کمپرسورها از مهم‌ترین عوامل پیشرفت صنعت‌ها به‌حساب می‌آیند. کمپرسورها می‌توانند در کنار افزایش راندمان و بازدهی کار، فعالیت نیروی انسانی را نیز کاهش دهند. وظیفه اصلی کمپرسور، کاهش حجم هوا و فشرده کردن گاز می‌باشد. فرآیند فشرده‌سازی گاز( مبرد) در انواع کمپرسورها باهم متفاوت می‌باشد.
در صنعت ها، فشرده‌سازی گاز باید متناسب با ویژگی‌ها و کاربردهای موردنیاز آن صنعت انجام شود. برای این امر به کمپرسورهای متفاوتی نیاز است تا با توجه به تطبیق ویژگی‌های کمپرسور و فعالیت موردنظر، بهترین کمپرسور انتخاب شود. کمپرسور دومرحله‌ای از انواع کمپرسورها هست که در مقاله به بررسی آن می‌پردازیم.
کمپرسور دومرحله‌ای
همان‌طور که از نام این کمپرسور مشخص است، فعالیت فشرده‌سازی را در دو مرحله به پایان می‌رساند. عمل فشرده‌سازی توسط اجزای کمپرسورها انجام می‌شود. اواپراتور و کندانسور قطعه‌هایی در شروع و پایان کار فشرده‌سازی می‌باشند. در کمپرسورهای دومرحله‌ای ( دبل استیج)، مراحلی که گاز پس از ورود از اواپراتور تا کندانسور طی می کند در دو مرحله اتفاق می افتد.
کمپرسور دبل استیج در دسته کمپرسورهای رفت و برگشتی قرار می‌گیرد. یعنی سیلندرها و پیستون‌ها در این کمپرسور به‌صورت رفت و برگشتی گاز را فشرده می‌کنند. کمپرسورهای دومرحله‌ای به دلیل فعالیت اضافه‌تر نسبت به سایر کمپرسورها، نیاز به انرژی بیشتری نیز دارند. انرژی موردنیاز توسط موتور تامیین می‌شود.
اجزا و قطعات کمپرسور دبل استیح
به طور کلی هر کمپرسور از قطعات ثابتی مثل: موتور، سیلندر و پیستون در طی فرآیند متراکم سازی استفاده می‌کنند. در انواع مختلف کمپرسورها ممکن است تعداد این قطعات باهم متفاوت باشد و یا قطعات جانبی دیگری نیز داشته باشد. کمپرسورهای دومرحله‌ای ، به‌طورمعمول دارای دو سیلندر می‌باشند اما گاهی به‌صورت 4 سیلندر و 6 سیلندر نیز طراحی می‌شوند. این نوع طراحی برای این کمپرسورها برای افزایش انرژی و کار قطعات می‌باشد.
وظیفه موتور در تمام کمپرسورها تامیین انرژی موردنیاز برای مکش گاز و انجام فشرده‌سازی می باسد. در کمپرسورهای دومرحله‌ای به دلیل بالا بودن فعالیت، نیاز به انرژی بیشتر و به‌تبع از آن نیاز به موتور قوی می‌باشد. سیلندرها در کمپرسور جایگاهی برای فعالیت پیستون‌ها می‌باشند. پیستون ها، وظیفه اصلی فشرده‌سازی را به عهده‌دارند.
نحوه عملکرد کمپرسورهای دومرحله‌ای
همان‌طور که گفته شد، کار فشرده‌سازی در کمپرسورها توسط حرکات مکانیکی قطعات آن انجام می‌شود. پس کارکرد صحیح هر قطعه در طراحی کمپرسور بسیار حائز اهمیت می‌باشد. همین موضوع سبب شده تا تفاوت بین برندهای مختلف در کیفیت کمپرسورها ایجاد شده و باعث رقابت بین برندها شود.
در کمپرسورهای دو مرحله ای، دو سیلندر و در هر سیلندر دو پیستون تعبیه‌شده است . در گام اول مبرد به سیلندر اول وارد می‌شود. پس‌ازآن گاز به پیستون اول واردشده و در آنجا فشرده‌سازی اولیه انجام می‌شود. پیستون بعدی وظیفه انتقال گاز فشرده‌شده به سیلندر بعدی را دارد. در سیلندر دوم نیز به همین ترتیب فشرده‌سازی ثانویه انجام می‌شود. قطر سیلندر اول در این کمپرسور نسبت به سیلندر دوم بیشتر می‌باشد.
در این مرحله فشرده‌سازی انجام‌شده و حجم گاز کاهش‌یافته اما دمای آن بالا رفته است. گازی که درنهایت از کمپرسور خارج می‌شود باید حجم کم، فشار زیاد و دمای کم داشته باشد. به‌این‌ترتیب برای کاهش دما، گاز از پیستون آخر به اینتر کولر هدایت می‌شود. در آخر گاز متراکم شده با فشارزیاد و دمای کم از کمپرسور خارج می شود.
ویژگی های کمپرسور دو مرحله ای
از آنجایی که هر کمپرسور نسبت به ویژگی های خاص خود عمل می کند، مهم ترین معیار انتخاب کمپرسور شناخت مزایا و معایب آن می باشد. در این بخش به بررسی واین ویژگی ها در کمپرسور دو مرحله خواهیم پرداخت. ویژگی های مثبت (مزایا) کمپرسور دو مرحله ای در موارد زیر آورده شده است.
