کنترل ظرفیت



در صورتی که مانند کمپرسورهای رفت و برگشتی، سرعت روتور در این کمپرسورها ثابت بماند آنگاه روش های متعددی جهت کنترل ظرفیت آنها مورد استفاده قرار می گیرد. در شکل 28-20 چهار روش کنترل ظرفیت ارائه شده است.


@image


سرعت متغیر
همانطور که قبلا نیز نشان داده شد، ظرفیت کمپرسور تابعی از پروفایل روتور و سرعت روتور است. در کمپرسورهای مستقل از روغن روش سرعت متغیر جهت کنترل ظرفیت نسبت به سایر روش ها ترجیح داده می شود. ولی در کمپرسورهای مرطوب (روغن زده شده) نمی توان این روش را مورد استفاده قرار داد زیرا روغن تزریق شده باشد با سرعت تغییر پیدا کند. بنابراین در این کمپرسورها از روش شیر مکشی جهت کنترل ظرفیت استفاده می شود.


روش تنظیم با استفاده از تنظیم در مکش
این روش قادر است که جریان جرمی کمپرسور پیچی را توسط تغییر در دانسیته گاز ورودی کنترل نماید. باید مراقب باشید که این مقدار نباید از نسبت فشرده سازی حداکثر کمپرسور تجاوز نماید زیرا امکان دارد که سبب خمش روتور و یا افزایش بیش از حد دمای گاز خروجی شود.


شیر تیغه ای (مکشی)
در کمپرسورهای پیچی با روغن تزریق شده معمولا یک شیر تیغه ای مورد استفاده قرار می گیرد. این شیر اجازه می دهد که حجم مکش بین 10 الی 100 درصد تغییر کند. در شکل 28-21 یک نمونه شیر تیغه ای در داخل محفظه پوسته پیچ کمپرسور نشان داده شده است.

روش کنترل ظرفیت با استفاده از شیر متحرک اخیرا در تعداد محدودی از کمپرسورهای مستقل از روغن پیچی مورد استفاده قرار گرفته است.

در شکل 28-22 کارکرد یک شیر متحرک نشان داده شده است. شیر متحرک دارای یک قطعه متحرک محوری در دیواره پوسته سیلندر است. زمانی که این قطعه از انتهای مکش به سمت انتهای خروجی حرکت داده می شود جریان از طریق مسیر فرعی به سمت قسمت مکش برمی گردد. این روش پس از روش سرعت متغیر پربازده ترین روش کنترل ظرفیت به شمار می رود.


روش کنترل از طریق by pass
در این روش از یک شیر کنترل خارجی جهت فرستادن گازهای اضافی از طریق مسیر فرعی به سمت مکش استفاده می شود. گاز برگشت داده شده باید خنک شود. کنترل شیر فرعی می تواند فشار یا جریان باشد. روش کنترل ظرفیت با استفاده از کنترل by pass از جمله روش های ناکارآمد در روش های کنترل ظرفیت می باشد.


@image


راهنمای انتخاب
همانطور که قبلا گفته شد، کمپرسورهای پیچی دارای محدوده جریانی 100-400 ACFM و نسبت های تراکم بالاتر از 25:1 هستند. برای بهینه سازی بازده این کمپرسورها لازم است که اطلاعات صحیح فرآیند جمع آوری شده و به سازنده کمپرسور اعلام گردد. در شکل 28-23 به این اطلاعات اشاره شده است.


@image


از جمله مهم ترین موارد فوق تعریف دقیق آلودگی های گاز و درصد آنها در واحد حجم می باشد.


کمپرسور پیچی خشک یا مرطوب
عواملی مانند هزینه پایین و مزیت های فنی کمپرسورهای مرطوب باعث شده که این کمپرسورها همیشه به عنوان انتخابی مطمئن تلقی شوند. هر چند که با انجام تغییرات مخصوص مورد نیاز در این نوع کمپرسورها می توان از آنها در فرآیندهای دارای گاز ترش نیز استفاده کرد. در این نوع کمپرسورها به دلیل پایین بودن زمان ماندگاری روغن در درون محفظه جداسازی آن (60 الی 90 ثانیه) اجازه خروج ترکیبات گاز ترش به مخزن روغن را نخواهد داد. چنین حالتی باعث آلودگی روغن می شود و می تواند باعث خسارت زدن به متعلقات کمپرسور شود و تغییر تدریجی خواص روغن را در پی داشته باشد. البته می توان ظرفیت مخزن را افزایش داد که این کار نیازمند هزینه های زیادی می باشد. در فرآیندهایی که دارای گاز ترش هستند باید از کمپرسورهای پیچی خشک استفاده کرد. در این خصوص لازم است تا لیستی از تجربیات سازندگان این کمپرسورها مورد بررسی قرار گیرد.


پایش وضعیت
پایش وضعیت اجزای اصلی کمپرسورهای پیچی باید در نظر گرفته شود. این اجزا به شرح زیر می باشند:

روتور

یاتاقان های ژورنال

یاتاقان های محوری (فشاری)

آب بندها

در شکل 28-24 حداقل مواردی که باید مورد پایش وضعیت قرار بگیرد اراده شده است:


@image


مقاله مرتبط


کمپرسورهای پیچی

کمپرسورهای پیچی از جمله جدیدترین نوع کمپرسورها است. کمپرسورهای پیچی خشک قبل از سال 1940 مطرح و تا سال 1960 برای مواردی که نیاز به هوا با نرخ جریان پایین تا متوسط داشتند مورد استفاده قرار نمی گرفت.

انواع کمپرسورهای پیچی

در شکل 28-8 یک کمپرسور پیچی تک مرحله ای، بدون روغن با پیچ های دو تایی به همراه قطعات اصلی آن نمایش داده شده است. کمپرسور پیچی بدون روغن اولین نوع کمپرسور مورد استفاده در تامین هوای تجهیزات اندازه گیری در یک کارخانه است که مورد استفاده قرار می گیرد.

روابط عملکردی کمپرسورها

تمامی کمپرسورهای پیچی از نوع کمپرسورهای جابه جایی مثبت هستند. عملکرد کمپرسورهای پیچی در استفاده آنها در فرآیندهای آدیاباتیک محاسبه می شود.

یاتاقان های ژورنال

معمولا یاتاقان های ژورنال انتخاب شده از نوع یاتاقان غلطکی و ضد اصطکاکی است. در کمپرسورهای بزرگ تر از یاتاقان های لغزشی یا پوسته ای استفاده می شود.