کمپرسور باد چیست؟
کمپرسور باد که به آن کمپرسور هوا نیز می‌گویند، یکی از دستگاه‌های پرکاربرد و مهم است که امروزه نقش مهمی را در صنعت ایفا می‌کند.
استفاده از کمپرسورها در شاخه‌های مختلف از صنایع پیشرفته گرفته تا مصارف خانگی کاربرد دارد. صنایع پیشرفته مانند پتروشیمی، معدن، خودروسازی، حمل و نقل و … .
مصارف خانگی مانند بسیاری از لوازم و وسایلی که روزانه با آن سر و کار دارید مانند جاروبرقی، کولرگازی، یخچال، انواع ابزار بادی و حتی پمپ هوایی که داخل آکواریوم‌های خانگی، وظیفه‌ی ورود هوا و اکسیژن به داخل آکواریوم را دارد نیز نوعی کمپرسور هوا است.
کمپرسور باد در انواع و اندازه‌های مختلفی تولید می‌شود که کاربردهای متفاوتی نیز دارند. انتخاب کمپرسور مناسب بستگی به کاربرد آن دارد.
عملکرد کمپرسور باد
این دستگاه پرکاربرد عملکرد بسیار ساده‌ای دارد.
هوای محیط به درون کمپرسور مکیده می‌شود، در داخل کمپرسور متراکم شده و با فشار متناسب با کاربرد آن، به بیرون ارسال می‌شود.
فشرده‌سازی هوای مکیده شده، معمولاً باعث افزایش دمای آن می‌شود به همین دلیل است که خیلی از کمپرسور های هوا خنک‌کننده‌ای دارند تا دمای گاز خارج شده از آن را کاهش دهند.
انواع کمپرسور باد از لحاظ نوع انتقال انرژی
با توجه به کاربردهای فراوان کمپرسور هوا، این دستگاه در مدل‌ها و انواع مختلفی تولید می‌شود.
یکی از مدل‌های رایج دسته‌بندی کمپرسور باد بر حسب نحوه‌ی انتقال انرژی آن به سیال است که در 2 نوع موجود هستند:
- کمپرسور دینامیکی
- کمپرسور جابهجایی مثبت
کمپرسور دینامیکی
در این نوع از کمپرسور باد انتقال انرژی به سیال دائمی می‌باشد.
به دلیل آنکه کمپرسورهای دینامیکی با فشار ثابت کار می‌کنند، نحوه‌ی عملکرد آن‌ها تحت تأثیر شرایط بیرونی می‌باشد به گونه‌ای که ایجاد یک تغییر کوچک در فشار ورودی، می‌تواند باعث تغییرات زیادی در ظرفیت کمپرسور شود.
این نوع کمپرسورهای هوا، خود به دو دسته تقسیم می‌شوند:
- محوری
- شعاعی
به کمپرسورهای شعاعی، کمپرسورهای گریز از مرکز نیز می‌گویند.
علت این نام‌گذاری این است که هوا در این کمپرسورها از پره‌های شعاعی وارد مرکز پروانه‌ای دوار شده، به کمک نیروی گریز از مرکز به سمت مرکز پروانه‌ای ارسال می‌شود.
در پایان هم از آنجا به بیرون فرستاده می‌شود.
در کمپرسور هوای محوری عملکرد به نحوی دیگر انجام می‌شود.
در این نوع کمپرسور هوا یک جریان محوری وجود دارد که هوا از میان ردیفی از پره‌های ثابت و متحرک که در امتداد محور گردان کمپرسور قرار دارند، عبور می‌کند.
کم کم و درحالی‌که پره‌های ثابت، انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می‌کنند، سرعت هوا نیز افزایش پیدا می‌کند.
کمپرسور جابهجایی مثبت
در این نوع کمپرسور باد حجم معینی از هوا محصور می‌شود.
سپس با کاهش دادن محیط حبس هوا، فشار آن را زیاد می‌کند.
تلمبه‌ی دوچرخه‌ها ساده‌ترین نوع کمپرسور جابهجایی مثبت هستند که در آن، هوا وارد سیلندر شده و به کمک پیستونی متحرک فشرده می‌شود.
سپس به وسیله‌ی شلنگ به سمت لاستیک دوچرخه می‌رود.
انوع کمپرسورهای جابهجایی مثبت عبارتند از مدل‌های رفت و برگشتی و دوار.
از مزایای ویژهی این نوع از کمپرسورها نسبت به کمپرسورهای دینامیکی می‌توان به قدرت تراکم بیشتر، اشاره کرد.
به همین دلیل، استفاده‌ی گسترده‌تری در صنایع دارند.
انواع کمپرسور باد از لحاظ نوع عملکرد
همانطور که اشاره شد کمپرسور باد به دلیل تنوع بالا و کاربرد فراوان، دارای انواع مختلفی هست.
اگر از نظر نوع عملکرد کمپرسورها را مورد بررسی قرار دهیم، می‌توان آن‌ها را به دسته‌های زیر تقسیم کرد:
- کمپرسور پیستونی
- کمپرسور شعاعی
- کمپرسور محوری
کمپرسور پیستونی
این مدل از کمپرسورها از نوع کمپرسورهای جابهجایی مثبت می‌باشند.
کمپرسورهای پیستونی هوا را به درون می‌کشند، سپس یک پیستون، این هوا را داخل محفظه فشرده می‌کند.
این کمپرسورها با توجه به اندازه‌ی مخزن و حجم هوایی که مکش می‌کند، برای استفاده‌های مختلفی کاربرد دارند.
معمولاً این کمپرسورها مخازنی با حجم ۱۰۰ تا ۱۵۰ لیتری داشته که برای کارهای صنعتی کوچک یا برای کارگاه‌هایی با مصرف هوای فشرده به میزان کم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کمپرسور شعاعی
این کمپرسورها از نوع دینامیکی بوده که بیشترین کاربرد را در صنایع هوایی دارند.
در موتور هواپیماها از کمپرسور باد شعاعی استفاده می‌شود.
هواپیماهای مسافربری و نظامی عموماً با موتورهای توربین گازی کار می‌کنند که وجه مشترک تمامی این موتورها، نوع کمپرسور هوای آن‌ها می‌باشد.
وظیفه‌ی کمپرسورهای شعاعی در این موتورها، افزایش فشار هوا پیش از ورود به محفظه‌ی احتراق می‌باشد.
اهمیت این نوع از کمپرسورها در فعالیت موتورهای هوا مهم و غیرقابل چشم‌پوشی است.
کمپرسور محوری
این کمپرسور هم از نوع کمپرسورهای دینامیکی می‌باشد.
معمولاً از آن در توربین‌های گازی، پست‌های برق و موتورهای کشتی استفاده می‌شود.
از کمپرسورهای محوری به عنوان سوپر شارژر برای افزایش قدرت موتور خودروها نیز استفاده می‌شود.