آشنایی با انواع کمپرسور پیستونی - تعمیر انواع کمپرسور پیستونی

آشنایی با انواع کمپرسور پیستونی

در بین انواع کمپرسورها با کاربردهای خاص خود، کمپرسور پیستونی رایج ‌تر از بقیه ی مدل ‌ها هستند و انواع مختلف آن‌ ها در موارد بسیاری، به ویژه صنایع، مورد استفاده قرار می ‌گیرند. پرکاربرترین نوع کمپرسورها، کمپرسور پیستونی می باشد. اکثر کمپرسورهایی که مورد استفاده قرار می گیرند کمپرسور پیستونی بوده و هوا را با یک پیستون برگشت پذیر فشرده می‌ کنند. 

کمپرسور چیست؟

کمپرسور ها براساس نیاز ما و کاربرد آن ها در ابعاد مختلف تولید و در بازار عرضه می شوند که با توجه به نحوه کارکرد به سه نوع کمپرسورهای پیستونی، دوار و گریز از مرکز تقسیم می شوند. کارهایی که کمپرسورها انجام می دهند: ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرّد از اواپراتور، متراکم کردن گاز، و سپس فرستادن آن به کندانسور می باشد، که در آن گاز به مایع تبدیل می شود. مکندگی کمپرسور، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می کند، حجم گازی که باید متراکم شود براساس میزان جابه جایی پیستون کمپرسور می باشد.

کمپرسور پیستونی

کمپرسورهای رفت و برگشتی نوعی از کمپرسورهای جابه جایی مثبت محسوب می شوند که در آن ها هوا در سیلندر از طریق حرکت رفت و برگشتی پیستون فشرده می شود. کمپرسورهای پیستونی از قدیمی ترین کمپرسورها می باشند که همچنان از جایگاه خاصی در میان کمپرسور های با ابعاد کوچک و متوسط برخوردار می باشد. این مدل از کمپرسور عملکردی شبیه به تلمبه دوچرخه دارد. کمپرسورهای پیستونی از نظر میزان استفاده در صنایع، نسبت به دیگر کمپرسورها برتری خاصی دارد.

دسته بندی انواع کمپرسور پیستونی

کمپرسور پیستونی با توجه به عملکرد و ظرفیت تولید دسته بندی می شوند. در مرحله اول این تقسیم بندی به دو شکل تک مرحله ای و یا دو مرحله ای بودن انجام می شود. اگر وضعیت هوا در کمپرسور به شکلی باشد که فقط در یک سمت پیستون عملیات فشرده سازی صورت گیرد، به آن کمپرسور پیستونی تک مرحله ای می گویند. و برعکس اگر طراحی کمپرسور به صورتی انجام شده باشد که از هر دو طرف پیستون بتوان برای عملیات فشرده سازی هوا استفاده کرد، به آن کمپرسور دو مرحله ای گفته می شود.

دسته بندی های دیگری که برای کمپرسورهای پیستونی معمول می باشد:

کمپرسورهای پیستونی (بر اساس ساختار):

• کمپرسورهای نیمه باز: از نظر ساختاری شبیه به کمپرسورهای باز می باشند و در صورت خرابی قابلیت تعمیر را دارند.

• کمپرسورهای رفت و برگشتی باز: در کمپرسورهای باز موتور و محفظه کمپرسور به صوت جدا از یک دیگر ساخته شده اند.

• کمپرسورهای بسته : کمپرسورهای بسته قابلیت تعمیر ندارند. در این کمپرسورها موتور و محفظه در کنار یک دیگر قرار گرفته اند در واقع پرس شده اند.

کمپرسورهای پیستونی (بر اساس ظرفیت):

• کمپرسورهای کوچک با مقدار ظرفیت از ۳.۵ تا ۲۳ کیلو وات

• کمپرسورهای متوسط با مقدار ظرفیت از ۲۳ تا ۱۰۵ کیلو وات

• کمپرسورهای بزرگ با مقدار ظرفیت بالاتر از ۱۰۵ کیلو وات

نحوه ی کار کمپرسور پیستونی

نحوه ی کارکرد کمپرسور رفت و برگشتی در سه مرحله دسته بندی می شود:

عملیات مکش

با شروع حرکت میل لنگ، پیستون ها در داخل سیلندر شروع به حرکت می کنند و به سمت پایین کشیده شده که همزمان با شروع این حرکت، شیر ورودی دستگاه باز می شود. این اتفاق در داخل محفظه سیلندر باعث ایجاد خلا و مکش هوا از شیر ورودی دستگاه می شود.

