کمپرسور سانتریفیوژ | Centrifugal Compressor

 در کمپرسور سانتریفیوژ که نام دیگر ان گریز از مرکز است انرژی جنبشی هوای ورودی از طریق ایمپلر افزایش داده شده و سپس این انرژی جنبشی از طریق پلنیوم به انرژی پتانسیل فشاری تبدیل می­گردد. این نوع کمپرسورها معمولاً به صورت ۲، ۳ و ۴ مرحله ای طراحی میشوند. ظرفیت بالا در محدوده فشاری گسترده از ویژگیهای بارز کمپرسورهای سانتریفیوژ می باشد.

همچنین این نوع کمپرسورها با توجه به عدم بکارگیری روغن در هوای تولیدی، به شدت در صنایعی نظیر نفت و گاز، پتروشیمی، فولاد، داروسازی، سیمان، نساجی و غیره مورد توجه قرار گرفته است.کمپرسورهای سانتریفیوژ کارکردی پیوسته دارند و در رده کمپرسورهای دینامیک قرار می‌گیرند.

اساس کارکرد کمپرسورهای سانتریفیوژ اینگونه است که ابتدا توسط روتور یا ایمپلر به سیال سرعت داده می‌شود و سپس این انرژی جنبشی در دیفیوزر به انرژی پتانسیل تبدیل می‌گردد. کمپرسورهای سانتریفیوژ نسبت به سایر کمپرسور‌ها مصرف انرژی کمتری دارند اما در یک مرحله قادر به رسیدن به نسبت‌های فشار بالا نیستند.

راندمان کمپرسور سانتریفیوژ نسبت مستقیم با سرعت آن دارد بنابراین برای بازده بیشتر باید سرعت نیز بیشتر باشد. سرعت کمپرسورهای سانتریفیوژ متناسب با ظرفیت، بین 3000RPM تا 18000RPM است.

مزایا کمپرسور سانترفیوژ:

• ظرفیت‌های نسبتا بالاتر
• عدم نیاز به روغن
• ساختار فشرده و کم حجم
• نیاز به تعمیرات کمتر
• ارتعاشات کمتر

محدودیت‌ها:

• هزینه اولیه بالاتر و در عوض آن هزینه کاری پایین
• نیاز به مواد با کیفیت و ماشینکاری دقیق و ساخت با کیفیت
•  غیر قابل طراحی برای ظرفیت‌های پایین تر از ۷۰ کیلووات به علت نیاز به سرعت بالای پره‌ها و سخت بودن ساخت پره‌های کوچک
• نیاز به سیم پیچی و فیوزهای بزرگ در ظرفیت‌های بالا

قطعات:

از قطعات اصلی یک ​کمپرسور گریز از مرکز یا سانتریفیوژ از مرکز می‌توان به این موارد اشاره کرد:

 پوسته، پروانه، پره‌های هادی، دیافراگم، دیفیوزر، آب بند‌های شانه ای، شفت، یاتاقان‌ها و پوسته یاتاقان ها. برای تامین قدرت لازم از توربین بخار، توربین گازی، موتورهای الکتریکی و موتورهای احتراق داخلی استفاده می‌شود.
در ​کمپرسور گریز از مرکز یا سانتریفیوژ Centrifugal Compressor پروانه‌ها در داخل پوسته قرار گرفته اند و توسط قسمت دوار و بواسطه ی تعدادی یاتاقان نگه داری می‌شوند. آب بندهای دو سر شافت در سمت داخلی نسبت به یاتاقانها قرار گرفته اند و گذرگاههای داخلی جریان گاز توسط دیافراگم‌هایی مهیا گشته اند.
پوسته کمپرسور بصورت افقی و یا عمودی و در دو نصفه جدا از هم ساخته می‌شود. از پوسته افقی در فشارهایی پایین تا فشار Psi ۸۰۰ و از پوسته عمودی در فشارهایی بالا تا Psi ۵۰۰۰ استفاده می‌شود. اتصالات و نازل‌های ورودی و خروجی و قسمت دیفیوزری نیز در پوسته قرار می‌گیرد که ممکن است در نصفه بالایی یا پایینی یا قسمت جانبی قرار گرفته باشند.

انواع کمپرسورهای گریز از مرکز:

کمپرسورهای گریز از مرکز از لحاظ مراحل کاری به دو نوع یک مرحله ای و چند مرحله ای تقسیم می شوند.

کمپرسورهای گریز از مرکز از لحاظ سیستم روغن کاری به انواع ریزشی، تحت فشار و بدون روغن تقسیم بندی می‌شوند.

نوع بدون روغن از یاتاقان های بدون اصطکاک مغناطیسی کمک می‌ گیرد، که در نتیجه آن سایش مکانیکی از بین رفته و نویز و هزینه نگهداری کاهش می‌یابد.

اصول کارکرد کمپرسورهای سانتریفیوژ:

اصول کار کمپرسور سانتریفیوژ کمی متفاوت از کمپرسورهای دوار یا رفت و برگشتی است.

این کمپرسورها طبق مراحل زیر عمل می کنند:

1.در هنگام راه اندازی، سیال از مخزن یا هر منبع دیگری وارد کمپرسور گریز از مرکز می شود.

2.پس از ورود به کمپرسور، به پروانه برخورد می کند. این پروانه دارای چندین تیغه شعاعی است که با چرخش پروانه می چرخند.

3.با برخورد سیال به تیغه های شعاعی پروانه، سیال توسط نیروی گریز از مرکز به مرکز پروانه منتقل می شود.

4.پس از برخورد، پره های پروانه انرژی جنبشی را به سیال می رسانند. به همین علت، سرعت آن افزایش می یابد.

5.پس از عبور از پروانه، هوا وارد ناحیه دیفیوزر می شود. این دیفیوزر دارای vans های ثابت است. پس از ورود به ناحیه دیفیوزر ، سرعت جریان سیال شروع به کاهش می کند.

6.بر اساس اصل برنولی، مربع سرعت نسبت عکس، با فشار دارد. پوسته یا دیفیوزر پیش از هدایت سیال به سمت مرکز پروانه، سرعت افزایش یافته سیال را به فشار تبدیل می کند. افزایش فشار پروانه تقریباً برابر با افزایش فشار دیفیوزر خواهد بود.