کمپرسور هوا چیست؟

مقدمه

در این مطلب می خواهیم بدانیم منظور از کمپرسور هوا چیست؟ کمپرسور هوا یک دستگاه مکانیکی است که برای فشرده‌سازی و ذخیره‌سازی هوا به کار می ‌رود. این وسیله با استفاده از انرژی مکانیکی، هوا را به داخل خود مکش کرده و آن را فشرده می ‌کند. در نتیجه این فرآیند، دما و فشار هوا افزایش می ‌یابد. کمپرسورها در صنایع مختلف از جمله ساخت و ساز، پزشکی و تولید ابزارهای بادی کاربرد دارند. با وجود انواع مختلف کمپرسورها، از جمله کمپرسورهای پیستونی و دینامیکی، هر یک ویژگی‌ ها و عملکرد خاص خود را دارند که در پاسخ به نیازهای متفاوت صنعتی طراحی شده‌اند. برای مثال کمپرسور باد ویژگی ها و کاربرد خاص خود را  دارد و عملکرد آن از سایر کمپرسورها متفاوت است. در ادامه با این نوع از ابزار بیشتر آشنا می شویم.

تاریخچه استفاده از کمپرسور هوا

حال که می دانید کمپرسور هوا چیست، در این بخش می خواهیم با تاریخچه این دستگاه آشنا شویم. کمپرسور هوا به عنوان یکی از ابزارهای کلیدی در صنعت، تاریخچه‌ای طولانی و جالب دارد. استفاده از هوای فشرده به زمان‌ های بسیار دور برمی ‌گردد، اما اولین کاربردهای مدرن کمپرسور در دوران انقلاب صنعتی آغاز شد. در این زمان، ماشین دمنده هیدرولیکی جان ویکلسون نقش مهمی در صنایع مختلف مانند آهنگری و معادن ایفا کرد. در سال ۱۸۵۷، برای تهویه تونل ‌های حفر شده در یک پروژه ریلی بین ایتالیا و فرانسه از کمپرسورهای هوا استفاده شد که این امر به تسریع در کار کمک کرد. همچنین، در سال ۱۸۸۸ ویکتور پاپ اولین کارخانه را با استفاده از کمپرسورها تأسیس کرد. با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی، کمپرسورها به اشکال مختلفی توسعه یافتند و امروزه به عنوان ابزارهای حیاتی در صنایع گوناگون شناخته می ‌شوند. برای آشنایی با نحوه عملکرد کمپرسور باد فندکی، مقاله ما در این رابطه را مطالعه کنید.

چگونگی عملکرد کمپرسور هوا

به نظر شما عملکرد کمپرسور هوا چیست؟ عملکرد این دستگاه شامل دو مرحله اصلی است: مکش هوا و فشرده‌سازی آن. در ابتدا، هوا از محیط خارج به داخل کمپرسور مکیده می ‌شود. سپس با استفاده از مکانیزم‌ های مختلف (مانند پیستون‌ها یا روتورها)، حجم هوا کاهش یافته و فشار آن افزایش می‌ یابد. این فرآیند باعث بالا رفتن دما و فشار گاز می ‌شود. کمپرسورها به دو دسته اصلی تقسیم می ‌شوند: کمپرسورهای جابجایی مثبت و کمپرسورهای دینامیکی. در کمپرسورهای جابجایی مثبت، مانند کمپرسورهای پیستونی، هوا با حرکت رفت و برگشتی پیستون ‌ها فشرده می ‌شود. در مقابل، کمپرسورهای دینامیکی، مانند کمپرسورهای گریز از مرکز، از انرژی جنبشی برای فشرده‌سازی استفاده می ‌کنند. پس از فشرده‌سازی، هوای فشرده شده به مخزن منتقل می ‌شود و در مواقع نیاز مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

چه کسانی به کمپرسور هوا نیاز دارند؟

حال سوال اینجاست کاربرد کمپرسور هوا چیست؟ کمپرسور هوا در صنایع و زمینه ‌های مختلف کاربرد دارد و به همین دلیل، گروه‌ های متنوعی به آن نیاز دارند. صنایع خودروسازی از کمپرسورها برای باد کردن تایرها، جوشکاری و ابزارهای بادی استفاده می ‌کنند. صنایع پزشکی نیز برای تأمین هوای فشرده مورد نیاز در دستگاه‌ های دندانپزشکی و جراحی به کمپرسور احتیاج دارند. صنایع غذایی و نوشیدنی از این دستگاه‌ ها برای تأمین نیروی لازم در فرآیندهای تولید و بسته‌بندی بهره می ‌برند. همچنین، کارگاه‌ های ساختمانی و تعمیرگاه ‌ها به کمپرسورهای هوا برای تأمین نیروی ابزارهای بادی و تمیزکاری نیاز دارند. صنایع پتروشیمی و هوافضا نیز از کمپرسورها برای فشرده‌سازی گازها و تأمین هوای مورد نیاز در فرآیندهای پیچیده استفاده می‌ کنند. اگر می خواهید بدانید کمپرسور دندانپزشکی چیست؟ پیشنهاد می کنیم مقاله ما را بخوانید.