عملیات فشرده سازی کمپرسورهای پیستونی

بعد از اینکه حرکت پیستون کامل انجام شد و به پایین ترین حد ممکن خود رسید، حالا حرکت به سمت بالا را شروع می کند. که در این حالت شیر ورود و خروج سیلندر بسته شده و حرکت پیستون باعث افزایش دما و فشار هوا می شود.

عملیات تخلیه

وقتی دما و فشار هوا به میزان تعیین شده رسید، شیر خروجی سیلندر باز می شود، گاز با فشار بالا به بیرون تخلیه می شود. هنگامی که پیستون به انتهای مسیر سیلندر برسد سیکل حرکت تکمیل شده و مجدد به نقطۀ آغازین باز خواهد گشت.

توجه: کمپرسور پیستونی یکی از قدیمی‌ ترین و پرمصرف ترین نوع در میان انواع کمپرسورهای صنعتی می باشد که از اصل جابه ‌جایی برای افزایش فشار حجم محصور گاز یا هوا استفاده می ‌کند. در یک کمپرسور پیستونی با سیستم سوپاپ و دو دیسک سوپاپ از جنس استنلس استیل ضد زنگ، پیستون به سمت پایین حرکت می ‌کند و هوا را داخل سیلندر می‌ کشد.

بزرگ ‌ترین دیسک کمپرسور پیستونی به سمت پایین خم شده تا امکان عبور هوا را فراهم کند. وقتی که پیستون به سمت بالا حرکت می‌ کند، دیسک بزرگ مجدداً خم می‌ شود تا در مقابل شیر قرار بگیرد. بعد هوای فشرده شده از طریق سوراخ موجود در سوپاپ فشار داده می ‌شود و به مرحله آخر می ‌رسد. بعضی از کمپرسورهای کوچک‌ تر از یک سیلندر در یک جهت حرکت برای فشرده سازی هوا استفاده می ‌کنند. این مدل روش فشرده سازی، هوا را به شکل ناهموار و ناصافی تولید می ‌کند. 

قطعات کمپرسور پیستونی

یک کمپرسور پیستونی معمولی از اجزای میل لنگ، میلگرد اتصال و پیستون، سیلندر و سر شیر تشکیل شده است که کارکرد آن ‌ها در کنار هم عمل فشرده سازی هوا را انجام می ‌دهد. میل لنگ توسط موتور برقی یا موتور گازی هدایت شده. سیلندرها معمولا در دو طرف مخالف میل لنگ قرار دارند. البته مدل‌ های کوچکی از کمپرسورهای پیستونی هستند که فقط از پمپ و موتور تشکیل می شوند، اما اکثر کمپرسورها دارای مخزن هوا برای نگه داشتن مقدار هوا در محدوده فشار هستند.

هوای فشرده شده در مخزن ابزارهای هوا را هدایت می ‌کند، موتور روشن و خاموش شده و شروع به چرخیدن می کند تا به طور خودکار فشار را در مخزن حفظ کند.

در بالای سیلندر، سر شیر وجود دارد که شیرهای ورودی و تخلیه را در خود نگه می ‌دارد. هر دوی آن ‌ها فلزی هستند؛ یکی در زیر و دیگری در بالای صفحه سوپاپ نصب می شود. وقتی که پیستون به سمت پایین در حال حرکت است، بالای آن خلاء ایجاد می ‌شود. این امر به هوای بیرون در جو اجازه می‌ دهد تا با فشار شیر دریچه ورودی را باز کند و ناحیه بالای پیستون را پر کند.

با بالا رفتن پیستون، هوای بالای آن فشرده می‌ شود، شیر ورودی را خاموش نگه می‌ دارد و شیر تخلیه را باز می ‌کند. هوا از درگاه تخلیه به سمت مخزن حرکت کرده. با هر ضربه، هوای بیشتری وارد مخزن می ‌شود و فشار افزایش پیدا می ‌کند.

