رفتن به مطلب

ارسال های توصیه شده

[TABLE=class: pn-listpages-table-border, width: 100%, align: center]

[TR]

[TD=colspan: 2, align: right]کمپرسور

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: justify]380.jpg[/TD]

[TD=class: pn-normal, align: justify][TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD=width: 5%]نام تجهيز :[/TD]

[TD=class: data] كمپرسور (Compressor)[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]سایر اسامی:[/TD]

[TD=class: data]فشارنده[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=class: data, colspan: 2]چكيده:

كمپرِسورها يا فشارنده‌ها ميتوانند براي فشرده كردن گاز يا مايعات به كار رود. البته در حالت دوم به آن پمپ ميگويند. كمپرسورها يكي ديگر از انواع تجهيزات متحرك دوار مورد استفاده در صنايع فرآيندي هستند. معمولاً گاز پر فشار خروجي از كمپرسور ها را از يك سيسنم خنك كننده عبور ميدهند تا دماي گاز دوباره به حد معمولي باز گردد. انواع گوناگوني از كمپرسور وجود دارد كه براي مصارف صنعتي و خانگي طراحي شده اند.

كمپرسورها به طور عمومي داراي دو نوع محوري و شعاعي هستند:

 

  • كمپرسور محوري هوا را از ميان پره‌هاي خود عبور داده و به سمت عقب ميراند.
     
  • كمپرسور شعاعي (گريز از مركز) بيشتر در موتورهاي قديمي استفاده ميشده است. اين نوع از كمپرسور داراي پره‌هاي بسته است و هوا را از ميان پره‌هاي خود عبور نميدهد بلكه هوا را در جهت شعاع خود به سمت بيرون ميراند و هوا پس از برخورد به پخش كننده (ديفيوژر) از سرعتش كاسته شده و به دما و فشارش افزوده ميشود.

مقدمه:

كمپرسور دستگاهي است كه براي بالا بردن فشار گاز و يا انتقال آن از نقطه اي به نقطه ديگردر طول پروسس استفاده مي شود. در واقع كمپرسور با افزايش سرعت گاز و تبديل آن به فشار، جريان گاز را در سيستم راحت تر مي كند. البته افزايش فشار در نوعي از كمپرسورها به وسيله كاهش حجم صورت مي گيرد.

مسئله مهمي كه دركمپرسورها مطرح است ، نسبت فشار خروجي ، به ورودي كمپرسو ر است زيرا در ورودي كمپرسورها با افزايش فشار دماي گاز نيز بالا مي رود و اين افزايش دما در كار قطعات مختلف كمپرسور و سيستم روغن كاري و... اختلال ايجاد مي كند. البته در كمپرسور مي توان نسبت فشار را حتي تا 10 رساند، ولي اين امر با تدابير خاصي امكان پذير است كه در قسمتهاي بعد مفصلاً توضيح داده خواهد شد.

 

petronet-compressor-9128.JPG

شكل 1 - كمپرسور پيستوني با پنكه جهت حنك كردن هوا

شرح و توصيف:

در كمپرسورها افزايش فشار به دو صورت انجام مي گيرد، برحسب اين مورد دو نوع اساسي كمپرسور نيز وجود دارد كه عبارتند از:

 

  • كمپرسورهاي ديناميك كه فشار گاز را با زياد كردن سرعت آن و سپس، گرفتن سرعت گازافزايش ميدهند.
     
  • كمپرسورهاي جابجايي مثبت كه با كاهش حجم گاز، فشار آن را افزايش مي دهند.

البته هر كدام از اين كمپرسورها بر حسب شكل ساختماني و نحوه عملكرد تقسيم بندي مي شوند كه در زير به طور خلاصه آورده شده است:

1 - كمپرسورهاي ديناميك Compressors Dynamic

 

  1. سانتريفوژ Centrifugal compressor
     
  2. جريان محوري Axial Flow compressor

2 - كمپرسورهاي جابجايي مثبت Positive displacement compressor

 

  1. رفت وبرگشتي Reciprocating compressor
     
  2. دوراني Rotary compressor

از بين كمپرسورهاي نامبرده،كمپرسورهاي رفت و برگشتي، سانتريفوژ و جريان محوري بيشتر از ساير كمپرسورها مورد استفاده قرار مي گيرند كه آنها را به طور مفصل بررسي خواهيم كرد.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

