انواع کمپرسور‌های مورد استفاده در سیستم‌های‌ برودتی

انواع کمپرسور برودتی در صنایع مختلف کاربردهای متفاوتی دارند. کمپرسور به همراه کندانسور، اپراتور و قطعات انبساط قسمت های مختلف یک سیستم تبرید تراکمی را تشکیل می دهند. که به طور همزمان این قسمت ها با دریافت خروجی قسمت قبل عملیات تبرید را تکمیل می کنند. کمپرسور از اجزای اصلی سیستم تبریدی است و متداول ترین ها در سردکننده شامل کمپرسور دوار، متقارن و گریز از مرکز می باشند.در چرخه‌ی تبرید، کمپرسور‌ها نقش فشرده‌‌سازی بخار را دارند. با اینکه کمپرسور‌ها همه عملکرد اصلی یکسانی در صنعت تبرید دارند، اما انواع مختلفی از کمپرسور‌ها با روش‌های مختلف ایجاد فشار وجود دارد. مدل ها و کمپرسور های متفاوتی در سیستم های برودتی وجود دارند. همانطور که می دانید کمپرسور ها از اجزای اصلی سیستم تبریدی می باشند و متداول ترین ها در سردکننده ها کپ در این مقاله بطور مفصل در مورد انواع کمپرسورهای برودتی و کاربرد های هر یک می پردازیم.

 انواع کمپرسور برای سیستم های برودتی

در سیستم های مختلف تبرید به دو روش کمپرسور و کندانسور قرار می گیرند.  یک روش واحد تقطیر است که در آن کمپرسور و کندانسور به صورت یک واحد مرکب هستند. در روش دیگر کمپرسور، کندانسور و موتور  هر سه روی یک شاسی سوار می شوند. کمپرسورهای بسته از دسته کمپرسورهای برودتی هستند به روش دوم در سیستم تبرید قرار گرفته اند. در ادامه به توضیح و معرفی انواع کمپرسورهای برودتی می پردازیم

کمپرسور گریز از مرکز

کمپرسور‌های گریز از مرکز با یک پروانه‌ی چرخان، مبرد را تحت فشار قرار می‌دهند. پروانه مبرد را با سرعت فزاینده می‌چرخاند و انرژی جنبشی تولید می‌کند. سپس از انرژی جنبشی تولید شده برای فشار دادن مبرد با عبور از دیفیوزر استفاده می‌شود که سرعت حرکت شعاعی بخار را کند می‌کند. این روند کند کردن حرکت شعاعی مبرد، انرژی جنبشی را به شکل فشار به انرژی پتانسیل تبدیل می‌کند.در چرخه‌ی تبرید، کمپرسور‌ها نقش فشرده‌‌سازی بخار را دارند. با اینکه کمپرسور‌ها همه عملکرد اصلی یکسانی در صنعت تبرید دارند، اما انواع مختلفی از کمپرسور‌ها با روش‌های مختلف ایجاد فشار وجود دارد.کمپرسور‌های گریز از مرکز بیشترین ظرفیت را دارند و برای فشرده‌سازی حجم زیادی مبرد مناسب هستند. علاوه براین کمپرسور‌های گریز از مرکز را می‌توان به شکل تک، دو مرحله‌ای یا چند مرحله‌ای تنظیم کرد تا مبرد را بر اساس نیاز‌های کاربردی به فشار و دمای بالا‌تر فشرده کند.

کمپرسور چرخشی پره‌ای

در کمپرسور‌های روتاری ازحرکت یک شافت چرخشی که در یک محفظه استوانه‌ای قرار دارد و شامل درگاه‌های ورودی و تخلیه ثابت است استفاده می‌کنند. پره‌های قابل تنظیم روی شافت درایو نصب شده‌اند. با چرخش شافت محرک، پره‌ها برای حفظ تماس با دیواره دیواره‌های داخلی محفظه کمپرسور به داخل و خارج می‌روند و در نتیجه محفظه‌هایی با اندازه‌های مختلف تشکیل می‌شوند. بعد هوا از دریچه ورودی به بزرگترین محفظه وارد می‌شود و با ادامه چرخش شافت درایو و کوچک شدن اندازه محفظه، فشرده می‌شود. هنگامی که محفظه به کمترین حجم خود رسید، هوای فشرده از طریق درگاه تخلیه از محفظه کمپرسور خارج می شود. کمپرسور‌های روتاری دارای ابعاد جمع و جور و کارآمد هستند. آن‌ها گزینه‌ای مناسب برای کاربرد‌های کم ظرفیت مانند یخچال خانگی می‌باشند. این کمپرسور‌ها در صنایع غذایی و آشامیدنی نیز برای نگه داری محصولات استفاده می‌شود.

کمپرسور‌ اسکرو

این کمپرسور شامل دو روتورزن نر و ماده مشبک هستند که درجهت مخالف با هم می‌چرخند. مبرد از طریق یک درگاه مکش وارد کمپرسور می‌شود و بین دو روتور چرخانگیر می‌افتد. با عبور هوا از روتورها، فضای بین روتورها کاهش یافته و مبرد را فشرده می‌کند.کمپرسور اسکرو فاقد هر گونه دریچه است و از نیروی مکانیکی استفاده نمی‌کند که این امر باعث می‌شود کمپرسور با دبی زیاد و سرعت زیاد کار کند و در عین حال لرزش را کاهش دهد.

