امروزه در صنایع گوناگون و مشاغل مختلفی از کمپرسورهای هوا استفاده می‌شود. این دستگاه را به جرئت می‌توان جزو تجهیزات و لوازم بسیار کاربردی دانست که تنوع قابل توجهی هم دارد. در واقع آنچه باعث تمایز انواع کمپرسور هوا از یکدیگر می‌شود، پارامترهای مهمی از قبیل نوع موتور محرک، تعداد مراحل کار، فشار مکش، سرعت، دهش و ظرفیت و غیره است. از همه این‌ها که بگذریم یکی از پر‌استفاده‌ترین و کاربردی‌ترین انواع کمپرسور، کمپرسور پیستونی نام دارند و به دلیل اهمیت و کارایی این دستگاه، این مطلب را به بررسی دقیق ویژگی کمپرسور پیستونی و کاربرد کمپرسور پیستونی اختصاص داده‌ایم.
کمپرسور پیستونی چیست؟
در معرفی کمپرسور پیستونی باید بگوییم جزو کمپرسورهای رفت و برگشتی با عملکرد جابجایی مثبت است که سیلندرهای آن وظیفه فشرده‌سازی هوا را بر عهده دارند.بارزترین ویژگی کمپرسور پیستونی این است که این دستگاه یکی از قدیمی‌ترین و رایج‌ترین کمپرسورهای صنعتی محسوب می‌شود که از اصل جابجایی برای افزایش فشار حجم محصور هوا یا گاز استفاده می‌کند.
کاربردهای کمپرسور پیستونی
در صنایع مختلف به‌طور گسترده‌ای از کمپرسور پیستونی استفاده می‌شود. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این دستگاه شامل موارد زیر است:
- پردازش گاز طبیعی؛
- · در کارخانه‌های شیمیایی و پالایشگاه های نفت؛
- غواصی؛
- دندان‌پزشکی؛
- اتوموبیل‌سازی؛
- کشاورزی؛
- در تولید ابزارهای پنوماتیک یا بادی (مانند مته و اره برقی) و غیره؛
به‌طور‌کلی کمپرسورهای پیستونی جزو قدیمی‌ترین انواع کمپرسور بادی هستند و طبیعی است که کاربرد کمپرسور پیستونی به‌طور قابل‌توجهی زیاد باشد.
طرز کار کمپرسور پیستونی
نحوه عملکرد کمپرسورهای پیستونی به این صورت است که در وهله اول پیستون به سمت پایین حرکت کرده و به دنبال آن خلا به وجود می‌آید. همین خلا هم باعث باز شدن سوپاپ ورودی و پر شدن بخش بالای پیستون می‌شود. در واقع آنچه سوپاپ ورودی را باز می‌کند، هوای خارج با فشار اتمسفر است.
معرفی قطعات داخل کمپرسور پیستونی
کمپرسورهای پیستونی از اجزا و قطعات مهم زیر تشکیل می‌شود:
- موتور: این قطعه که از طریق منبع برق، نیروی موردنیاز برای فشرده سازی را تامین می‌کند، آن‌قدری مهم است که آن را به عنوان قلب تپنده این دستگاه در نظر می‌گیرند؛ به‌طور‌کلی در تولید کمپرسور پیستونی از 2 موتور “دیزلی” و “الکتریکی” استفاده می‌شود که ساختاری شبیه به موتور اتومبیل دارند؛
- پیستون: این قطعه کاربردی که معمولاً از آلیاژ آلومینیوم تولید می‌شود، یک قابلیت مهم دارد، به این صورت که با حرکت خود باعث به حرکت در‌آمدن سایر اجزا و قطعات کمپرسور می‌شود.این قطعه همچنین عامل حرکت گاز در سیلندر کمپرسور است؛
- رینگ‌های پیستون: در ساختار کمپرسورهای پیستونی از 3 رینگ فشاری، رینگ روغن و رینگ آب‌بندی استفاده می‌کنند. این قطعات باید با شیارها هم‌اندازه باشند و کاملاً به آن‌ها بچسبند. به‌این‌ترتیب جلوی حرکت آزاد پیستون گرفته می‌شود. گفتنی است هر یک از رینگ‌های نامبرده شده کارایی منحصر‌به‌فردی دارند. به این صورت که رینگ روغن وظیفه دارد از خروج روغن جلوگیری کند. رینگ فشار هم از نفوذ گاز متراکم به داخل دستگاه ممانعت می‌کند. در خصوص رینگ آب‌بندی هم که تکلیف مشخص است و وظیفه آب‌بندی کمپرسور را بر عهده دارد؛
- سوپاپ اطمینان: این قطعه تقریباً کوچک به‌طور‌معمول درون سیلندر نصب شده و به لحاظ کارایی، بسیار با‌اهمیت است. بد نیست بدانید سوپاپ اطمینان جزو قطعات بسیار آسیب‌پذیر کمپرسور بادی محسوب می‌شود که وظیفه تنظیم میزان هوا و سوخت ورودی را بر عهده دارد؛
- فیلتراسیون کمپرسور: یک کمپرسور بادی پیستونی مجهز به 3 فیلتر مجزا است که هر یک از آن‌ها عملکرد متفاوت و خاصی را عهده‌دار می‌شوند؛
