Scroll kompresörler, pistonlu kompresörler, döner vidalı kompresörler ve santrifüj kompresörler gibi birçok farklı kompresör türü vardır, ancak hepsi aynı şeyi yapar: basınçlı hava.
Peki hava kompresörleri tam olarak nasıl çalışır? Kompresör tipine bağlı olarak hava nasıl farklı şekilde sıkıştırılır? Peki bu kadar önemli olan ne ki?
Son soruşturmayla başlayalım ve onu ele alalım.
Hava akışının boyutu, basınçlı havanın kullanım amacına bağlıdır. Ortamdaki havanın basıncı, hızı ve kalitesi bu faktörlerin en önemlileridir. Tüm kompresörler benzer şekilde havayı sıkıştırır, ancak her tipin bunu yapmak için uyguladığı özel prosedürler benzersizdir. İhtiyaç duyduğunuz kompresör tipi kısmen basınçlı havanın kullanılacağı amaca göre belirlenir, çünkü yukarıda belirtilen değişiklikler, oluşturdukları hava akımının çeşitli boyutları için pratik değerleri sınırlayabilir.
Kompresör tipinin neden önemli olduğunu daha iyi anladığımıza göre ilk soruya tekrar bakabiliriz. Ancak bu konuya girmeden önce hava kompresörlerinin gücünü nereden aldıklarını hızlıca inceleyelim.
Kompresörlerin Birincil Enerji Kaynakları
Basınçlı hava, çok çeşitli alet ve cihazlara güç sağlamak için kullanılabilir, ancak kompresörün çalışması için güç verilmesi gerekir. Kompresörler genellikle aşağıdaki kaynaklardan güç çeker:
Daha küçük dış mekan kompresörleri genellikle benzinli motorlarla çalıştırılır. Tipik olarak çıktıları, dakikada fit küp olarak ölçülen 50 cfm'den (1,4 m3/dak) azdır. Elle taşınırlar (genellikle tekerlekli, bavul tarzı büyük bir kapta).
Ticari inşaatlar gibi dış mekan ortamlarında kullanılan daha büyük kompresörler genellikle dizel motorlarla çalıştırılır. Kalıcı olarak monte edilen ve elektrik prizine bağlanamayan kompresörler dahildir. Dizel yakıt, benzine göre hacim başına daha fazla enerjiye sahiptir ve bu da dizel motorları daha yakıt verimli hale getirir.
İç mekanlarda kullanılan kompresörler elektrik motorlarıyla çalıştırılır ve uygulamaları DIY görevlerinden fabrikalardaki imalat gibi büyük ölçekli endüstriyel işlemlere kadar uzanır. Tek fazlı güç genellikle evlerdeki ve küçük mağazalardaki kompresörler için kullanılırken, üç fazlı güç daha büyük mağazalar ve endüstriyel faaliyetler için kullanılır.
Basınçlı Hava: Temel Bilgiler
Emme, sıkıştırma, entegre depolama, entegre soğutma ve tahliye, hava sıkıştırmanın ana aşamalarıdır, ancak tüm kompresörler entegre depolama veya soğutma gerektirmez.
1. Giriş
Havayı sıkıştırma işleminin ilk adımı elbette havanın içeri çekilmesidir. Bir hava giriş valfi, emme işlemi sırasında dış havanın kompresöre girmesine izin verir.
Kompresörü pislik ve tozdan korumak için genellikle hava giriş valfinin önüne bir filtre takılır.
2. Sıkıştırma
Daha sonra basınçlı hava sıkıştırma odasından çıkar.
• Hava sıkıştırıldığında güç kaynağından gelen kinetik enerji potansiyel enerjiye dönüşür.
Kompresör türlerine geldiğimizde, her kompresör türünün bunu nasıl başardığına daha yakından bakacağız, ancak şimdilik tüm kompresörlerin temelini oluşturan iki temel fikrin olduğunu biliyoruz.
Yer değiştirme
Kompresörler, havayı daha küçük bir hacme sıkıştırmak için pozitif yer değiştirme veya dinamik yer değiştirme (bazen pozitif olmayan yer değiştirme olarak da adlandırılır) kullanır.
• Belirli bir alandan daha fazla havayı sıkmak için pozitif yer değiştirmeyi kullanan kompresörler.
• Hareket halinde yer değiştirme Kompresörler (pozitif olmayan yer değiştirme olarak da bilinir), havanın hızını (ve dolayısıyla kinetik enerjisini) arttırıp sonra tekrar yavaşlatarak atmosferik basıncı artıran cihazlardır.
Yağ Yağlamalı ve Yağsız Kompresörler
Kullanılan yönteme bakılmaksızın tüm kompresörler ya yağla yağlanır ya da yağsızdır.
