کمپرسور جابجایی مثبت
علت عنوان “جابجایی مثبت” برای این نوع از کمپرسورها چیست؟
کمپرسورهای جابجایی مثبت، نوعی از دستگاه‌های فشرده‌سازی سیال هستند که با استفاده از جابجایی حجم در سیلندرها، فشرده‌سازی سیال را انجام می‌دهند. واژه “جابجایی مثبت” یا “جابجایی پازتیو” به این نوع از کمپرسورها تعیین شده است. در این راستا، از اجزایی مانند پیستون یا پلانجر برای انجام عملیات فشرده‌سازی استفاده می‌شود.
**روش عملکرد کمپرسورهای جابجایی مثبت**
عملکرد اصلی کمپرسورهای جابجایی مثبت بسیار ساده است و بر اساس قواعد جابجایی انجام می‌شود:
1. هوا از طریق شیرفلکه به محفظه فشار منتقل می‌شود.
2. کمپرسور از یک اجزا متحرک مانند پیستون، پلانجر یا دیافراگم برای انجام عملیات فشرده‌سازی استفاده می‌کند.
3. با ایجاد حرکت رفت و برگشت در محفظه، سیال فشرده می‌شود.
4. زمانی که فشار هوا یا گاز به میزان مورد نظر رسید، دریچه خروجی باز می‌شود و سیال فشرده‌شده خارج می‌شود.
5. سپس گاز یا هوای فشرده در یک محفظه جمع‌آوری می‌شود یا به ناحیه مورد نظر منتقل می‌شود.
اگرچه کمپرسورهای جابجایی مثبت انواع مختلفی دارند، اما عملکرد اصلی همگی یکسان است. نمونه‌ی ساده‌ترین آنها تلمبه‌ی باد دوچرخه است که با ورود سیال به سیلندر، پیستون حرکت می‌کند و هوا در چرخ‌های دوچرخه فشرده می‌شود.
**مقایسه کمپرسورهای جابجایی مثبت و کمپرسورهای دینامیک (غیر مثبت)**
– کمپرسورهای دینامیک (غیر مثبت):
– کمپرسور جابجایی مثبت در جریان سیال ثابت کار می‌کند، در حالی که کمپرسورهای دینامیک (غیر مثبت) در یک فشار ثابت عمل می‌کنند.
– عملکرد کمپرسورهای دینامیک به شرایط محیطی مانند دمای شیرهای ورودی بستگی دارد.
– در کمپرسورهای دینامیک، سیال با سرعت بالا از پره‌های چرخنده عبور می‌کند و شتاب می‌گیرد که با نحوه‌ی فشرده‌سازی در کمپرسورهای جابجایی مثبت متفاوت است.
– کمپرسورهای دینامیک عموماً برای حجم بالایی از جریان هوا طراحی می‌شوند.
در نهایت، انتخاب نوع مناسب کمپرسور بستگی به عملکرد مورد نیاز دارد و ممکن است در کاربردهای مختلف از ترکیبی از این دو نوع کمپرسور استفاده شود.
انواع مختلف کمپرسورهای جابجایی مثبت که در زیر دسته‌بندی شده‌اند. این کمپرسورها شامل:
۱. **کمپرسور اسکرو چرخان**: این نوع کمپرسور از پیچ‌های چرخنده برای فشرده‌سازی هوا استفاده می‌کند. پیچ‌ها با چرخش، هوایی که به صورت منظم چرخش دارد، را فشرده کرده و به محفظه می‌فرستد. این کمپرسور مناسب برای جمع‌آوری آلودگی‌های هوا است و اجزای خود را خودکار روغن‌کاری می‌کند.
۲. **کمپرسور پره دوار یا توربینی**: این نوع کمپرسور از پره برای فشرده‌سازی هوا استفاده می‌کند. کارایی این کمپرسور بستگی به روش کنترل آن دارد.
۳. **کمپرسور رفت و برگشتی با پیستون**: این کمپرسور از یک پیستون متحرک با سرعت ثابت برای جابجایی و فشرده‌سازی هوا استفاده می‌کند. حرکت رفت پیستون، هوا را وارد محفظه می‌کند و حرکت برگشت آن، هوا را فشرده می‌سازد.
