Pistonlu kompresör, gazı sıkıştırmak ve basıncını artırmak için silindir içindeki bir pistonu kullanarak çalışır. Bu tip kompresör, yüksek basınçlı gazı verimli bir şekilde üretme kabiliyeti nedeniyle çeşitli endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Pistonlu bir kompresörün nasıl çalıştığına dair ayrıntılı bir açıklama:
Temel Bileşenler
Silindir: Gaz sıkışmasının meydana geldiği oda.
Piston: Gazı sıkıştırmak için silindir içinde ileri geri hareket eder.
Krank mili: Dönme hareketini pistonun ileri geri hareketine dönüştürür.
Bağlantı Çubuğu: Pistonu bağlantı noktasına bağlar krank mili.
Vanalar: Gazın içeri ve dışarı akışını kontrol edin silindir. Bunlar emme (giriş) ve boşaltma (çıkış) valflerini içerir.
Çaprazkafa: Piston çubuğunu yönlendirir ve piston üzerindeki yan yükleri azaltır.
Çark: Krank milinin dönme hareketinin korunmasına yardımcı olur.
Çalışma Döngüsü
Pistonlu bir kompresörün çalışması dört ana aşamadan oluşur: emme, sıkıştırma, boşaltma ve egzoz. Her aşamayı parçalayalım:
Emme Stroku (Emme):
- Piston aşağı doğru hareket ederek silindirde bir vakum oluşturur.
- The emme valfi açılır ve gazın emme manifoldundan silindire akmasına izin verir.
- Tahliye vanası kapalı kalır.
Sıkıştırma İnme:
- Piston yukarı doğru hareket ederek silindir içindeki gazı sıkıştırır.
- Emme valfi, gazın emme manifolduna geri kaçmasını önlemek için kapanır.
- Hacim azaldıkça gazın basıncı artar.
Deşarj İnme:
- Piston strokunun üst noktasına ulaştığında silindir içindeki basınç, basma tarafındaki basıncı aşar.
- Boşaltma valfi açılarak sıkıştırılmış gazın silindirden boşaltma manifolduna akmasına izin verir.
- Bu aşamada emme valfi kapalı kalır.
Egzoz çarpması:
- Piston tekrar aşağı doğru hareket eder ve boşaltma valfi kapanır.
- Silindirde kalan gaz dışarı atılır ve silindir bir sonraki emme stroku için hazırlanır.
Temel Özellikler ve Hususlar
Sıkıştırma oranı:
Sıkıştırmadan önceki gaz hacminin sıkıştırma sonrası hacmine oranı. Daha yüksek sıkıştırma oranları, daha yüksek basınçlı gazla sonuçlanır.
Soğutma:
Sıkıştırma ısı üretir, bu nedenle kompresörlerde ısıyı dağıtmak ve aşırı ısınmayı önlemek için genellikle soğutma sistemleri (su veya hava soğutmalı) bulunur.
Yağlama:
Hareketli parçalar arasındaki sürtünmeyi ve aşınmayı azaltmak için uygun yağlama gereklidir. Yağlama sistemleri pistonlar, biyel kolları ve çapraz kafalar gibi bileşenlerin sorunsuz çalışmasını sağlar.
Aşama:
Çok kademeli kompresörler, daha yüksek basınçlara ulaşmak için farklı boyutlarda birden fazla silindir kullanır. Her aşamada gaz kısmen sıkıştırılır, daha sonra soğutulur ve bir sonraki aşamada daha da sıkıştırılır.
Boşaltma Mekanizmaları:
Kompresör yükünü kontrol etmek için emme valfi boşaltıcıları, baypas valfleri veya değişken hızlı sürücüler gibi boşaltma mekanizmaları kullanılabilir. Bu mekanizmalar, talebin düşük olduğu dönemlerde enerji tüketimini ve kompresördeki aşınmayı azaltmaya yardımcı olur.
Avantajları ve Uygulamaları
Avantajları:
- Yüksek basınçlara ulaşma yeteneği.
- Çok çeşitli gazlar için uygundur.
- Güvenilir ve iyi anlaşılmış teknoloji.
- Küçükten çok büyük kapasitelere kadar ölçeklenebilir.
Uygulamalar:
- Endüstriyel prosesler (kimya tesisleri, rafineriler).
- Doğal gazın işlenmesi ve taşınması.
- Soğutma ve iklimlendirme sistemleri.
- Enerji santralleri.
- Pnömatik aletler ve sistemler.
Çözüm
Pistonlu kompresör, silindir içindeki gazı sıkıştırmak için pistonun ileri geri hareketini kullanarak çalışır. Süreç, pistonların, valflerin, krank millerinin ve biyel kollarının koordineli hareketleri ile kolaylaştırılan emme, sıkıştırma, boşaltma ve egzoz aşamalarını içerir. Yüksek basınçlara ulaşma yeteneği ve çeşitli uygulamalardaki çok yönlülüğü sayesinde pistonlu kompresör, birçok endüstriyel proseste temel bir bileşen olmaya devam etmektedir. Verimli ve güvenilir çalışmasını sağlamak için uygun soğutma, yağlama ve yük yönetimi şarttır.