• Yağla yağlanan kompresörler (aynı zamanda yağlı kompresörler olarak da bilinir), yağlama, sızdırmazlık ve soğutma dahil olmak üzere çeşitli amaçlar için sıkıştırma odasındaki yağı kullanır. Havanın sıkıştırılması, havaya eser miktarda yağ verilmesi sonucunu doğurur. Nihai hedefe bağlı olarak bu, basınçlı havanın en iyi kullanımı olmayabilir.
• Yağsız kompresörlerde (yağsız kompresör olarak da bilinir) olduğu gibi sıkıştırma odasında yağ kullanılmadığında, hava akışına yağ salınmaz.
Ancak bu, sıkıştırma mekanizmasının herhangi bir yönünde yağın kullanılma olasılığını ortadan kaldırmaz (örneğin, yatakların etkili bir şekilde çalışması için yağın kullanılması gerekir).
3. Entegre Depolama
Sıkıştırmanın ardından bazı kompresörler, basınçlı havayı doğrudan dahili bir alıcı tanka (depolama tankı veya hava tankı olarak da bilinir) yönlendirir.
Kompresör türleri ve entegre depolama uygulamalarının çoğu ayrıntılı olarak tartışılacaktır. Ancak genel olarak iki açıklama geçerli.
• Sürekli görev döngüsünün aksine sınırlı görev döngüsüne sahip kompresörler, bakım sırasında bile havanın her zaman mevcut olmasını sağlamak için dahili depolama içerir.
• Azaltılmış kapasitede çalışırken havaya erişim sağlamak için modülasyonlu kompresörler (düşük kapasitede çalışmaya izin veren kontrollere sahip kompresörler) depolama içerir.
Modülasyonlu kompresörlerin sınırlı görev döngüsüne sahip kompresörlerle aynı olmadığını unutmayın.
• Sınırlı görev döngüsüne sahip kompresörler çok uzun süre açık bırakılırsa kapanacaktır. (Bu, büyük ölçekli ticari ve endüstriyel kompresörlerin işlevi olmasa da, evlerde ve atölyelerde kullanılan daha küçük kompresörler için tipiktir.)
• Modülasyonlu kompresörler gerekirse sürekli çalışabilir, ancak talebin düşük olduğu dönemlerde güç tasarrufu sağlamak için çıkışlarını da azaltabilirler.
4. Entegre Klima
Hava sıkıştırıldığında ısı üretir. Kompresörden tahliye edilmeden önce havanın soğutulması gerekli olmasa da, çoğu üç fazlı elektrikli kompresör ve bazı dizel kompresörler (her türden) bunu yapmak için yerleşik son soğutuculara sahiptir.
Su ayırıcılar, soğutulmuş hava akımından yoğunlaşan nemi toplamak için son soğutuculu kompresörlere monte edilir.
5. Deşarj
Bir dizi kurutucu ve filtreden (örneğin bir üretim tesisindeki alet havası) geçtikten sonra hava, tahliye vanasından serbest bırakılır ve yoluna gönderilir.
Çeşitli Kompresörlerle Havanın Sıkıştırılması
Tüm hava kompresörleri benzer şekilde çalışır ancak ince noktalarda önemli farklılıklar vardır. Yaygın olarak kullanılan dört sıkıştırma yönteminin nasıl işlediğine ve bunun temel görevleri nasıl etkilediğine hızlıca bir göz atalım.
1. Scroll'lar için Kompresörler
Pozitif deplasmanlı, yağsız kompresörler skrol kompresörler olarak bilinir.
Sıkıştırma
Bir kaydırmalı kompresörde, havayı sıkıştırmak için aralanmış iki kaydırma bulunur. Tasarım, her iki kaydırmanın birlikte dönmesini veya birinin sabit kalmasını gerektirebilir. Rulolar her zaman ayrı tutulduğu için yağa gerek yoktur.
Spiraller sürekli ve kesintisiz bir hareketle hareket ettiğinden, spiral kompresörler sessiz, minimum titreşimle ve hava akışında herhangi bir darbe üretmeden çalışır.
Bir kaydırmalı kompresörün idare edebileceği en büyük hava akışı önemli bir dezavantajdır. Her ne kadar bir spiral kompresör teorik olarak süresiz olarak ölçeklendirilebilse de, pratik limiti (en azından verimli bir şekilde hava üretme açısından), gerekli spirallerin çapına göre belirlenir. Maksimum akış hızları, burada tartışılan tüm kompresör türleri arasında en düşük olanıdır.
Entegre Bellek
Scroll kompresörler darbesiz, yağsız hava ürettikleri için modülasyon kullanmadıkları sürece dahili depolamaya ihtiyaç duymazlar.
2. Döner Vorteks Kompresörler
Yağla yağlanan veya yağsız, pistonlu kompresörler (pistonlu kompresörler olarak da bilinir) pozitif deplasmanlı kompresörlerdir.