منبع: پترونت

لینک به دیدگاه

[TABLE=class: pn-listpages-table-border, width: 100%, align: center]

[TR]

[TD=colspan: 2, align: right]bullet_title.gifكمپرسور سانتريفوژ [/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: justify][/TD]

[TD=class: pn-normal, align: justify][TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD=width: 5%]نام تجهيز :[/TD]

[TD=class: data]كمپرسور سانتريفوژ (Centrifugal compressors)[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=class: data, colspan: 2]در اين كمپرسورها افزايش فشار گاز بر اثرافزايش سرعت آن صورت مي گيرد. به اين صورت كه سرعت گاز بر اثر حركت پروانه (Impeller ) زياد شده پس از آن سرعت گاز با برخورد با پخش كننده ها كاهش پيدا مي كند و در عوض فشارش بالا مي رود.

 

petronet-compressor-9129.JPG

شكل 2 - نحوه حركت گاز توسط پروانه كمپرسور

كمپرسورهاي سانتريفوژ دقيقاً مانند پمپهاي سانتريفوژ تشكيل شده اند از يك پروانه كه داخل پوسته اي مي چرخد. اساس كار اين كمپرسورها بر پايه نيروي گريز از مركز طراحي شده است. دركمپرسورهاي سانتريفوژ فاصله بين پوسته و پروانه خيلي كم است. بنابراين جنس محور كمپرسور بايد از فلز يا آلياژي باشد كه در دورهاي بالا حداقل انحنا را داشته باشد تا پروانه با پوسته تماس پيدا نكند. همچنين گاز ورودي به كمپرسور بايد كاملاً خشك باشد و هيچ مايعي به همراه نداشته باشد . براي همين، قبل از هر كمپرسور يك مخزن آبگير ( Knock Drum out) قرار مي دهند تا اگر احياناً قطرات مايعي در گاز موجود است توسط اين مخازن گرفته شود. چون قطرات مايع به پره هاي كمپرسور ضربه وارد كرده و آسيب مي رساند.

اگر فشار خيلي بالا مد نظر باشد، بايد از كمپرسورهاي سانتريفوژ چند مرحله اي استفاده كرد به خاطر اينكه با افزايش فشار گاز دماي آن نيز زياد مي شود و اين افزايش دما اگر از حد معيني بيشتر شود باعث آسيب رساندن به قطعات كمپرسور و اختلال در سيستم مي شود. همچنين ممكن است با افزايش فشار، قسمتي از گاز تبديل به مايع شود و اين قطرات مايع ايجاد شده در گاز باعث از بين بردن پره هاي كمپرسور مي شود. به دلايل ذكر شده از كمپرسورهاي چند مرحله اي استفاده مي شود. به اين ترتيب كه پس از هر مرحله فشردگي، گاز را خنك كرده و مايع احتمالي در آن را توسط intercooler به وسيله مخازني در بين راه گرفته سپس گاز خشك (بدون مايع) و خشك شده را به مرحله دوم مي فرستند و به اين ترتيب مي توان پس از چند مرحله فشردن به فشار نسبتاً بالايي دست يافت.

 

petronet-compressor-9130.JPG

شكل 3 - نماي داخلي كمپرسور سانتريفوژ 4 مرحله اي

مزاياي كمپرسورهاي سانتريفوژ

كمپرسورهاي سانتريفوژ نياز به تعميركمتري دارند و مي توانند مدت زيادي را بدون وقفه در سيستم كار كنند. علاوه برآن، اين كمپرسورها اندازه كوچكتري نسبت به كمپرسورهاي رفت و برگشتي د ارند . زيرسازي كمپرسورهاي سانتريفوژ كوچكتر از انواع ديگراست و نياز به آب يا روغن خنك كننده ندارد چون به طور كلي محفظه اين نوع كمپرسورها با هوا خنك مي شود. جريان خروجي از اين نوع كمپرسورها يكنواخت است و ضربه اي به بخش تخليه كمپرسور وارد نمي كند. مزيت ديگري كه اين نوع كمپرسورها دارند اين است كه استهلاك كمتري نسبت به انواع ديگر دارند و اين به خاطر كم بودن قطعات متحرك اين كمپرسور است .

