کمپرسور کولر گازی چگونه کار می کند؟

کمپرسور کولر گازی چگونه کار می کند؟

کمپرسور

کمپرسور در واقع قطعه ای در سیستم کولر های گازی است که دما و فشار گاز مبرد را برای جریان یافتن در اپراتور تنظیم می نماید. برای خنک سازی محیط ایجاد فشار بالا و اختلاف فشار برای جریان یافتن گاز مبرد درون لوله ها الزامی است . و همانطور که می دانیم سیالات فشار قوی به سمت سیال با فشار پایین تر جریان می یابند. و اساسا چیزی که اتفاق می افتد این است که کمپرسور سبب افزایش فشار گاز مبرد شده و در نتیجه گاز مبرد به راحتی به درون لوله ها پمپاژ می شود.

این قسمت از کولر گازی در هنگام افزایش فشار سبب پایین آمدن دمای گاز مبرد می شود و زمینه ی تبادل دمایی بین محیط و گاز مبرد را ایجاد می کند. چرا که گاز مبردی که فشار بالا و دمای پایین دارد برای انبساط و رسیدن به حالت اولیه به گرما نیاز دارد از همین رو گرمای اتاق را گرفته و مجددا به سمت کمپرسور بر می گردد. بدین صورت با گرفتن گرما از هوای مکش شده به داخل یونیت داخلی سبب خنک سازی هوا خواهد شد. موتورهای تهویه مطبوع و پمپ حرارتی به عنوان کمپرسور گازی شناخته می شوند زیرا مایعات سیال قابل تراکم نیستند. هر مایعی که ممکن است وارد کمپرسور شود باعث کاهش بازده و ظرفیت می شود و معمولاً باعث آسیب مکانیکی به اجزای داخلی کمپرسور می شود.

کمپرسور رفت و برگشتی چگونه کار می کند؟

یک کمپرسور رفت و برگشتی از پیستون ها، سیلندرها و سوپاپ ها برای فشرده سازی مبرد استفاده می کند. پیستون در سیلندر به جلو و عقب حرکت می کند. کمپرسورهای پیستونی بسته به نیاز سیستم از نظر اندازه و ظرفیت متفاوت هستند. کمپرسور درواقع حد فاصل بین دو طرف نقطه فشار قوی و کم فشار سیستم است و اجزایی مانند شیرهای مکش و تخلیه را در خود جای می دهد. اوپراتور در سمت فشار کم و کمپرسور و کندانسور در سمت فشار قوی قرار دارند.

شیر مکش، کمپرسور را از طریق خط مکشی که مبرد را به داخل کمپرسور می‌برد، به قسمت کم فشار سیستم متصل می‌کند. شیر تخلیه،نیز کمپرسور را از طریق خط تخلیه که مبرد را پس از فشرده شدن حمل می کند، به نقطه فشار قوی سیستم متصل می کند. دریچه‌های مکش و تخلیه بسته به اختلاف فشار باز و بسته می‌شوند و اجازه می‌دهند گاز مبرد در لحظه مناسب وارد محفظه تراکم شده و از آن خارج شود.

فرآیند کمپرسور رفت و برگشتی

وقتی که گاز مبرد وارد کمپرسور می شود پیستون دستگاه شروع به حرکت کرده و در بالاترین نقطه ی فشار خود قرار می گیرند. که این موقعیت به عنوان نقطه مرگ بالا شناخته می شود. در نقطه مرگ بالا هر دو سوپاپ مکش و تخلیه در وضعیت بسته قرار دارند و مبرد در محفظه متراکم شده و فشار آن برای تخلیه شدن آماده می شود.

انبساط مجدد:

موتور شروع به چرخش می کند و پیستون شروع به حرکت به سمت پایین در سیلندر می کند. پیستون با پایین آمدن، مقدار فضا یا حجم را افزایش می دهد، مبرد وارد می شود. همچنین فشار شروع به کاهش می کند زیرا مقدار مبردی که قبلاً در آنجا بود اکنون در فضای بزرگتری قرار دارد. این باعث انبساط مبرد می شود. انبساط مبرد به همین دلیل است که این بخش از فرآیند انبساط مجدد نامیده می شود.

مکش:

فشار مبرد تا زمانی که به نقطه ای درست کمتر از فشار مکش سیستم برسد به افت ادامه می یابد. فشار مکش سمت کم فشار سیستم است. در این فشار فشار مکش از محفظه تراکم بیشتر خواهد شد و دریچه مکش باز می شود. با ادامه حرکت پیستون به سمت پایین، گاز مکش به داخل محفظه تراکم کشیده می شود. مکش ادامه خواهد داشت تا زمانی که پیستون در جهت پایین حرکت نکند. هنگامی که پیستون به پایین ترین نقطه خود در سیلندر، نقطه مرده پایینی می رسد، قسمت مکش سیکل به پایان می رسد.

فشرده سازی:

با ادامه کار کمپرسور، پیستون شروع به حرکت به سمت بالا در سیلندر می کند. این حرکت پیستون به سمت بالا، سوپاپ مکش را فشار می دهد و مبرد را در سیلندر محبوس می کند. پیستون به حرکت خود به سمت بالا ادامه می دهد و باعث کاهش حجم سیلندر و افزایش فشار مبرد می شود. فشرده سازی تا زمانی ادامه می یابد که فشار سیلندر کمی بیشتر از فشار مبرد در خط تخلیه شود.

