری از مواد غذایی را برای طولانی مدت در دمای پایین فراهم کنند.

مراکز داده

یکی دیگر از مکان هایی که به کمپرسورهای برودتی نیاز دارند، مراکز داده هستند. این مراکز دارای سرورهای زیادی برای ذخیره و نگهداری داده های مختلف هستند. این سرورها در حین کار کردن دمای بالایی را تجربه می کنند که اگر این دما کاهش پیدا نکند، روی عملکرد آن ها تاثیر منفی می گذارد. به همین منظور سیستم های خنک کننده ای در این مراکز تعبیه می شود تا بتواند گرمای تولید شده را از بین ببرد و شرایط دمایی مساعدی را ایجاد کند.

تولید برق (Power Generation)

همان طور که می دانید تولید برق به وسیله احتراق سوخت های گوناگون انجام می شود که دمای بالایی تولید می کنند. برای اینکه این سیستم ها کارایی بیشتری داشته باشند باید دمای هوای ورودی آن ها در حد نرمال باشد. زیرا اگر دمای هوای ورودی زیاد باشد چگالی کم می شود و با افت تولید برق مواجه می شویم. در نتیجه سیستمی برای خنک کردن نیاز است تا جلوی بالا رفتن دمای داخلی را بگیرد و آن در محدوده نرمالی نگه دارد.

در صنایع شیمیایی و پتروشیمی (Chemical & Petrochemical)

در این صنایع واکنش های شیمیایی و پتروشیمی زیادی انجام می شود و کنترل دمای آن ها از اهمیت زیادی برخوردار است. برای مثال: تقطیر، تبلور و میعان ها جزو کارهایی هستند که به از بین بردن گرما نیاز دارند. به همین دلیل سیستم های برودتی یا همان کمپرسورهای تبرید برای این صنایع بسیار ضروری هستند.

صنایع داروسازی (Pharmaceutical)

صنعت داروسازی از جمله صنایعی است که وجود سیستم های برودتی در آن اهمیت بالایی دارد. برای ساخت انواع داروها و انجام آزمایشات و واکنش های مختلف در این صنعت به شرایط دمایی خاصی نیاز است. برخی از واکنش ها نیز فقط در دماهای پایین رخ می دهد. همچنین شرایط لازم برای تولید برخی داروها نیز در دماهای پایین فراهم می شود. به همین جهت در این صنعت نیز از کمپرسور برودتی استفاده فراوانی می شود.

نتیجه گیری

همان طورکه گفته شد کمپرسورهای برودتی از جمله سیستم های مهم و ضروری در زندگی و صنعت محسوب می شوند. در این مقاله به معرفی برخی از انواع کمپرسور برودتی و ویژگی ها و مشخصات هر کدام پرداختیم. در پایان نیز کارایی های مهم کمپرسورهای برودتی را در برخی از صنایع مختلف ذکر کردیم. از این مطالب می توان نتیجه گرفت که امروزه وجود سیستم های خنک کننده یا کمپرسورهای تبریدی در هر زمینه شغلی اهمیت بالایی دارد و جزء جدا نشدنی صنایع مختلف محسوب می شود.