۴. **کمپرسور اسکرول یا مارپیچی**: این کمپرسور دارای جفت تیغه اسکرول یا مارپیچ است. یکی از اسکرول‌ها ثابت است و در جای خود چرخش می‌کند و اسکرول دیگر آزادانه حرکت می‌کند، این فرایند باعث مکش و فشرده‌سازی گاز می‌شود.
۵. **کمپرسور دیافراگمی**: این نوع کمپرسور از دیافراگم برای انتقال و فشرده‌سازی سیال استفاده می‌کند. دیافراگم با حرکت دوار عمل فشرده‌سازی را انجام می‌دهد و غالباً برای انتقال گازهای سمی به کار می‌رود.
در نهایت، کمپرسورهای جابجایی مثبت دارای مزایایی همچون هزینه ساخت پایین، سادگی اجزا برای ساخت، کارایی بالا و نرخ فشار بالا هستند.
معایب کمپرسور جابجایی مثبت :
در کنار مزایای کمپرسور جابجایی پازتیو، برخی معایب نیز وجود دارند:
۱. **نیاز به تامین نگهداری بالا**: کمپرسورهای جابجایی پازتیو نیازمند نگهداری و خدمات دوره‌ای منظم هستند تا عملکرد بهینه را حفظ کنند.
۲. **سروصدای بیشتر نسبت به کمپرسورهای دینامیک**: این نوع کمپرسورها دارای سروصدا و نویز بیشتری نسبت به کمپرسورهای دینامیک هستند که ممکن است محدودیت‌هایی ایجاد کند.
۳. **مناسب نبودن برای نرخ های جریان بالا**: در برخی از موارد، کمپرسورهای جابجایی پازتیو مناسب نیستند برای نرخ های جریان بالا و این موضوع می‌تواند به کارایی آنها تأثیر بگذارد.
۴. **عدم کارایی برای گازهای آلوده**: این نوع کمپرسورها ممکن است برای فشرده‌سازی گازهای آلوده یا خاص مناسب نباشند.
۵. **ظرفیت محدود**: ظرفیت فشرده‌سازی کمپرسورهای جابجایی پازتیو معمولاً محدود است و این می‌تواند در برخی کاربردها محدودیت‌ها ایجاد کند.
۶. **انعطاف پذیری پایین**: این نوع کمپرسورها انعطاف پذیری کمتری در تنظیم و کنترل نرخ فشرده‌سازی دارند.
۶ کاربرد کمپرسور جابجایی مثبت در زندگی روزمره
کمپرسورهای جابجایی پازتیو در زندگی روزمره در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله:
۱. **به کارگیری در تلمبه‌های بادی تایرهای مختلف**: این کمپرسورها برای تنظیم باد تایرها، از جمله تلمبه دوچرخه، استفاده می‌شوند.
۲. **انتقال قطعات و سیالات**: در دستگاه‌های صنعتی و ابزارآلات دندانپزشکی برای تمیز کردن تراشه‌ها و انتقال سیالات و قطعات استفاده می‌شوند.
۳. **تهویه هوای مطبوع**: در سیستم‌های تهویه هوای مطبوع نیز از این کمپرسورها بهره می‌برند.
۴. **تامین هوای توربین‌ها و موتورجت‌ها**: برای تأمین هوای مورد نیاز برای عملکرد توربین‌ها و موتورجت‌ها نیز استفاده می‌شوند.
۵. **استفاده در صنایع مختلف**: این کمپرسورها در صنایع مختلف مانند کشاورزی، خودروسازی، و ساختمان‌سازی استفاده می‌شوند.
۶. **به کارگیری در لوازم خانگی**: در برخی از لوازم خانگی مانند یخچال‌ها نیز از این کمپرسورها استفاده می‌شود.
نتیجه‌گیری
در این مقاله، کمپرسورهای جابجایی پازتیو و کاربردهای آنها در زندگی روزمره مورد بررسی قرار گرفتند. مزایا و معایب این نوع کمپرسور نیز مورد بحث قرار گرفتند. استفاده‌های متعدد و وسیع کمپرسورهای جابجایی پازتیو نشان از اهمیت آنها در صنعت و زندگی روزمره دارند.