معايب كمپرسورهاي سانتريفوژ

 

كاركرد اين كمپرسورها وابستگي شديد به وزن مخصوص، جرم مولكولي و نسبت Cp/Cv گاز ورودي دارد. كاهش وزن مخصوص و وزن مولكولي گاز باعث افزايش توان مصرفي كمپرسور خواهد شد ، همچنين متراكم كردن گازهاي با وزن مولكولي كم باعث افزايش تعداد مراحل در اين كمپرسورها مي شود . با وجود مزايايي كه كمپرسورهاي سانتريفوژي نسبت به كمپرسورهاي رفت و برگشتي دارند، داراي راندمان كمتري نسبت به آنها هستند. موتورهاي محرك كمپرسورها به دو صورت الكتريكي و توربيني است اما باتوجه به سرعت زياد كمپرسورهاي سانتريفوژي اگر براي اين نوع كمپرسورها از موتورهاي الكتريكي استفاده شود، براي تغيير سرعت دوران براي گازهاي متفاوت نياز به جعبه دنده مي باشد كه اين امر احتمال لرزش و ارتعاش را بالا مي برد و باعث افزايش هزينه هاي تعميرات و استهلاك خواهد شد. در نتيجه كنترل جريان در اين كمپرسورها با سهولت كمتري انجام مي شود.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

منبع: پترونت

لینک به دیدگاه

[TABLE=class: pn-listpages-table-border, width: 100%, align: center]

[TR]

[TD=colspan: 2, align: right]bullet_title.gifكمپرسور جريان محوري [/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: justify][/TD]

[TD=class: pn-normal, align: justify][TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD=width: 5%]نام تجهيز :[/TD]

[TD=class: data]كمپرسور جريان محوري (Axial Flow compressors)[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=class: data, colspan: 2]اين كمپرسورها نيز مانند كمپرسورهاي سانتريفوژ يك قسمت چرخان (Rotor) دارند كه سرعت سيال را بالا مي برد اما برخلاف كمپرسورهاي سانتريفوژ كه جريان به صورت شعاعي مي باشد، جريان به صورت موازي با محور كمپرسور حركت مي كند. ساختمان اين نوع كمپرسورها به صورتي است كه نصف فشار گاز در قسمت چرخان (Rotor) و نصف ديگر در قسمت ثابت (Stator) توليد مي شود. پره هاي ثابت شده بر محور چرخان به ترتيب از قسمت مكش تا خروجي كمپرسور كوچكتر گشته و باعث بالا رفتن فشار ساكن (pressure static ) وانرژي جنبشي (kinetic Energy) گاز مي شو د. سيستم روغن زني و سيستم كنترل جريان در سرعت هاي مختلف در اين كمپرسورها دقيقا شبيه كمپرسورهاي سانتريفوژ است.

 

petronet-compressor-9131.JPG

شكل 4- شبيه سازي ساده اي از نحوه حركت سيال در كمپرسور جريان محوري

مزاياي كمپرسور جريان محوري

اين نوع كمپرسورها اخيرا مصرف صنعتي زيادي پيدا كرده و براي حجم هاي خيلي بالا حتي تا 860000 فوت مكعب در دقيقه مناسب ترين كمپرسور مي باشد. در مقام مقايسه با كمپرسورهاي سانتريفوژ براي فشردگي يك حجم معين گاز قطر چرخان (Rotor) كمپرسور جريان محوري نصف قطر پروانه كمپرسور سانتريفوژ خواهد بود. اگر كمپرسور جريان محوري خوب طراحي و ساخته شود، سرعت گازمي تواند به ft/s 400 در خروجي برسد. هزينه اوليه ساختن يك كمپرسور جريان محوري با هزينه اوليه ساختن يك كمپرسور سانتريفوژ براي انجام كار معين برابر است، ولي هزينه نيروي محركه كمپرسور جريان محوري كمتر از هزينه نيروي محركه كمپرسور سانتريفوژ مي باشد. يعني اينكه براي يك كار معين، كمپرسور جريان محوري توربين يا موتور برقي كوچكتري نياز دارد كه اين خود باعث كم شدن هزينه هاي بعدي مي گردد.

