Kompresör Nedir? Ne İşe Yarar?
Kompresör nedir: Havayı veya diğer gazları atmosfer basıncından daha yüksek basınçlara sıkıştırmak için kullanılır. Bu motorlu makineye kompresör denir. Diğer bir tanım ise, atmosferden aldığı havayı sıkıştırarak basıncını arttıran makinelere hava kompresörü denir.
Kompresör Ne İşe Yarar?
Basınçlı havanın gerekli olduğu ortamlarda hava desteği sağlamak amacı ile ve pnömatik çalışma sisteminde kullanılmaktadır. Havayı sıkıştırarak basınçlı olarak kullanılmasını sağlar. Ayrıca belirli bir oranda kısmi vakum elde etmek veya atmosfer basıncının altına inmek için de kullanılan cihazlardır. Bu durumda pompa, havalı yerdeki hava yada gazı dışarı atar.
Kompresör Tarihçesi
Otto von Guericke 1650 yılında kompresör alanında önemli gelişmelere imza atmıştır. 1829 senesinde William Mann basınçlı hava kompresör makinesinin patentini almıştır. Bu gelişmeler ile, kompresör ekonomik alanda daha hafif makinelerin elde edilmesinde önemli olmuştur.
1872 yılından sonra sıkıştırma ile birlikte soğutma da yapıldı. Soğutmada, silindirin içinde su jeti fışkırtılmaktaydı. Bu sistemde çalışan kompresörler bazı sorunları da yanında getirdi. Bu tür işlemler yerine etrafında su elbisesi bulunan kompresörler kullanılmaya başlandı. Islak kompresörler günümüzde hala kullanılmaktadır.
Kompresör Çalışma Prensibi
Kompresörlerin çalışması dışarıdan aldığı havayı daha yüksek basınçlarda kullanıma sunar. Basınçlı hava, birçok avantajlara sahip olmakla birlikte maliyeti yüksektir. Basınçlı havanın maliyeti elektrik fiyatlarından daha fazla olduğu için pahalıdır. Bu nedenden dolayı basınçlı havanın ekonomik olarak kullanılması için uygun bir kompresör seçilmelidir. Sürekli çalışmasını sağlamak işletmeler için elektrik enerjisi kadar önemlidir.
Kompresör Seçimi
- İşletme basıncı
- Hava miktarı
- Kompresör tipi
- Özgül güç tüketimi
- Yüksüz güç tüketimi
- Temiz (yağsız) basınçlı hava
İşletmenin ihtiyacından fazla basınçlı hava kompresörü seçmek, ekonomik olarak büyük kayıplara sebep olur. Kaliteli bir kompresör, kullanım süresi içinde en düşük elektrik enerjisi ile en verimli havayı elde eder. Kompresör boşta (yüksüz) çalışırken, en az güç tüketilmelidir.
Kompresör soğutma sistemlerinin kalbidir. Arıza oluşursa çalışamazlar. Çünkü kompresör sorunları önemlidir ve derhal çözülmelidir. Dinamik kompresör ve pozitif deplasmanlı kompresörler olmak üzere iki grupta toplanır.
Dinamik Kompresör
Bu kompresörlere turbo kompresör de denir. Havanın basıncı hava akışı sırasında arttırılır. Havanın türbinler vasıtasıyla yüksek hızlara getirilmesi ve daha sonra hızının düşürülerek basınç elde edilmesi prensibi ile çalışır. İşletmelerde pozitif deplasmanlı kompresörler kullanılır. Çok yüksek (yaklaşık 50-60 m³/dk ve üstü) ve sabit hava debisi ihtiyaçlarında ise dinamik kompresör tercih edilir.
Havanın akış yönüne göre santrifüj kompresör ve eksenel kompresörler olmak üzere iki grupta toplanır. Pozitif deplasmanlı kompresörlerden farklı olarak dinamik kompresörlerde küçük basınç değişimleri büyük debi değişimlerini beraberinde getirir. Bu da motor gücünü değiştirmeye gerek kalmadan geniş bir aralıkta debi değişimini sağlar.
