نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ چگونه است؟ کمپرسور سانتریفیوژ که در دسته چیلرهای تراکمی قرار دارد از پرکاربرد ترین کمپرسور ها محسوب می‌شود و در صنایع مختلفی همچون صنایع هوایی و خودرو سازی کاربرد دارد. ما در این مقاله که توسط مهندسین مجموعه هواپایا تامین گردآوری شده است قصد داریم از نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ ، پدیده سرج در کمپرسور سانتریفیوژ و نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ توربوکور برای شما صحبت کنیم. با ما همراه باشید.

نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ چگونه است؟

چگونگی کارکرد کمپرسور سانتریفیوژ به مانند تمامی پمپ های گریز از مرکز است! به این ترتیب که بخار مبرد شده از مرکز پروانه ای یا همان مکش، که با سرعت بسیار بالایی در حال گردش است، وارد دستگاه شده و با سرعتی بالا به دهانه دهش پرتاب می شود.

به طور کلی نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ که در دسته کمپرسورهای دینامیک نیز قرار می‌گیرد به این صورت است:

1. ابتدا در یک کمپرسور سانتریفیوژ روتور یا همان ایمپلر به سیال سرعت خواهد داد.
2. در ادامه انرژی تولید شده از سرعت دادن به سیال که یک انرژی جنبشی به حساب می‌آید در قطعه دیفیوژ کمپرسور به انرژی پتانسیل یا همان فشار تبدیل می‌شود.

در این رویه راندمان کمپرسور سانتریفیوژ نسبتی مستقیم با سرعت آن دارد.به این معنی که برای داشتن بازده بیشتر، کمپرسور سانتریفیوژ نیز باید سرعت بیشتری داشته باشد.

در کارکرد کمپرسور سانتریفیوژ سرعت استاندارد چقدر است؟

سرعت استاندارد یک کمپرسور سانتریفیوژ متناسب با ظرفیتی که دارد بین 3000RPM  تا 18000RPM است.

سرعت دورانی در نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ

در نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ سرعت دورانی که به سرعت زاویه ای نیز معروف است و سرعت خطی و نوک ، تاثیر بسیار زیادی دارند.

سرعت دوران یک کمپرسور سانتریفیوژی بر حسب دور بر دقیقه است؛ این درحالیست که دیگر مولفه سرعت یعنی سرعت نوک با واحد طول بر زمان سنجیده می‌شود! به طور مثال فوت بر ثانیه یا متر بر ثانیه.

سرعت نوک سرعتی است که به لبه خارجی پروانه نسبت داده می‌شود و برای جابجایی سیال در آن است.

مثالی برای مشخص شدن تفاوت سرعت دورانی و سرعت نوک

به این مثال توجه کنید. اتومبیل هایی با چرخ های متفاوت می‌توانند سرعت یکسانی داشته باشند! اما برای اینکه سرعت خطی و یا سرعت دو اتومبیل یکسان باشد، تعداد دوران چرخ های هر یک متفاوت خواهد بود. در کمپرسور های سانتریفیوژ نیز به همین ترتیب است؛ برای اینکه سرعت کمپرسورها به یک سرعت مشخصی برسد، قطر کوچکتر نیازمند دور در دقیقه بیشتری نسبت به قطر پروانه بزرگتر است.

ظرفیت عاملی بر نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ

یکی از عوامل دیگری که باید در چگونگی کار کمپرسورهای سانتریفیوژ مورد بررسی قرار دهیم ظرفیت آن است. ظرفیت یک کمپرسور سانتریفیوژ نسبت مستقیمی با قطر پروانه آن دارد. همچنین نوع مبرد نیز بر قطر

پروانه تاثیر گذار است. برای مثال مبرد R123 که در فشار منفی عمل می‌کند، نسبت به R134a که در فشار مثبت عمل می‌کند با ظرفیت برابر نیازمند قطر بیشتری برای پروانه است.

مبرد منفی به مبردی گفته می‌شود که به دلیل داشتن نقطه جوش بالا، برای تبخیر آن ها در دمای دستگاه نیازمند به ایجاد خلا توسط کمپرسور هستند.

مطابق استانداردهایی که برای کمپرسورهای سانتریفیوژ اعلام شده است به ازای هر تن تبرید، دبی R123 باید 8.54Lit/s باشد.