Sıkıştırma
Bir otomobil motorundaki sıkıştırma odası, pistonlu kompresöre iyi bir benzetmedir. Piston yukarı doğru hareket ederken bir vakum oluşur ve havanın sıkıştırma odasına girmesine izin verilir. Aşağı vuruşta hava sıkıştırılır ve odadan dışarı atılır. Bazı tasarımlar, daha yüksek basınçlara ve daha büyük hacimlere verimli bir şekilde ulaşmak için, ilk aşamada ezilen havanın ikinci aşamada daha da sıkıştırıldığı iki sıkıştırma aşamasını kullanır.
Pistonlu kompresörler, bir otomobil motorunun sesine benzer şekilde, burada tartışılan kompresör türlerinin en gürültülü olanıdır.
Pistonların düzgün hareketi, sürekli verimlilikleri için çok önemlidir. Eser miktarda yağın havaya salınmasına izin verecek şekilde yağlanmaları veya sürtünmeyi en aza indirecek bir malzeme ile kaplanmaları gerekir.
Bölmeyi terk eden hava, sabit bir akış ve basınçtan ziyade bir "darbeye" sahiptir çünkü sıkıştırma yalnızca görev döngüsünün yarısı sırasında meydana gelir.
Entegre Bellek
Pistonlu kompresörler, yağ kullanmasalar bile her zaman entegre depolamaya ihtiyaç duyarlar çünkü sıkıştırma mekanizmaları hava akışında bir darbeye neden olur. Havayı sıkıştırma odasından ziyade alıcı tanktan çekerek, hava akışında sabit bir akış ve basınç sağlanabilir.
3. Dönen Vidalı Kompresörler
Yağlamalı veya yağsız, döner vidalı kompresörler pozitif deplasmanlı kompresörlerdir.
Sıkıştırma
Döner vida kullanan kompresörlerde, uzunlukları boyunca loblu iki sarmal vida (rotor) bulunur. Havayı sıkıştırmak, kompresörün lobları boyunca ilerlerken onu daha büyük bir hacimden daha küçük bir hacme doğru zorlamayı içerir. Karşılıklı kompresörlerde olduğu gibi, bazı tasarımlar daha yüksek basınçlara ve daha büyük hacimlere verimli bir şekilde ulaşmak için iki aşamalı sıkıştırma kullanır
Hava akımına az miktarda yağ verilir, ancak yağla yağlanan vidalı kompresörlerde bu ihmal edilebilir düzeydedir çünkü rotorlar arasındaki boşlukları kapatmak için kullanılan sıvı aynı zamanda bir rotorun diğerini tahrik etmesine de izin verir.
Yağsız vidalı kompresörler, rotor lobları arasında son derece yakın toleranslara sahip zamanlamalara güvenerek sıvı ihtiyacını ortadan kaldırır.
Rotorların sürekli dönüşü, gözle görülür dalgalanmalar olmadan sabit bir hava akışı sağlar. Bu tip kompresörler pistonlu kompresörlere göre daha sessizdir ancak yine de skrol kompresörler kadar sessiz değildir.
Entegre Bellek
Döner vidalı kompresörün yağla yağlanmış mı yoksa yağla doldurulmuş mu olduğu, entegre depolama gerektirip gerektirmediğini belirler.
• Sıkıştırma işleminde kaybolan yağın bir kısmını geri dönüştürmek için, yağla doldurulmuş vidalı kompresörler, bir alıcı tank şeklinde dahili depolama gerektirir.
• Yeniden yakalanacak yağ olmadığından, yağsız vidalı kompresörler modülasyon kullanmadıkları sürece dahili depolamaya ihtiyaç duymazlar.
4. Vidalı Kompresörler
Santrifüj kompresörlerde dinamik deplasmanlı tasarımlarından dolayı yağa ihtiyaç duyulmaz.
Sıkıştırma
Santrifüj kompresörler, hava hızının ilk artışı için hızla dönen bir pervaneye güvenir. Daha sonra hava, hızının azaltıldığı ve basıncının arttığı bir difüzörden geçirilir. Hava akımının yağlanması gereksiz olduğundan sıkıştırma odasında yapılmaz. Pervane dönerken sürekli olarak hava üretilir, dolayısıyla hava akışında veya basınçta titreşim olmaz.
Entegre Bellek
Modülasyon kullanılmadığı sürece santrifüj kompresörler için entegre depolama gerekli değildir çünkü bunlar darbesiz, yağsız hava üretirler.
Satın Almadan Önce Araştırmanızı Yapın
Kompresör çalışmasına aşina olmak potansiyel modelleri daraltmaya yardımcı olsa da enerji verimliliği, bakım maliyetleri, beklenen çalışma süresi vb. gibi dikkate alınması gereken başka faktörler de vardır. Yerel distribütörünüzün uzmanlığının yardımıyla ihtiyaçlarınıza uygun ideal kompresörü seçin.
