کمپرسور رفت و برگشتی هوای فشرده

کمپرسور های پیستونی را باید مادر تمام کمپرسورهای امروزی دانست. این کمپرسورها از لحاظ عملکرد بسیار شبیه به محفظۀ احتراق خودروها عمل می کنند؛ با این تفاوت که در لحظه فشرده سازی سیال خبری از جرقه و انفجار نبوده و گاز فشرده شده باید از سمت شیر خروجی به بیرون هدایت شود. برای بررسی کمپرسور های رفت و برگشتی می توان آن ها را به صورت بخش های جداگانه بررسی کرد. عمل فشرده سازی در یک کمپرسور پیستونی به کمک رفت‌ و برگشت پیستون ها در داخل سیلندر (که در واقع همان محفظه ثابت فشرده سازی است) انجام می شود.

تعداد این پیستون ها عامل اصلی تعیین ظرفیت کمپرسور است. حرکت رفت و برگشتی پیستون ها به صورت خطی است. ولی نیروی محرکه‌ای که این حرکت خطی را به وجود می آید، یک میل لنگ است که حرکت دورانی دارد. میل لنگ به کمک یک محرک اصلی که موتور الکتریکی و یا توربین است به حرکت در آمده و به صورت پیاپی حرکتی دورانی شکل را طی می کند. از طرفی هر پیستون به کمک شاتون ها به میل لنگ متصل می شوند. به این صورت حرکت دورانی میل لنگ به حرکت خطی و رفت و برگشتی پیستون ها تبدیل شده و عملیات مکش، فشرده سازی و تخلیه در کمپرسور های پیستونی انجام می شود.

عمل فشرده سازي در کمپرسورهاي رفت و برگشتی طی سه مرحله انجام می شود که عبارتند از:

 با باز شدن سوپاپ حرکت پیستون به سمت پایین، گاز کم فشار وارد سیلندر (محفظه فشرده سازی) می شود. تا زمانی که پیستون به پایین ترین حد حرکت خود (نقطه مرگ) برسد.

 در این مرحله ابتدا سوپاپ مکش بسته می شود. سپس پیستون به سمت بالا حرکت می کند. گازي که درون سیلندر محبوس شده است، فشرده می شود. تا زمانی که پیستون به بالاترین حد حرکت خود (نقطه مرگ) برسد.

 سوپاپ تخلیه باز می شود. گاز با فشار بالا به لوله خروجی رانده می شود. با اتمام مرحله تخلیه، دوباره سیستم در حالت مکش قرار می گیرد. این سیکل تکرار می شود.

برای درک بهتر به عکس زیر رجوع کنید:

 کمپرسور های پیستونی را می توان با توجه به عملکرد و یا ظرفیت تولید دسته بندی کرد. در درجه اول این تقسیم بندی به صورت تک مرحله‌ای و یا دو مرحله‌ای بودن انجام می گیرد.

اگر وضعیت سیال گاز به گونه‌ای باشد که تنها در یک طرف پیستون عملیات فشرده سازی صورت بگیرد، به آن کمپرسور تک مرحله ای گفته می شود.

اگر طراحی کمپرسور به گونه‌ای باشد که از هر دو طرف پیستون بتوان برای عملیات فشرده سازی سیال گازی استفاده کرد، به آن کمپرسور دو مرحله ای (double acting) می‌گویند. در این سری کمپرسورهای رفت و برگشتی براي حرکت پیستون از میل پیستون و کراس هد استفاده می شود. یک سر پیستون به میل پیستون متصل می شود و سمت دیگر میل پیستون هم با کراس هد به شاتون وصل می شود و به این ترتیب، حرکت رفت و برگشتی میل لنگ به پیستون منتقل می گردد.

برای درک بهتر به عکس زیر رجوع کنید:

هریک از این کمپرسورها می توانند به نوبه خود از دو یا چند مرحله فشارگیری (Stage) که بطور معمول توسط سیکل خنک کاری (Inter Cooler) نیز پشتیبانی می گردد برخوردار باشد. در این حالت در محفظه اول سیال گاز تا مقادیر نسبتا” جزیی تر فشرده شده و پس از خنک کاری در مراحل بعدی به فشار نامی خود می رسد.

 برای درک بهتر به عکس زیر رجوع کنید:

دیگر دسته بندی هایی که برای کمپرسورهای رفت و برگشتی معمول است، دسته بندی بر اساس ساختار، ظرفیت و دمای عملکرد است.

یکی از کاربردهاي کمپرسورهای رفت و برگشتی در انتقال سیالات تراکم پذیر در فرآیندهاي مختلف بویژه در صنایع پتروشیمی است.

اکثر فرایندهاي شیمیایی در فشارهاي نسبتا بالا انجام می گیرند. غالباْ بدون افزایش فشار امکان پیشرفت واکنش بسیار پایین می آید. براي جبران آن باید از روش هاي دیگر از جمله افزایش دما استفاده نمود واین در حالیست که افزایش دما نیاز به مصرف انرژي و تاسیسات گسترده اي دارد. در نتیجه به صرفه بودن آن مورد تردید قرار می گیرد.

یکی از راههاي کاهش هزینه، افزایش فشار به جاي افزایش دما است. یعنی با ایجاد فشار در واکنش به جاي افزایش دما می توان سرعت واکنش را بالا برد.

افزایش فشار باعث افزایش برخورد بین ذرات واکنش دهنده می شود. به این ترتیب سرعت واکنش افزایش می یابد.

بعلاوه در صنعت موارد زیادي وجود دارد که فرایند بدون فشرده سازي گاز حتی با راندمان کم انجام پذیر نیست.

در این گونه موارد در اختیار نداشتن کمپرسور به منزله انجام نشدن فرایند است. همچنین عدم برخورداري از مزایاي اقتصادي آن است.

با توجه به نیازهای صنعتی کشور و ایجاد فضای رقابتی در جهت کاهش هزینه های مشتری، شرکت هتکو نیز در حوزه ساخت و تامین بوستر کمپرسورهای سرویس هوا و گاز نیتروژن با همکاری سازندگان معتبر بین المللی فعالیت دارد.

شرکت هتکو با هدف اقتصادی‌تر نمودن پروژه ها و دستیابی به توسعه پایدار در صنایع مختلف از جمله پالایشگاه های نفت و گاز، واحدهای پتروشیمی، مناطق نفت خیز، جمع آوری گازهای سطحی، صنایع فولادی و…. علاوه بر امکان تامین در بازه های متنوع فشار و ظرفیت، قابلیت استفاده در شرایط سخت محیطی و استفاده از انواع گازها با خصوصیات خورندگی، اسیدی بودن و اشتعال پذیری را نیز در انواع کمپرسورهای رفت و برگشتی سرویس گازهای فرایندی مطابق با استاندارهای متداول بین المللی و بومی را نیز به مشتریان عرضه می نماید.