اکثر کمپرسورهای پیستون دارای شیر‌های خودکار هستند که بر اساس اختلاف فشار در دو طرف دیسک سوپاپ باز و بسته می ‌شوند. بعضی از کمپرسورهای بزرگ به لوله ‌ی انتهایی پیستون، مهر و موم و قطعه‌ ی میانی تهویه مجهز شده‌ اند تا از انتقال روغن به محفظه‌ ی تراکم جلوگیری کنند.

مزایای کمپرسورهای پیستونی

• عمر بالا

• تنوع ظرفیت

• مصرف پایین

• کاربرد فراوان

• قیمت مناسب

• وفور تعمیر کاران متخصص

معایب کمپرسورهای پیستونی

کمپرسور پیستونی به دلیل اینکه نسبت به دیگر کمپرسورهای صنعتی قدیمی تر هستند، از عیب و ایراداتی هم برخوردار هستند:

• صدای نسبتا زیاد

• کارایی و راندمان پایین

• هزینه های بالای نگهداری

• اشغال فضای زیاد و وزن بالا

• حساسیت نسبت به ورود مایعات

• روغن ریزی-روغن پاش شدن

• لرزش نسبتا زیاد در حین کار

• وجود مدل های بسیار بی کیفیت در بازار

کاربرد کمپرسور پیستونی

کمپرسورهای برگشت پذیر کاربردهای بسیار زیادی در صنعت دارند، از جمله آن ها می ‌توان در پردازش گاز طبیعی، کارخانه‌ های شیمیایی و پالایشگاه ‌های نفت اشاره کرد. علاوه بر همه ی این ها، گازهای فشرده شده توسط کمپرسورهای پیستونی نقش بسیار مهمی در فناوری سردسازی و خنک کنندگی دارند، جایی که انبساط مجدد گاز بعد از فشرده سازی، اثر خنک کنندگی مورد نیاز را تولید می ‌کند.

از هوای فشرده شده توسط کمپرسورهای پیستونی در غواصی، دندان ‌پزشکی، اتومبیل سازی و کشاورزی هم مورد استفاده قرار می گیرد. ابزارهای پنوماتیک یا بادی مثل مته ‌ها و اره برقی‌ ها که در ساختار آن‌ ها از کمپرسورهای پیستونی استفاده شده، در صنعت حائز اهمیت می باشد زیرا به طور کلی سبک‌ تر و ایمن ‌تر از موتورهای برقی هستند.

کمپرسورهای پیستونی به عنوان قدرتمندترین کمپرسورها شناخته می شوند که همچنین دارای بالاترین انرژی هستند.

 و در موارد بسیاری، به غیر از مواردی که به مقدار کمی فشار هوا نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع کمپرسورها نسبت به سایر انواع کمپرسور، به تعمیر و نگهداری بیشتری نیاز دارند. پس باید در کنار میزان انرژی این دستگاه، هزینه ‌های نگهداری آن ها را هم را باید در نظر داشت. یکی از مهمترین نکته ها در نگهداری کمپرسورهای پیستونی، جلوگیری از نشت روغن در بالای پیستون می باشد، به این معنی که باید حلقه ‌های پیستون به مراتب تعویض شود.

تعمیر کمپرسور پیستونی

درسته که کمپرسورهای پیستونی از بقیه ی کمپرسورهای دیگه از جمله کمپرسور اسکرو از قطعات متحرک کمتری ساخته شده ‌اند، اما گاهی اوقات به دلایل مختلفی مثل اصطکاک میان قطعات و حرارت ناشی از فشرده سازی هوا این دستگاه ‌ها نیاز به تعمیر و تعویض قطعات دارند. از آنجایی که کمپرسورهای پیستونی یکی از مهم ترین قطعات ماشین ‌آلات مختلف هستند، امروزه مراکز معتبر و متخصص تعمیر کمپرسور پیستونی وجود دارند.

(تعمیر انواع کمپرسور پیستونی توسط افراد متخصص در مجموعه کاسپین)

با تعمیر کمپرسور پیستونی به شکل صحیح و اصولی شما می ‌توانید به راحتی طول عمر و کارایی کمپرسور پیستونی را افزایش دهید و در عین حال هزینه ‌های نگهداری را هم کم کنید. معمولا تعمیر و نگهداری کمپرسورهای پیستونی به صورت ماهانه انجام می شود در نگهداری و تعمیر این دستگاه، موارد مختلفی از جمله نظافت و از بین بردن گریس و نشتی‌ های روغن، چک کردن کابل برق دستگاه، اجزای پوسیده و ضعیف، میزان روغن، نشتی هوا و فیلتر هوای ورودی مورد بررسی قرار می ‌گیرند.