مزایای استفاده از کمپرسور هوا

مزایای استفاده از کمپرسور هوا چیست؟ استفاده از کمپرسور هوا مزایای متعددی دارد که آن را به ابزاری ضروری در صنایع مختلف تبدیل کرده است. این مزایا عبارتند از:

• افزایش بهره‌وری: کمپرسورهای هوا با تولید هوای فشرده، توان و نیروی لازم برای راه‌اندازی ابزارها و ماشین‌آلات را تأمین می ‌کنند. این امر به افزایش کارایی و سرعت تولید کمک می ‌کند.
• ایمنی بیشتر: کمپرسورهای هوا در محیط ‌های مرطوب یا خطرناک به دلیل عدم نیاز به برق، ایمنی بیشتری دارند و خطر برق‌گرفتگی یا آتش‌سوزی را کاهش می ‌دهند.
• هزینه کمتر: هزینه خرید و نگهداری کمپرسورهای هوا معمولاً پایین‌تر از سیستم‌ های هیدرولیکی است.

کمپرسور پیستونی

کمپرسورهای پیستونی از رایج ‌ترین و قدیمی ‌ترین انواع کمپرسورها هستند که از یک یا چند پیستون برای فشرده‌سازی هوا استفاده می ‌کنند. این دستگاه با حرکت رفت و برگشتی پیستون ها در داخل سیلندرها، عمل مکش و دهش گاز را همزمان انجام می دهد. هر سیکل کاری کمپرسور پیستونی شامل سه مرحله مکش، تراکم و تخلیه است. در مرحله مکش، پیستون به سمت پایین حرکت کرده و گاز را به داخل سیلندر می کشد. در مرحله تراکم، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و گاز را فشرده می کند. در مرحله تخلیه نیز گاز فشرده شده از سیلندر خارج می شود. حرکت پیستون ها توسط میل لنگ و حرکت چرخشی موتور انجام می گیرد. جابجایی گاز در کمپرسور پیستونی منقطع است که باعث ایجاد لرزش در این دستگاه می شود.

 کمپرسورهای دیافراگمی

کمپرسورهای دیافراگمی نوعی از کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت هستند که برای فشرده‌سازی گازها از یک دیافراگم استفاده می‌ کنند. در این سیستم، حرکت دیافراگم باعث ایجاد تغییر در حجم محفظه فشرده‌سازی می ‌شود. به این ترتیب گاز را به داخل محفظه می‌ کشد و سپس آن را فشرده کرده و به بیرون هدایت می‌ کند. این کمپرسورها معمولاً در کاربردهایی که نیاز به فشرده‌سازی گازهای حساس یا خورنده وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌ گیرند. زیرا طراحی آن‌ها از تماس مستقیم بین گاز و اجزای متحرک جلوگیری می ‌کند. کمپرسورهای دیافراگمی به خاطر کارایی بالا، قابلیت اطمینان و عمر طولانی خود، در صنایع مختلفی از جمله داروسازی، غذایی و پتروشیمی کاربرد دارند.

کمپرسورهای پره‌ای

کمپرسورهای پره‌ای (Vane Compressors) نوعی از کمپرسورهای چرخشی هستند که برای فشرده‌سازی گازها از پره‌های متحرک استفاده می ‌کنند. در این سیستم، یک دیسک چرخشی درون یک محفظه ثابت قرار دارد که دارای شکاف‌هایی برای نگه‌داشتن پره‌های لغزنده است. با چرخش دیسک، پره‌ ها به سمت خارج حرکت کرده و فضای بیشتری برای جذب هوا ایجاد می‌ کنند. سپس با نزدیک شدن پره‌ ها به مرکز، حجم هوا کاهش یافته و فشار آن افزایش می‌ یابد. این نوع کمپرسورها به دلیل طراحی ساده و کارایی بالا، در کاربردهای صنعتی و تجاری مانند تأمین هوای فشرده و سیستم‌ های تهویه مطبوع استفاده می ‌شوند.

کمپرسورهای پیچی

کمپرسورهای پیچی (Screw Compressors) نوعی از کمپرسورهای چرخشی هستند که برای فشرده‌سازی گازها از دو پیچ داخلی که در جهت مخالف یکدیگر می ‌چرخند، به کار می روند. هوا یا گاز بین دو پیچ و محفظه کمپرسور به دام می ‌افتد و به صورت پیوسته حرکت کرده و فشرده می‌ شود. با چرخش پیچ‌ ها، حجم گاز کاهش یافته و فشار آن افزایش می ‌یابد تا اینکه در نهایت از طریق دریچه تخلیه خارج می‌ شود. این نوع کمپرسورها نسبت به کمپرسورهای پیستونی، تحویل هوای فشرده یکنواخت‌تری داشته و سر و صدای کمتری تولید می ‌کنند. کمپرسورهای پیچی معمولاً در کاربردهایی که نیاز به فشرده‌سازی گازها در فشارهای نسبتاً پایین وجود دارد، مانند سیستم‌ های تهویه مطبوع و تبرید، مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

  لینک منبع:

https://www.bigrentz.com/blog/air-compressor-use#:~:text=An%20air%20compressor%20is%20a,an%20air%20tank%20for%20use.