معايب كمپرسور جريان محوري

اگر چه اين كمپرسورها براي جريانهاي بالاتري نسبت به كمپرسورهاي سانتريفوژ استفاده مي شود اما ارتفاع فرستادن گاز در اين كمپرسورها خيلي پايين است و تقريبا كمتر از نصف كمپرسورهاي سانتريفوژ مي باشد كه به معني اين است كه فشار خروجي در اين نوع كمپرسورها خيلي كمتر از كمپرسورهاي سانتريفوژ است. مثلا براي رسيدن به فشار psig 65 به دوازده مرحله فشرده كردن گاز نياز است كه اين خود باعث افزايش حجم اشغال شده توسط كمپرسور و ساير هزينه ها مي شود. با توجه به موارد ذكر شده نتيجه مي شود اين كمپرسورها راندمان كمتري نسبت به كمپرسورهاي سانتريفوژ دارند.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

منبع: پترونت

لینک به دیدگاه

[TABLE=class: pn-listpages-table-border, width: 100%, align: center]

[TR]

[TD=colspan: 2, align: right]bullet_title.gifكمپرسور رفت و برگشتي [/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: justify][/TD]

[TD=class: pn-normal, align: justify][TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD=width: 5%]نام تجهيز :[/TD]

[TD=class: data]كمپرسور رفت و برگشتي (Reciprocating Compressors)[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=class: data, colspan: 2]اين كمپرسورها را مي توان به هر اندازه كه مورد احتياج باشد، ساخت . نوع يك مرحله اي آن با حركت رفت پيستون فشار گاز را از مكش تا خروجي بالا مي برد. اساس كار اين كمپرسورها حركت يك پيستون داخل يك سيلندر است كه با كاهش حجم گاز، فشار آن را بالا مي برد.

كمپرسورهاي رفت و برگشتي يك مرحل هاي را بيشتر براي فشار بين 100 تا 150 psig به كار مي برند . از كمپرسورهاي دو يا چندمرحل هاي زماني استفاده مي شود كه فشار خيلي بالا ( مثلاً 600 psig) مورد احتياج با شد، اما با توجه به افزايش درجه حرارت گاز به هنگام فشرده شدن در كمپرسورهاي چند مرحله اي، بعد از هر مرحله از يك خنك كننده استفاده مي شود تا درجه حرارت گاز را براي مر حله بعدي پايين بياورد. چون حركت گاز در خروجي اين كمپرسورها به طور يكنواخت صورت نمي گيرد، در هر حر كت رفت پيستون، به خروجي كمپرسور ضرباتي وارد مي گردد. براي جلوگيري از اين ضربات و يكنواخت كردن جريان تدابير مختلفي به كار مي رود كه مهمترين آنها عبارتند از:

 

petronet-compressor-9132.JPG

شكل 5 - مسير ورود و خروج گاز

  1. دو ضربه اي كردن پيستون، يعني اينكه پيستون هم در حركت رفت و هم در حركت بر گشت مقداري گاز فشرده به خروجي مشتر كي وارد نمايد.
     
  2. به كار بردن ضربه گير يا خفه كن (Damper) :
    ضربه گيرمخزني است كه به طور وارونه در خروجي كمپرسور (اگر چند مرحله اي باشد در خروجي هر مرحله يك ضربه گير) كار گذاشته مي شود. اساس كار ضربه گير بر پايه انبساط و انقباض گازي كه وارد آن مي شود استوار است يعني اينكه در حر كت رفت پيستون گاز درون ضربه گير فشرده مي شود و در حركت برگشت پيستون به علت افت فشار در خروجي كمپرسور، گاز منقبض شده درون ضربه گير، منبسط شده، از آن خارج شدن وارد لوله خروجي كمپرسور مي شود.

مزاياي كمپرسور رفت و برگشتي:

 

هنگامي كه احتمال تغيير وزن مولكولي گاز ورودي به تاسيسات وجود دارد، از اين كمپرسورها استفاده مي شود به علت اينكه در اين كمپرسورها عمل تراكم حساسيت زيادي به وزن مولكولي ندارد، اين كمپرسورها در مورد گازهاي همراه با نفت ( Associate gas)، مناسب مي باشند. اين كمپرسورها راندمان بالاتري نسبت به كمپرسورهاي سانتريفوژ دارند، اما داراي سرعت كمتري نسبت به ساير كمپرسورها هستند. لذا بدون احتياج به جعبه دنده به طور مستقيم مي توانند به موتور الكتريكي متصل گردند. براي شروع حركت نسبت به ساير انواع كمپرسورها توان كمتري لازم دارند. همچنين زماني كه ميزان گاز كم باشد، نسبت به انواع ديگر ارجح هستند.

 

petronet-compressor-9133.JPG

شكل 6 - مراحل فشردگي گاز در كمپرسور پيستوني

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

منبع: پترونت

لینک به دیدگاه
×
×
  • اضافه کردن...