Pozitif Deplasmanlı Kompresör
Bu kompresörler, havanın belli bir hacim içinde sıkıştırılmasıyla basıncın arttırılması prensibine dayanır. Pozitif deplasmanlı kompresörlerde, belirtilen miktarda hava sıkıştırma haznesine emiş regülatörü yardımıyla alındıktan sonra hazne hacmi mekanik olarak azaltılır ve istenilen basınca ulaşıncaya kadar bu azalma oranında havanın basıncı arttırılır.
Pozitif deplasmanlı kompresörler, hacmi azaltmak için kullanılan mekanizma tiplerine göre iki gruba ayrılır; dönel mekanizmalı ve doğrusal mekanizmalı kompresörler.
Dönel mekanizmalı kompresörler arasında çengel rotorlu, sarmal, sıvı çemberli, vidalı, paletli kompresör vardır. Doğrusal mekanizmalı kompresörlerde, piston tipi ve diyafram pompa kullanılmaktadır.
Günümüzde işletmelerin çoğunda çeşitli tiplerde pozitif deplasmanlı kompresörler kullanılmaktadır. Daha önceleri kullanılan kompresörlerin çoğu pistonlu kompresörlerdi. Fakat pistonlu kompresörler gürültülü çalışırlar. Bunun yanında yüksek hava debisi üretebilmesi için çok büyük boyutlarda imal edilmesi gerekmektedir.
Gelişen teknolojiyle kompresör çalışması ve verimi açısından vidalı kompresörler daha çok tercih edilmektedir. Vidalı kompresör kullanımı kolay, bakım maliyetleri daha ucuz ve verimleri pistonlu kompresörlerden yüksektir. Vidalı kompresörlerde üretilen havanın kalitesi, pistonlu kompresörlerden daha yüksektir (havanın sıcaklığı ve içinde bulunan partikül miktarına göre).
Kompresör Çeşitleri
Çalışma şekline göre;
- Pistonlu kompresörler (ileri- geri çalışan kompresör)
- Vidalı kompresörler
- Merkezkaç kompresör
- Eksenel akımlı kompresör
- Dönel pozitif yer değiştirmeli kompresör
- Jet kompresör
- Hidrolik kompresör
- Gaz ve buhar kompresörü
Bunlardan başka hermetik kompresör, hava kompresör, dizel kompresör vb gibi türleri de vardır. Piyasada birçok kompresör markaları vardır. Kompresör fiyatları da marka, kalite ve çeşidine göre değişir.
Merkezkaç Kompresör
Bu kompresörün çalışma prensibi hava veya gaz merkezi olarak dairesel hazneye alınır. Hava dairesel merkezin içinde dönme hareketi ile, merkezkaç kuvveti etkisiyle hızlanır. Ancak dış kısma ulaştığında hızı düşer. Bernoulli prensibine göre, hız düşer basınç artar. Hava toplama halkasına alınarak dışarı iletilir.
Endüstriyel makine yüksek hızla döndüğünden, dengelenmiş ağırlık merkezinin dönme ekseni üzerinde olmalıdır. Küçük bir sapma dahi makinede büyük titreşimlere ve hasarlara sebep olabilir.
Merkezkaç kompresör çeşitleri basit ve kullanışlıdır. Kapakçıklara gerek yoktur. Yağlama yapmadığı için basınçlı hava da yağ buharı meydana getirmez. Dönme yataklarından başka sürtünen parçaları olmadığı için üretim maliyeti düşüktür.
Yüksek hız, büyük miktardaki havayı fazla yüksek olmayan basınca getirir. Basınçlı hava devamlı dışarı çıkar ve basınç dalgalanmalarını düzenleyecek bir ana hazneye gerek duyulmaz.
0,5 kgf / cm2 lik basınca kadar tek kompresör yeterlidir. Yüksek basınçlar için seri şekilde düzenlenen kompresör gerekir. Ayrıca 2,5 kgf / cm2 nin üstündeki basınçlar için ana soğutma kompresörleri gerekebilir. Bu gibi haller de bir devreden diğer devreye geçen havanın sıcaklığı düşürülerek soğutulur.
Eksenel Akımlı Kompresörler
Bu kompresörlerde hava dönme eksenine paralel olarak hareket eder. Helisel şekilde sürdürür. Bu durumda sürekli basınç artar. Eksenel akımlı kompresör çalışma prensibi türbinin tersine uygundur.
