کمپرسور در هر سیستم نقش قلب را بازی می کند. در واقع از کارافتادن کمپرسور هوای فشرده در سیستم های سرمایش وگرمایش مصادف با از کار افتادن کل سیستم و تجهیزات خواهد بود. کمپرسور سابقه دیرینه در زندگی بشر دارد اگر بخواهیم از کمپرسور به عنوان وسیله ای برای فشرده سازی هوا در سیستم های تهویه یا سرمایشی یاد کنیم انسان ها از حدود 5 هزار سال پیش از کمپرسورهای ابتدایی درجهت خنک سازی آب استفاده می کردند. امروزه از جدید ترین کمپرسور ها در سیستم های اسپیلت و یخچال های سردخانه ای استفاده می شود. عملکرد سیستم کمپرسور به وسیله محلول گازی و در لوله های توبولی تنظیم شده است، حرکت گاز باعث سرد شدن هوای اطراف لوله ها می شود.
کمپرسور در انواع مختلف دارای عملکرد های متفاوتی است. اما اصل اساسی در شیوه عملکرد این دستگاه ها فشرده سازی گاز ها و کاهش حجم آنها و در مقابل افزایش فشار است. در بعضی ماشین آلات صنعتی به خصوص در صنعت فلزات و پتروشیمی از کمپرسور های افزایش فشار هوا برای افزایش احتراق استفاده می کنند. معمولا مکانیسم گاز ها در کمپرسور سیستم های سرمایشی به صورت تصعید است یعنی برای کاهش دمای گاز فشرده آن را از یک محیط سرد رد می کنند در نتیجه گاز فشرده به شکل مایع در می آید. کمپرسور ها انواع مختلفی دارند و از آنها در مصارف مختلف سیستم های تهویه و صنعتی استفاده می شود.
انواع مختلف کمپرسور ها
کمپرسورها به دو دسته اصلی دینامیک و جا به جایی مثبت تقسیم می شوند هر کدام از این دسته ها شامل زیر مجموعه هایی می شوند سیستم های دینامیک به دو شاخه فرعی گریز از مرکز و محوری تقسیم می شوند و کمپرسور های جابه جایی به شاخه های دورانی و رفت و برگشتی تقسیم می شود. اکثر کمپرسور یخچال ، کمپرسور کولر خودرو و هواساز ها جزو کمپرسورهای جابه جایی مثبت هستند. در این کمپرسور ها به دلیل نیاز به تداوم وجود هوای سرد انتقال انرژی به سیال ها به صورت متناوب انجام می شود. قدرت موتور کمپرسور ها در این نمونه بیشتر از دینامیک می باشد. نیرو محرکه در کمپروسور های رفت و برگشتی برقی ، دیزلی یا توربینی است.
کمپرسور سردخانه و سیستم های تهویه مطبوع
بی شک سیستم های سرد خانه ای برای نگهداری میزان زیادی مواد غذایی نیاز به کمپرسور های بسیار قدرتمند دارند. نمونه قوی ترین کمپرسور ها را در سیستم های رفت و برگشتی می بینم. آمونیاک با قدرت چگالی بالای سرما زایی یکی از مواد مصرفی در کمپرسور های سردخانه ای است. کمپرسور اسکرو در مقیاس کوچک تر در سیستم های تهویه مطبوع استفاده می شود. این کمپرسور از دو قطعه حلزونی شکل تهیه شده است که یکی از دیگری کوچک تر است در کنار های این قطعات گاز حرکت می کند و با فشار زیاد خارج می شود. این کمپرسور به عنوان یک کمپرسور فرعی در میانه راه به لوله دهش متصل می شود. در کمپرسور اسکرول تخلیه گاز به صورت یکنواخت انجام می شود و ارتعاش و سر وصدای زیادی ندارد.
