کمپرسورها
انواع کمپرسورها - هریک از چهار جزء سیستم تراکمی بخار، یعنی کمپرسور، کندانسور، دستگاه انبساط و اواپراتور عملکرد خاص خود را دارند . در همین حال هر یک از این اجزاء تحت تأثیر شرایط اعمال شده از سوی سایر اجزاء قرار می گیرد. به طور مثال تغییر درجه حرارت آب کندانسور ممکن است دبی مبردی که کمپرسور پمپ می کند را تغییر دهد که شیر انبساط باید دوباره تنظیم شود و فشار مبرد داخل اوپراتور تغییر یابد. ابتدا اجزای سیکل تراکمی بخار را به صورت مجزا مطالعه کرده و سپس عملکرد تک تک را در جمع بررسی و آنگاه نحوه تداخل آنها را با یکدیگر به عنوان یک سیستم مشاهده خواهیم کرد.
قلب سیستم تراکمی بخار کمپرسور است. چهار نوع رایج کمپرسورهای تبرید، رفت و برگشتی، پیچی، گریز از مرکز و پره ای می باشند. کمپرسور رفت و برگشتی از پیستونی تشکیل شده که در سیلندر به عقب و جلو می رود و شیرهای رانش و مکش آن به گونه ای طرح شده که عمل پمپاژ انجام گیرد. کمپرسورهای پیچی، گریز از مرکز و پره ای همگی از اجزای دوار استفاده می کنند. کمپرسور پیچی و پره ای ماشینهای جابه جایی مثبت بوده و نوع گریز از مرکز به کمک نیروی گریز از مرکز کار می کند.
قسمت الف : کمپرسورهای رفت و برگشتی
یکی از مهمترین دستگاههای صنعت تبرید کمپرسورهای رفت و برگشتی می باشد که در اندازه های زیر یک کیلووات تا صدها کیلووات ظرفیت تبرید ساخته شده است. کمپرسورهای جدید یک جهته بوده و تک سیلندر یا چند سیلندر می باشند. سیلندرها در کمپرسورهای چند سیلندر به شکل V و W ، شعاعی یا خطی می باشند.
کمپرسورها شکل 1 دارای 16 سیلندر می باشد که در هریک از سر سیلندرها دو سیلندر قرار دارد. در طول ضربه مکش پیستون، گاز مبرد با فشار پایین از طریق سوپاپ مکش واقع در پیستون یا سر سیلندر وارد می شود. در طول ضربه تخلیه، پیستون مبرد را متراکم کرده و سپس آن را از طریق سوپاپ تخلیه واقع در سر سیلندر به بیرون می راند.
عموماً در 20 سال گذشته در اغلب ماشینهای دوار سرعت کاری کمپرسورها افزایش یافته است. سرعت کمپرسورهای اولیه حدود 2 تا r/s 3 بوده و این مقدار برای کمپرسورهای امروزی تا r/s 60 رسیده است.
کمپرسورهای بسته : کمپرسورهایی که میل لنگ از محفظه کمپرسور بیرون آمده و بتوان یک موتور از بیرون به محور آنها کوپله کرد، کمپرسور نوع باز نامیده می شوند. یک کاسه نمد می توان برای جلوگیری از نشت گاز مبرد یا در صورت کمتر بودن فشار محفظه سیلندر از اتمسفر، از نشت هوا به درون محفظه سیلندر در محل بیرون آمدن محور از محفظه کمپرسور به کار برد. با وجود اینکه طراحان کاسه نمدهای بهتری طراحی کرده اند، اغلب ایجاد ترک در محفظه یکی از عوامل نشت می باشد. برای جلوگیری از نشت کاسه نمد مطابق شکل برش داده شده 2 اغلب موتور و کمپرسور در یک محفظه قرار داده می شوند.
روشهای بهتری برای عایقکاری الکتریکی موتور اجازه کار موتور را در تماس با مبرد می دهند. در بسیاری از طرحها گاز سرد ورودی برای خنک کردن موتور از روی آن عبور می کند. همیشه در یخچالها، فریزرها و واحدهای تهویه مطبوع خانگی کمپرسور بسته به کار می رود. تنها اتصالات محفظه کمپرسور اتصالات ورودی و خروجی و ترمینالهای الکتریکی می باشند.
رطوبت در سیستم ممکن است باعث آسیب رسیدن به موتور شود و بنابراین رطوبت گیری واحدهای بسته قبل از پر کردن گاز (شارژ) ضروری می باشد. در واحدهای بسته بزرگتر اغلب سرسیلندرها بازشدنی هستند تا تعمیر و نگهداری پیستونها و سوپاپ ها امکان پذیر شود. این واحدها نیمه بسته نامیده می شوند.
واحدهای تقطیر: کمپرسور و کندانسور سیستم برای سهولت در یک واحد تقطیر (شکل 3) قرار داده شده اند. موتور، کمپرسور و کندانسور را می توان به صورت یکپارچه روی یک بدنه و دور از شیر انبساط و اوپراتور نصب کرد.
عملکرد : دو مشخصه مهم عملکرد کمپرسور ظرفیت تبرید و توان مصرفی می باشد. این دو مشخصه کمپرسوری که با سرعت ثابت کار می کند، اغلب با فشارهای خروجی و ورودی کنترل می شود. در ابتدا می توان تجزیه و تحلیلی از یک کمپرسور رفت و برگشتی به عمل آورد، چون درک آثار این دو فشار به مراتب ساده تر است. مطالعات راجع به یک کمپرسور مطلوب برای کمپرسور واقعی نیز صادق است، گرچه باید تغییراتی در مورد مقادیر اعداد به عمل آورد. این تغییرات باید در بحث کمپرسور واقعی مورد بررسی قرار گیرندو