- بالا بودن راندمان و بازدهی: در کمپرسورهای دو مرحله ای، راندمان و کارآمدی نسبت به دیگر کمپرسورها بیشتر می باشد. این برتری به دلیل بیشتر بودن فعالیت و انرژی در این کمپرسور می باشد.
- طول عمر بالا: با توجه به ساختار باز و تعمیر آسان آین کمپرسور، طول عمر آن بالا رفته و در طی استفاده از آن به مشکل خاصی دچار نمی شود.
- تعمییر آسان: ساختار این کمپرسور از نوع باز و نیمه باز می باشد. یعنی محفظه آن بسته نیست و همین امر باعث می شود تا تعمییر آن در صورت خرابی امکان پذیر باشد.
هر کمپرسور در کنار مزایا معایبی نیز دارد که استفاده آن را در بعضی کسب و کار ها محدود می کند. ویژگی های منفی(معایب) کمپرسور دو مرحله ای شامل موارد زیر می باشد:
- مصرف انرژی بالا: کمپرسورهای دو مرحله ای به دلیل نیازمندی به انرژی زیاد، محدودیت هایی ایجاد می کنند. این نوع کمپرسور برای تامیین انرژی از برق فشار قوی و سه فاز (380) ولت استفاده می کند.
- سازگاری با گاز مبرد خاص: این کمپرسورها معمولا با مبردهای R407,R22,R507 سازگار می باشند.
- قیمت بالا: با توجه به تعداد قطعات بیشتر نسبت به سایر کمپرسورها، به تبع قیمت آن نیز بیشتر می شود. این ویژگی باعث شمی شود تا بعضی کسب و کار ها در تهیه آن دچار محدودیت شوند.
از دیگر ویژگی های این کمپرسور می توان به: استهلاک کم، نوسانات دمایی کم، میزان رطوبت کم و … نیز اشاره کرد. هر کدام از این ویژگی ها این کمپرسور را برای فعالیت های خاصی ، شخصی می کند.
برندهای کمپرسور دو مرحله ای
انتخاب کمپرسور، بسیار متناسب با تشخیص برند خوب می باشد. برندها و کمپانی های بسیاری در این زمینه این نوع از کمپرسور را نیز تولید می کنند که شامل: برند بیترز(کمپرسور دو مرحله ای بیتزر)، برند بوک(کمپرسور دو مرحله ای بوک)، فراسکلد(کمپرسور دو مرحله ای فراسکلد)، برند دورین و برند رفکامپ می باشد. البته شرکت های ایرانی نیز دست به تولید این کمپرسورها نیز زده اند .
از بین این برندها ، کمپانی پیشنهادی ما کمپانی بیترز می باشد. این کمپانی قدمت و سابقه طولانی در این عرصه دارد و در طی سال ها تولیدات خود را با توجه به نیاز های روز جامعه تطبیق داده است. مهم ترین برتری این برند نسبت به دیگر رقبا تنوع محصولات و کیفیت و طراحی آن ها می باشد. کمپرسورهای دو مرحله ای کمپانی بیترز نیز از مزایا و کیفیت بسیار خوبی برخوردار است که تهیه آن را برای صاحبان صنعت ها ضروری می کند.
موارد استفاده و کاربرد کمپرسورهای دو مرحله ای
کارآیی هر کمپرسور در فعالیت های گوناگون، به ویژگی ها و طراحی خاص هر کدام مربوط می شود. در مورد کمپرسورهای دو مرحله ای، با توجه به مزایا و معایبی که در بالا به آن اشاره شد، استفاده آن در بسیاری از فعالیت ها مناسب و در بعضی نیز نامناسب می باشد.
به طور کلی کمپرسورهای دو مرحله ای، در دمامهای زیر صفر کاربرد دارند. مثل: سردخانه ها، چیلرها و تونل های انجماد. در کل کاربرد این کمپرسورها در انجماد های سریع یا سیستم های IQF می باشد. این کاربرد ها هم به دلیل این است که در این کمپرسورها، با صرف انرژی زیاد گاز متراکم و فشار قوی خارج می شود.
از طرفی به دلیل قیمت زیاد و مصرف انرژی بالا، این کنپرسورها در صنعت های بزرگ استفاده می شوند و در فعالیت ها و کسب و کارهای کوچک مورد استفاده قرار نمی گیرند. کارگاه های کوچک و نوپا طبیعتا به حجم گاز فشرده زیادی نیاز ندارند و کمپریورهای کوچک و ظرفیت کم برای آنها مناسب تر می باش
کمپرسورها در انواع مختلفی ارائه شده و هر کدام برای فعالیتی مناسب می باشند. با توجه به ویژگی های کمپرسور دو مرحله ای که عنوان شد، صنعت های بزرگ به راحتی می توانند برای تولید حجم زیاد گازهای فشرده این کمپرسور را انتخاب کنند.
جمع بندی
تمام ویژگی ها و موارد لازم در خصوص کمپرسور دو مرحله ای عنوان شد. برای هر کس که می خواهد این نوع کمپرسور را تهیه و استفاده کند، لازم است تا موارد فوق را مطالعه کرده و با اطلاعاتی که کسب می کند مناسب ترین کمپرسور را انتخاب کند.
از آنجایی که صنعت های مختلف به این دستگاه کاربردی برای فعالیت های خود تیاز دارند، کمپرسورها در توسعه صنعت تاثیر به سزایی دارند. شناخت انواع کمپرسورها و ویژگی هایشان می تواند قدم مهمی برای تهیه و استفاده این دستگاه باشد.