قیمت کمپرسور ها
قیمت دسته مختلف کمپرسورها متفاوت است کمپرسور های پیستونی و روتاتوری با قیمت های پایین و متوسط نسبت به ظرفیت آنها به فروش می رسند در حالی که قیمت کمپرسور های اسکرو و سانتریفیوژ نسبتا بالا است اما این دو سانتریفیوژ کارایی بسیار بالایی دارند. قیمت کمپرسور کولر ها در اسپیلت ها به دلیل خنک سازی با ظرفیت بالا بیشتر است در حالی که در چیلر ها و کولر های آبی کوچک که ظرفیت آنها تا 200 تن می رسد قیمت کمپرسورها پایین تر می باشد. مزیت استفاده از کمپرسور در سیستم های آبی این است در صورتی که کمپرسور خراب شود سیستم به صورت کامل قطع نمی گردد. تعمیر کمپرسور در کولر ها بسته به نوع کولر و ظرفیت آن متفاوت خواهد بود. اما سیستم اسپیلت ها به طور کامل متفاوت است و هزینه تعمیر این کمپرسور ها بسیار بالاتر از کولر های آبی است.
کاربرد کمپرسور در پالایشگاه
یکی از استفاده های کمپرسور های رفت و برگشتی در صنایع نفت و گاز است. کمپروسور های رفت و برگشتی در صنایع گاز در انتقال گاز بین خطوط لوله ها استفاده می شوند. کمپرسور های پر قدرت رفت و برگشتی در سیستم احتراق داخلی پالایشگاه ها استفاده می شوند. فروش کمپروسور های رفت و برگشتی بسته به نوع آنها و مصارف این کمپرسور ها با قیمت های بسیار متنوعی انجام می شود. کمپرسور های محوری معمولا در بازار به فروش نمی رسند و بیشتر برای ایرسپراتور ها و انفجار های بزرگ کوره ای استفاده می شوند. توربین های گازی و موتور کشتی های بزرگ با کمپرسور های محوری فعالیت می کنند دراین سیستم ها برای کراکینگ هوا با سیال به عنوان کاتالیزور از کمپرسور محوری استفاده می شود.
قیمت هواساز کمپرسور
یکی از بخش های مهم در کمپرسور ها تامین هوا می باشد. به همین منظور از هواساز در میانه راه استفاده می شود. قیمت هاوساز در کمپرسور ها بسته به ظرفیت آنها محاسبه می شود. هواساز ها بیشتر در کمپرسور های پیستونی مورد استفاده قرار می گیرند. در هواسازها هر چقدر تعداد سیلندر ها کمتر باشد نیروی الکتروموتور بیشتر خواهد شد. جنس فلکه،سرسیلندر، کاتر و شاتون جزو بخش های یدکی است که برقیمت هواساز موثر خواهد بود.
انواع کمپرسور در صنعت نفت
کمپرسور های پیچشی و رفت و برگشتی جزو دسته عمده کمپرسورهای صنایع نفت محسوب می شوند. مسیر گاز در کمپرسور های دو محرکه از سایر کمپرسور ها متفاوت است . کمپرسور سانتریفیوژ نوع دیگری از کمپرسور ها ی مصرفی در صنعت تولید برق و معادن نفت است. عملا وارد آوردن فشار عظیم به ملکول ها سنگین نفتی با چگالی بالا در طول مسیر خط لوله ها کار کمپرسورهای سیستم پالایشگاهی است. کمپرسور هوای میلواکی، کمپرسور جدا شده و کمپرسور اینورتر دوگانه از جمله مهم ترین انواع کمپرسور های صنعتی هستند.
خی از بزرگترین پالایشگاه‌های نفت خام روزانه بیش از ۹۰۰ هزار بشکه نفت تولید می کنند. هر بار که شما باک بنزین خودروی خود را پر می کنید، سوختی که وارد موتور شما می شود محصول یک فرآیند پالایش پرفشار است.
در واحدهای فرآوری گاز طبیعی نیز پالایش صورت میپذیرد. در این واحدها کمپرسور هوا محتوای گاز طبیعی و خام را تصفیه کرده و برای استفاده به عنوان منبع نیرویی مناسب اماکن تجاری، صنعتی و مسکونی فراهم میاورند.