کمپرسور اسکرول

کمپرسور‌های اسکرول حاوی دو مارپیچ با هم هستند که یک مارپیچ ثابت است در حالی که دومی در داخل آن می‌چرخد. با چرخش مارپیچ، جیب‌های بخار تشکیل می‌شود. جیب‌ها مبرد را می‌مکند و بخار را به سمت مرکز مارپیچ حرکت می‌دهند. با نزدیک شدن بخار به مرکز، اندازه جیب‌ها به طور مداوم کاهش می‌یابد و باعث فشرده شدن مبرد می‌شود.کمپرسور‌های اسکرول دارای طرفیت کمی زیر 20 تن هستند. با این حال، آن‌ها به دلیل عدم وجود پیستون، بسیار کارآمد هستند، به طوری که به آنها امکان می‌دهد تا به بازده حجمی 100% برسند. به علاوه این کمپرسور به دلیل کمتر بودن قطعات متحرک، دارای صدای کمتر است و نیاز به نگه‌داری کمتری دارد.

کمپرسور تناوبی

کمپرسور تناوبی طرحی شبیه به موتور احتراق دارد و می‌توانند از دو تا شش پیستون که در سیلندرهای جداگانه قرار دارد، داشته باشد. هر یک از این پیستون‌ها توسط یک میل لنگ مرکزی رانده می‌شود. با حرکت پیستون‌ها به سمت پایین، مبرد از طریق یک دریچه‌ی ورودی بسته می‌شود و حجم فضای سیلندر کاهش می‌یابد و مبرد را فشرده می‌کند. هنگامی که مبرد به اندازه کافی فشرده شد، مقدار لازم برای باز کردن یک دریچه تخلیه حاصل می‌شود و مبرد خارج می‌شود و اجازه می‌دهد تا چرخه تکرار شود.کمپرسور تناوبی بسیار مقیاس پذیر است و می‌تواند با ظرفیت کم و یا ظرفیت بالای صدها تن طراحی شود. مهم‌ترین عامل ناسازگاری کمپرسورهای تناوبی سر و صدا و لرزش زیاد آنها است.

کمپرسور برودتی متقارن

این نوع از کمپرسورها با استفاده از تحرک پیستون ها در داخل سیلندر و توسط سوپاپ هایی با مکش فشار، می توانند مقدار گاز مبرد را متراکم کند. نحوه کارکرد این نوع از کمپرسورهای برودتی به این شکل می باشد که هنگام مکش پیستون گاز مبرد از راه سوپاپ مکش وارد سیلندر می شود و در مرحله بعد وقتی که پیستون فرایند متراکم سازی را انجام می دهد، مبرد به وسیله سوپاپ فشار به خارج فرستاده می شود.این کمپرسور ها علاوه بر استفاده های صنعتی در سیستم های تبرید خانگی نیز قابل استفاده می باشند.

کمپرسورهای برودتی نوع بسته

این مدل از کمپرسورها از دو دسته کمپرسورهای برودتی دوار و گریز از مرکز تشکیل شده اند در این مدل کمپرسورها برای اینکه کمپرسور و موتور دو داخل یک محفظه بسته و جای گرفته اند به کمپرسورهای نوع بسته معروف می باشند. در این نوع کمپرسور هادو لوله مکش و فشار و در برخی شرایط یک لوله سرویس با کابلی الکتریکی به دستگاه وصل میشود.در این نوع کمپرسورهایی که بسته نام دارند به دلیل عایق کاری کامل در داخل محفظه برای موتور که در ارتباط کمپرسور و مبرد می باشد، مشکلی پیش نخواهد آمد. در برخی از موارد، از سمت موتور ، لوله مکش داخل محفظه می شود و به دلیل اینکه از لوله گاز سرد مکش می شود می تواند باعث خنک سازی موتور شود. علاوه براین موضوعات ممکن است در این کمپرسورها مشکل رطوبت بوجود آید که باید قبل از رسیدن رطوبت به موتور کمپرسور، رفع گردد.

روغن‌ کمپرسور های برودتی

روغن‌ کمپرسور برودتی چندین نقش مختلف را به طور همزمان انجام می‌دهد و البته که مهم‌ ترین وظیفه آن‌، روان‌کاری قطعات است. اما در عین حال در برخی سیستم‌ها از روغن به عنوان خنک‌کننده نیز استفاده می‌شود. همچنین همانطور که پیش از این نیز گفته شد، در کمپرسورهای باز، روغن وظیفه جلوگیری از وقوع نشتی را ایفا می‌کند. با این حساب، باید در انتخاب روغن برای کمپرسور دقت زیادی داشت و پیشنهادات تولید کننده را باید در این امر در نظر گرفت.روغن‌ های کمپرسور معمولا از ترکیبی خاص از روغن‌ های معمول‌ و چند افزودنی تشکیل می‌شود که در عین حال که قطعات را روان‌ کاری می‌کند، سازگار با ماده مبرد نیز باشد. اگر روغن و ماده مبرد کوچک‌ترین ناسازگاری داشته باشند، ممکن است صدمات زیادی به قطعات مختلف سیستم تبرید وارد شود.