در کمپرسور های سانتریفیوژ برای بالا بردن فشار حاصل از مبرد از یک یا چند پروانه استفاده شده است. این چنین کمپرسورهایی به کمپرسور سانتریفیوژ چند مرحله ای معروف است.

در انتها بخار مبرد فشرده شده در کمپرسور سانتریفیوژ از خروجی مرحله اول کار خارج شده و به ورودی پروانه مرحله دوم وارد می‌شود! بعد از ترک بخار مبرد با حداکثر فشار از پروانه آخر، این فشار به سمت خروجی کمپرسور و ورودی کندانسور آن حرکت خواهد کرد.

نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ در چیلرها

در آن دسته از چیلرهایی که مجهز به کمپرسور سانتریفیوژ هستند، تغییر دمای تقطیر است که تاثیر بسزایی در زیاد و کم شدن دما و ظرفیت خنک کنندگی چیلر دارد. این تنها کمپرسورهای سانتریفیوژ نیستند که با تغییر دمای تقطیر باعث بالا رفتن ظرفیت خنک کنندگی می‌شوند؛ بلکه در کمپرسورهای رفت و برگشتی نیز تغییر ظرفیت خنک کنندگی متناسب با افزایش و کاهش دمای تقطیر است. با این وجود به جرات می‌توان گفت این تغییرات ( تغییر دمای تقطیر ) در کمپرسورهای سانتریفیوژ برای تغییر ظرفیت خنک کنندگی چیلر بسیار بیشتر و وسیع تر می‌باشد.

کمپرسور سانتریفیوژ بیشتر با قطعات ثابت کار می‌کند!

در کمپرسور سانتریفیوژ سوپاپ وجود ندارد و کار این کمپرسور بیشتر با قطعات ثابت انجام می‌گیرد. تنها قطعه متحرکی که در نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ تاثیر گذار است، پروانه یا پروانه‌های متصل به شفت اصلی هستند.

نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ و پدیده سرج

پدیده سرج ( Surg ) حالتی خاص برای کمپرسورهای سانتریفیوژ است. این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که کمپرسور قادر به پیش راندن سیال در مسیر به علت وجود فشار بالا نمی‌باشد. این پدیده که باعث برگشت جریان ( جریان معکوس ) می‌شود آسیب های زیادی را به همراه دارد که عبارتند از:

• لرزش شدید دستگاه
• افزایش دمای کمپرسور
• آسیب به آب‌بندی کمپرسور
• آسیب به یاتاقان‌های روتور

نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ توربوکور چیست؟

قبل از اینکه در مورد نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ توربوکور صحبت کنیم بهتر است بدانید این نوع از کمپرسورهای سانتریفیوژ با مبرد  R134a بهینه و ساخته شده‌اند و صدای تولید شده آنها کمتر از ۷۰ دسی بل است.

وزن این کمپرسور نسبت به سایر مدل های کمپرسور سانتریفیوژ ۲۰ درصد کمتر می‌باشد. مزیتی که در نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ توربوکور وجود دارد، برخورداری این مدل ها از برد دیجیتالی برای تشخیص عیب ها و رفع آن در فرآیند کار می‌باشد؛ به همین علت است که کمپرسور سانتریفیوژ توربوکور به کمپرسورهای دارای مغز معروف هستند.

نحوه کار کمپرسور سانتریفیوژ توربوکور به واسطه مدارات دیجیتالی

این مدل کمپرسورها که نسل جدیدی از کمپرسور های سانتریفیوژ هستند قابلیت اتصال مستقیم به شبکه و مانیتور و کنترل آن توسط شبکه بدون پرداخت هزینه اضافی را دارند. در این کمپرسورها در قسمت مدارات برقی یک رکتیفایر یا همان یکسوکننده وجود دارد که جریان متناوب ورودی کمپرسور را به ولتاژ بالا در جریان مستقیم جهت استفاده در موتور و یاتاقان‌های مغناطیسی تبدیل می‌کند.

خازن هایی که در توربوکور موجود هستند در نقش یک فیلتر ظاهر شده در برق مستقیم خروجی از رکتیفایر هستند که به عنوان یک منبع ذخیره ساز انرژی برای شناور نگه داشتن روتور استفاده می‌شوند. به بیان ساده خازن های توربوکور از سقوط ناگهانی روتور در دستگاه در صورتی که برق ورودی کمپرسور ناگهان قطع شود جلوگیری می‌کند.