کمپرسورهای هوا در واحدهای پالایش نمک و مواد فلزی نیز استفاده دارند. در دومی این کمپرسورهای هوا هوای فشرده‌ای را تولید می کنند که برای پالایش فلزات متعددی چون مس، طلا، نقره و منیزیم کاربرد دارد.
استفاده‌های متداول کمپرسورهای هوای صنعتی در پالایشگاه‌ها
پالایشگاه‌ها از کمپرسورهای هوا در عملیات‌های مختلف فرآوری بهره می برند. با کمک کمپرسورهای هوا فشار قوی است که تکنسین‌های پالایش امکان بهبود کیفیت نفت خام را به دست می آورند. با بهره‌گیری از کمپرسورهای فشار معمولی نیز پالایشگاه‌ها روغن‌ها را تصفیه و مناسب استفاده در محصولات سوختی می کنند.
همچنین کمپرسورهای هوا در پالایشگاه برای جداسازی محتوای گوگرد و بهبود کیفیت بنزین و نفت نیز استفاده می شوند. برخی از کلیدی‌ترین فرآیندهای پالایش که از توان هوای فشرده استفاده می کنند عبارتند از:
هیدروکراکینگ
هیدروتریتینگ (تصفیه با هیدروژن)
گوگردزدایی
گوگردزدایی گاز دودکش (FGD)
هیدرودسولفوریزاسیون
ریفرمینگ کاتالیستی
کراکینگ کاتالیستی سیال بستر
تولید کُک
اصلاح بهار
جذب سطحی با تناوب فشار (PSA)
ریکاوری گاز مشعل
تولید هیدروژن
اقسام کمپرسور هوای مورد استفاده در پالایشگاه‌ها
کمپرسور هوای پیستونی
کمپرسورهای پیستونی از پرکاربردترین کمپرسورهای مورد استفاده در صنایع نفتی و گازی هستند. در کمپرسور هوای پیستونی هوای محیطی با بهره‌گیری از یک شافت به داخل کشیده شده و سپس در داخل سیلندر و به وسیله‌ی سیلندری فشرده می شود.
کمپرسور هوای سانتریفیوژ
کمپرسورهای سانتریفیوژ نیز در پالایشگاه‌های نفت و گاز کاربرد دارند و این ماشین‌آلات فشار مداومی برای عملیات پیوسته تحویل می دهند. کمپرسورهای این دسته توان بالایی ارائه می دهند که برای مصارف عملیاتی نیازمند به هوای فشار قوی مناسب است. کمپرسورهای هوای سانتریفیوژ در دو نوع تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای ساخته می شوند.
کمپرسور گاز
پالایشگاه‌ها برای فرآیندهای مختلفی از کمپرسورهای ویژه‌ای که برای صنعت نفت و گاز ساخته شده اند استفاده می کنند. در کمپرسورهای گازی همان عملیاتی که در کمپرسورهای هوا بر روی هوا صورت میپذیرد بر روی گاز انجام شده و فشرده می شود. کمپرسورهای گازی برای مصارف هیدروکراکینگ، تصفیه با هیدروژن، گوگردزدایی بنزین و گازوئیل، ریفرمینگ کاتالیستی و فرآیندهایی دیگر کاربرد دارند.
کمپرسور روتاری اسکرو
برای فرآیندهای هیدروتریتینگ (تصفیه با هیدروژن)، ریفرمینگ کاتالیستی و با بخار کمپرسورهای روتاری اسکرو هوای فشرده‌ی موردنیاز را فرآهم می آورند. در کمپرسورهای روتاری، هوا در میان ۲ اسکرو و یا یک اسکرو و یک محفظه (اسکرول) فشرده می شود. هوای فشرده سپس برای مصارف مختلف صنعتی توزیع می شود. این مصارف می تواند هرکدام از نیازهای محدوده‌ی فشاری ۳ تا ۲۵ بار را در صنایع نفتی و گازی شامل شود.