Eksenel akımlı kompresör parçaları;
- Pervane veya türbin kanatları olan ve kompresörün iç duvarını oluşturan bölüm.
- Çıkış bölümünü meydana getiren ve dönen bölümleri destekleyen yatak bölümü.
- Duran ve kompresörün dış duvarlarını meydana getiren bölümdür. Eksenel akımlı kompresörlerin montajı kolaydır. Bunun için kompresör firmaları tarafından iki yarı daire şeklinde kompresör imalatı yapılır. İçinde helisel olan ve pervane bölümleriyle uyumlu olan kanallar vardır.
- Üretim sırasında giren hava hızlandırılır, sonra hızı düşürülür. Bernouilli prensibine göre basınç yükselir.
Eksenel akımlı kompresör özellikleri:
Puzzle mantığı ile birbirine eklenerek çalışır. Küçük hacim kaplar. Dönen bölümlerinin merkezi bulunur. Bundan dolayı merkezkaç kuvvetinin düşük olması tercih nedenidir.
Dönel Pozitif Yer Değiştirmeli Kompresörler
Bu tür pompalarda, hava dış merkezi pompalar ile birbirini izleyen küçük hacimlere alınırlar. Hacim azaldıkça, basıncın artmasını sağlarlar. Motorun dönen parçası, akışkanı girişten çeker, etrafında dairesel olarak döndürür ve çıkıştaki yüksek basınç kısmına verir.
Bu kompresörler doğalgaz endüstrisinde gaz ölçmek için kullanılır. İçerisinde is, gibi yabancı madde bulunan gazlar, kolayca bu kompresörden geçirilebilir.
Jet Kompresör
Bu kompersörlerin iki çeşidi vardır.
- Hidrolik kompresörler
- Gaz ve buhar kompresörleri.
Hidrolik Kompresör
Düşen suyu yada basınç altındaki suyu, mekanik hareketli bir parça kullanmadan, havaya basınç uygulayarak kullanılır. En basitinde yüksek seviyeli su kütlesi, düşük seviyeye getirilirken havaya da basınç tatbik eder.
Daha sonra basınçlı havadan su hemen ayrılır. Bunların en yenileri Taylor kompresörü olarak isimlendirilir. Bu kompersörlerin ilk kurulma maliyeti yüksektir ama ileriye dönük verimi hesaplandığı zaman işletme masraflarını aşağıya düşürür.
Gaz ve Buhar Kompresörleri
Basınçlı havanın veya buharın çıktığı bir ağız vardır. Bu ağızdan yüksek basınçlı hava çıkarken genişler ve hızlı hareketi ile havayı da birlikte götürür. Sonra azalan kinetik enerji, basıncın artmasına neden olur. Bu tür pompalar, buharın zararlı etkisinin bulunmadığı ortamlarda hava üfleyici olarak kullanılır.
Isı pompalarında ve havalandırma cihazlarında termokompresör olarak kullanılmaktadır. Bu çeşit kompresörler basittir. Hareketli bir parçası bulunmaz. Kullanımı kolaydır. Servis bakım masrafı düşüktür. Bu tür pompaların verimi düşük olduğu için tek dezavantajı budur.
Kompresör Kullanım Alanları
- (Petrol) Gaz sıkıştırma işlemi, kontrol ve işletme mekanizmaları (ham metal) vakum çözülmeleri,
- Sıkma, kontrol ve işletme mekanizmaları, form verme, kalıp baskı, püskürtme kalıbında,
- Konveyör (taş, kil, cam), harmanlama, karıştırma, kontrol ve işletme mekanizmaları, kontrol ve işletme mekanizmaları,
- Kaldırma, (kâğıt) taşıma, kontrol ve işletme mekanizmaları (kauçuk ve plastik) tezgâh tahriki cam üfleme ve kalıplarda,
- Soğutma (tekstil) sıvıları çalkalama, bağlama sıkma, konveyör, otomatik ekipmanlar,
- Kontrol ve işletme mekanizmaları, dokuma tezgâhların da, eğme, bükme gibi alanlarda kullanılmaktadır.
BENZER KONULAR