تخلیه:

هنگامی که فشار سیلندر بیشتر از فشار تخلیه باشد، دریچه تخلیه باز می شود و به مبرد فشار قوی اجازه می دهد تا با ادامه حرکت پیستون به سمت بالا، از سیلندر به خط تخلیه خارج شود. تخلیه تا زمانی ادامه می یابد که پیستون به نقطه مرگ بالایی برسد، جایی که مبرد تخلیه، شیر تخلیه را فشار می دهد تا پیستون دوباره شروع به حرکت به سمت پایین کند.

تا زمانی که دمای اتاق به حالت مطلوب و خواسته شده برسد، چرخه خود به خود تکرار می شود.

موتورهای روتاری استوانه ای هستند و دارای خط تخلیه در بالا هستند. این نوع با یک غلتک متصل به محور موتور کار می کند. این غلتک با همان سرعت موتور در اطراف موتور می چرخد. ​​و به داخل محفظه تراکم ساییده می شود. و ناحیه ای را تشکیل می دهد که گاز مبرد در حین فشرده سازی در آن محبوس می شود. یک پره متحرک وجود دارد که به دلیل فشار فنری که پره را در حین چرخش به سمت بالا فشار می دهد، با غلتک یک فضای بسته را ایجاد می کند. پره دو طرف تخلیه و مکش سیلندر را جدا می کند. مانند حالت رفت و برگشتی، مبرد از طریق خط مکش وارد دستگاه می شود و از طریق خط تخلیه از موتور خارج می شود.

فرآیند کمپرسور روتاری

برای کمک به تجسم فرآیند فشرده‌سازی، از جایی شروع می‌کنیم که غلتک درگاه تخلیه را مسدود می‌کند و مبرد از درگاه مکش می‌تواند وارد سیلندر شود. مبرد وارد می شود. با چرخش غلتک، دریچه مکش یا ورودی از گاز مبردی که به تازگی وارد سیلندر شده است جدا می شود. و سیستم ورود گاز مبرد بسته می شود و جریان آن قطع می شود .

با چرخش غلتک فضا کوچکتر شده و فشار گاز مبرد به دلیل فشرده شدن آن افزایش می یابد. با چرخش بیشتر غلتک، فشار مبرد بالاتر از فشار خطوط تخلیه شده و دریچه تخلیه باز می شود. گاز مبرد با فشار بالا از موتور از طریق خط تخلیه خارج می شود. هنگامی که مبرد فشرده می شود، دریچه مکش زمانی باز می شود که غلتک دریچه مکش را مسدود نکرده و مبرد بیشتری وارد سیلندر می شود. در نتیجه این یک جریان مداوم فشرده سازی ایجاد می کند.

کمپرسور اسکرول چگونه کار می کند؟

 

موتورهای اسکرول از دو قسمت مارپیچ مانند ساخته شده است. که به طور موثر همواره در حال چرخش است. یکی از قسمت های مارپیچ ثابت بوده و مارپیچ دیگر همواره در حال چرخش است. همانطور که می بینید در داخل موتور اسکرول مارپیچ با یک حالت ارتعاشی در حال حرکت است. و بدین صورت گاز مبرد به سمت مرکز موتور حرکت کرده و در آن جا به حرکت دورانی موتور فشرده می شود. و سپس از طریق قسمت دیگر مارپیچ به سمت بیرون هدایت می شود.

طراحی

پیکربندی و طراحی این مارپیچ ها به گونه ای می باشد. که محفظه های متعددی را تشکیل داده است. و هر کدام در مرحله فشرده سازی متفاوتی قرار دارند. و به موتور اجازه می دهد تا به آرامی و پیوسته کار کند. موتورهای اسکرول در حال تبدیل شدن به یک انتخاب محبوب برای جایگزینی برای سایر موتور های کولر گازی هستند، زیرا آنها بهتر می توانند هر مایعی را که ممکن است وارد دستگاه شود کنترل کنند.

نحوه کارکرد مارپیچ ها

یکی از  مارپیچ ها ثابت است و دیگری شناور و در حال چرخش مداوم است . این چرخش و حالت شناور مانند اجازه می‌دهد. تا در صورت ورود مایع به موتور که قابل تراکم نیست موتور به کارکرد خود ادامه دهد. و از آسیب دیدن آن جلوگیری شود. زیرا حرکت مداوم موتور باعث افزایش حجم محفظه می شود. و در نتیجه هر حجم از مایع را در خود جای می دهد. پیستون های روی یک حالت رفت و برگشتی در یک مسیر کاملاً مشخص حرکت می کنند و ورود مایع می تواند منجر به خرابی عمده قطعه شود. با این حال، ورود مایع به موتور اسکرول، تنها ظرفیت خنک سازی سیستم را کاهش می دهد. و هیچ گونه آسیبی به خود موتور وارد نمی کند.

مزایای اسکرول

یکی دیگر از مزایای موتورهای اسکرول عدم استفاده از شیرهای مکش و تخلیه است. مارپیچ ها، با بالا رفتن سن، تمایل به “ساییدگی” دارند. و باعث کارآمدتر شدن آنها می شود. برخلاف دریچه هایی که با گذشت زمان فرسوده می شوند. از آنجایی که هیچ دریچه مکش یا تخلیه وجود ندارد. موتورهای اسکرول مجهز به شیر برگشتی با جرم کم و نوع دیسکی در درگاه تخلیه هستند. که از برگشت مبرد فشار بالا به داخل موتور در طول چرخه خاموش جلوگیری می کند.