- سنسور حرارتی: با توجه به این که یک کمپرسور هوا از هر نوعی که باشد در وهله اول وظیفه دارد که گاز را متراکم کند، این تراکم و فشرده‌سازی باعث تغییر دمای گاز می‌شود. از همین رو سنسورهای حرارتی را در مسیر خروجی گاز نصب می‌کنند تا تغییرات دما به‌طور دقیق اندازه‌گیری شود. در‌واقع بکارگیری سنسورهای حرارتی در کمپرسور یک مزیت بسیار مهم دارد، به این صورت که از افزایش شدید دما و خطرات مربوط به آن پیشگیری می‌کند؛
- افتر کولر: این سیستم خنک‌کننده یکی از مهم‌ترین اجزا و لوازم بکار رفته در کمپرسور باد پیستونی است که باعث سرد شدنهوای خروجی می‌شود. توجه داشته باشید در هنگام فشرده‌سازی گاز توسط کمپرسور، دمای این گاز به طور خود به خودی بالا می‌رود و اگر سیستم خنک‌کننده افتر کولر کار نکند، خطرات جبران‌ناپذیری ایجاد خواهد شد؛
- اینتر کولر: کمپرسور پیستونی فرآیند متراکم کردن گاز را طی چندین مرحله انجام می‌دهد. در هر مرحله هم برای افزایش خاصیت تراکم‌سازی لازم است از قطعه‌ای به نام اینتر کولر استفاده شود.این قطعه در حقیقت نوعی کولر داخلی است که از بالا رفتن ناگهانی دمای داخل سیستم جلوگیری می‌کند و جزو قطعات سودمند و کارامد کمپرسور به حساب می‌آید. به خصوص که یک قابلیت فوق‌العاده مهم دارد و مایع خنک کننده را می‌چرخاند و از این طریق دمای مجموعه را در شرایطی استاندارد و مطلوب نگه می‌دارد. با این تفاسیر اگر اختلال و ایرادی در این قطعه ایجاد شود، نتیجه آن بروز مشکل در کارایی و عملکرد موتور کمپرسور خواهد بود؛
تفاوت کمپرسور روتاری با پیستونی
اصلی‌ترین تفاوت کمپرسورهای روتاری با کمپرسورهای پیستونی در موارد زیر خلاصه می‌شود:
- نحوه عملکرد: کمپرسور روتاری دارای مکانیزم جابجایی مثبت و عملکرد چرخشی بوده و از آن در موارد نیاز به فشار بالا استفاده می‌شود، در حالی که کمپرسورهای پیستونی به صورت رفت و برگشتی عمل می‌کند؛
- بازدهی و راندمان: تعداد قطعات متحرک و همچنین اتلاف ناشی از فضای کلیرانس در کمپرسور روتاری کمتر بوده و همین موضوع هم باعث می‌شود که بازدهی و راندمان آن از کمپرسور پیستونی بالاتر باشد؛
- ابعاد و اندازه: این دو دستگاه به لحاظ ابعاد و اندازه هم با یکدیگر تفاوت دارند. به این صورت که کمپرسور روتاری کوچک‌تر از کمپرسور پیستونی است و همین‌طور وزن کمتری هم دارد؛
- لرزش و صدا: میزان صدا و لرزش در کمپرسورهای روتاری به طور قابل توجهی کمتر از کمپرسور پیستونی است و همین موضوع هم موجب شده که کمپرسورهای روتاری گزینه مناسبی برای مصارف آپارتمانی و مسکونی باشند؛
سخن آخر
استفاده از کمپرسورهای پیستونی با یک‌سری مزایا و محدودیت‌ها همراه است که مهم‌ترین مزایای آن در طول عمر بالا، متنوع بودن ظرفیت، مناسب بودن قیمت، فراوانی موارد استفاده و کاربرد، زیاد بودن تعداد تعمیرکاران متخصص و غیره خلاصه می‌شود. از آن سو در معرفی محدودیت‌های این دستگاه می‌توان به صدای نسبتاً زیاد، پایین بودن کارایی و راندمان، بالا بودن هزینه‌های نگهداری، وزن بالا و اشغال فضای زیاد، حساسیت نسبت به ورود مایعات، لرزش تقریباً زیاد در هنگام کار، روغن‌ریزی یا روغن‌پاش شدن و وجود مدل‌های بسیار بی‌کیفیت در بازار اشاره کرد. از این رو در خرید این محصول حتماً باید به سراغ فروشندگان معتبر و خوش‌نام بروید تا در عین پرداخت هزینه‌ای مناسب و مقرون‌به‌صرفه، بابت کیفیت متریال، قطعات و به‌طور‌کلی کارایی و عملکرد این کمپرسور هوا آسوده‌خاطر باشید. برای تهیه و مشاهده قیمت های کمپرسور پیستونی با لوکاس تولز همراه باشید.
سوالات متداول
کاربرد کمپرسور پیستونی چیست؟
این دستگاه متراکم کننده در کارخانه‌های شیمیایی، پالایشگاه‌های نفت، پردازش گاز طبیعی و حتی دندان پزشکی، خودروسازی، غواصی و غیره بکار گرفته می‌شود.
کمپرسور پیستونی از چه بابت با کمپرسور روتاری فرق دارد؟
این دو دستگاه فشرده‌ساز از نظر ابعاد و اندازه، وزن، صدا و لرزش، بازدهی و راندمان و نحوه عملکرد با یکدیگر متفاوت هستند.