 در نگهداری و تعمیرات هفتگی کمپرسور پیستونی قطعات گوناگون آن به خصوص فیلتر هوا مورد بررسی قرار می گیرد. سوپاپ اطمینان یا سوپاپ ایمنی یکی از مهمترین اجزای کمپرسورهای پیستونی می باشد که در تعمیرات ماهانه ‌ی آن باید تست ‌شود. آچارکشی پیچ‌ ها و تست فشار کمپرسور پیستونی از دیگر مواردی هستند که در بررسی ‌های ماهانه باید مورد توجه قرار بگیرند.

راهنمای خرید کمپرسور پیستونی

استفاده از کمپرسور در صنایع بری ایجاد فشار گاز مورد نیاز بسیار رواج پیدا کرده است . این نوع کمپرسور در انواع متفاوت تولید و در بازار یافت می شود به همین دلیل است که در هنگام خرید کمپرسور پیستونی باید از فروشنده در مورد کارایی و نوع آن سوال کنید تا بتوانید کمپرسوری با بهترین کیفیت و براساس کارایی آن را خریداری کنید.

مهمترین نکته ای که هنگام خرید کمپرسور پیستونی باید به آن توجه کرد، قیمت آن است. عوامل متعددی از جمله میزان فشار کاری کمپرسور، توان موتور، ظرفیت هوادهی و … در قیمت کمپرسور پیستونی موثر می باشد. علاوه بر همه ی این ها، ویژگی ‌های ظاهری مناسب کمپرسور از جمله جوشکاری با کیفیت آن از دیگر عواملی است که باید هنگام خرید کمپرسور پیستونی به آن توجه کرد.

نکات مهم برای خرید کمپرسور پیستونی

اسب بخار

در نظر گرفتن میزان قدرت یک کمپرسور که با اسب بخار (HP) مشخص شده، بهترین روش برای خرید کمپرسور باد مورد نیاز شما است.

کمپرسورهای صنعتی از این نظر معمولاً به طور دقیق ارزیابی می شوند، برای این که ببینید یک کمپرسور باد چه میزان اسب بخار توان بهتر است به توان الکتریکی آن هم توجه کنید. به طور مثال یک موتور ۵ HP واقعی روی مدار ۲۴ آمپر با ۲۲۰ ولت (قدرت تک فاز) کار می کند، در حالی که بیشتر کمپرسورهای خانگی روی یک مدار معمولی ۱۵ آمپر با ۱۱۰ ولت کار می کنند که اسب بخار واقعی آنها حدود ۲ HP واقعی است. همچنین اسب بخار یک کمپرسور باد با موتور بنزینی متفاوت از موتور الکتریکی است.

فشار هوا

فشار هوا که به صورت اختصاری به آن  PSI گفته می شود که معمولاً به ازای هر اینچ مربع یا PSI در پوند ارزیابی می شود. اکثر ابزارهای هوایی برای عملکرد مناسب به ۹۰ PSI  احتیاج دارند، اما برای حفظ ۹۰ PSI در این ابزار هنگام خرید باید دستگاهی با فشار هوای بالاتر بخرید.

حجم هوا

کمپرسور هوا برای شروع به کار به تولید حجم معینی از هوا نیاز دارد. حجم هوایی که یک کمپرسور تولید می کند با فوت مکعب در دقیقه(CFM)  رتبه بندی می شود. دانستن میزان cfm کمپرسور هوا برای تعیین نوع ابزارهایی که کمپرسور می تواند آنها را به کار بیندازد، ضروری است. به طور مثال  برای خرید یک کمپرسور خانگی که دارای فشار هوای ۹۰ تا ۱۲۵، حجم هوا نیز باید ۳ الی ۴ باشد.

تک مرحله ای یا دو مرحله ای بودن

یکی از اصلی ترین فاکتورهایی که باید در هنگام خرید کمپرسور پیستونی در نظر گرفت این است که آیا به کمپرسور تک مرحله نیاز دارید یا دو مرحله ای؟ یک یا دو مرحله ای بودن یک کمپرسور هوا به اینکه چند بار هوا فشرده می شود، بستگی دارد.