Hava Kompresörleri Nasıl Çalışır?

Hava kompresörleri çok çeşitli görevler için kullanılabilir. Lastikler veya şişirilebilir havuz oyuncakları gibi nesneleri doldurmak için hava sağlayabilirler veya çalıştırma aletleri için güç sağlayabilirler. Basınçlı hava gücüyle iyi çalışan bazı ekipmanlar şunları içerir:

• Matkaplar
• Çivi tabancaları
• Öğütücüler
• Püskürtme tabancaları
• Zımparalar
• Zımbalar

Matkaplardan AC ünitelerine kadar çok yönlü, havayla çalışan çok sayıda alet ve makine, günlük yaşamın rahatlığından, korunmasından, otomasyonundan ve verimliliğinden sorumludur. Kompresörlerin kendileri, diğer merkezi güç kaynaklarından daha kompakt ve hafiftir. Ayrıca uzun ömürlüdürler, daha az bakım gerektirirler ve diğer eski moda makinelerden daha kolay taşınırlar.

Peki, bir hava kompresörü nasıl hava alır? Piston kullananlar için iki bölümden oluşur: Basıncı yükseltmek ve havanın hacmini azaltmak. Çoğu kompresör pistonlu piston teknolojisini kullanır.

Bir hava kompresörü tipik olarak şunları kullanır:

• Bir elektrik veya gaz motoru
• Havayı içeri çekmek ve serbest bırakmak için bir giriş ve bir tahliye valfi
• Havayı sıkıştırmak için bir pompa
• Bir depolama tankı

Kompresör havayı çeker ve hacmini azaltmak için bir vakum oluşturur. Vakum, havayı odanın dışına ve depolama tankına doğru iter. Depolama tankı maksimum hava basıncına ulaştığında kompresör kapanır. Bu sürece görev döngüsü denir. Basınç belirli bir sayının altına düştüğünde kompresör tekrar açılacaktır.

Hava kompresörlerinin depolama tankları olması gerekmez ve daha küçük seçeneklerden birkaçı taşınabilir olmak için tanktan vazgeçer.

Havanın yer değiştirmesi, her hava kompresörünün merkezinde yer alır. Havayı sıkıştırmak için kompresör içindeki iç mekanizmalar, havayı haznenin içinden itmek için hareket eder. Bu amaç için kullanılan iki temel hava deplasmanı türü vardır:

Pozitif yer değiştirme: Çoğu hava kompresörü, havanın bir odaya çekildiği bu yöntemi kullanır. Orada, makine havayı sıkıştırmak için odanın hacmini azaltır. Daha sonra, bir depolama tankına taşınır ve daha sonra kullanılmak üzere saklanır.

Dinamik yer değiştirme: Pozitif olmayan yer değiştirme olarak da adlandırılan bu yöntem, odaya hava getirmek için dönen kanatlı bir çark kullanır. Kanatların hareketinden oluşan enerji daha kısa sürede hava basıncını oluşturur. Dinamik yer değiştirme, hızlı çalıştığı ve büyük hacimlerde hava ürettiği için turbo kompresörlerle kullanılabilir. Arabalardaki turboşarjlar genellikle dinamik deplasmanlı hava kompresörleri kullanır.

Pozitif deplasmanlı hava sıkıştırma yönteminin daha yaygın türü olduğundan, çok çeşitli pozitif deplasmanlı hava kompresörleri vardır. Ancak, her biri farklı çalışır. Bazıları endüstriyel kullanım için daha iyidir, diğerleri ise ev projeleri ve daha küçük uygulamalar için uygundur. İşte pozitif deplasmanlı hava kompresörlerinin farklı türlerinden bazıları:

Vidalı: Vidalı kompresör, endüstriyel kullanım için tipiktir ve birçok uygulamaya uyacak boyutlara sahiptir. Bu kompresörler motorun içinde sürekli zıt yönlerde dönen iki vidaya sahiptir. Vidaların hareketi, havayı emen bir vakum oluşturur. Bu hava vidaların dişleri arasında sıkışır ve aralarında sıkıştıkça sıkıştırılır. Son olarak, çıkış yoluyla bir muhafaza tankına gönderilir.

Döner kanatlı: Döner kanatlı bir kompresör veya vakum pompası, döner vidaya benzer bir ilkeye sahiptir. Döner kanatlı bir motor, yuvarlak bir boşluğun içine merkezden uzağa yerleştirilir. Motor, otomatik olarak ayarlanan kolları olan bıçaklara sahiptir. Kollar hava girişine yaklaştıkça uzar ve geniş bir hava boşluğu oluşturur. Motor döndükçe, onunla havayı hareket ettirirken, kollar çıkışa yaklaşır ve küçülür, kanatlar ile havayı sıkıştıran yuvarlak kasa arasında daha küçük bir boşluk yaratır. Kanatlı rotorlar küçük ve kullanımı kolaydır, bu da onları ev sahipleri ve müteahhitler için harika kılar.

Pistonlu: Pistonlu bir hava kompresöründe, bir rotor dönerek pistonun yukarı ve aşağı hareket etmesine neden olur. Piston aşağı indiğinde, serbest duran hava bir odaya çekilir. Daha sonra hava sıkıştırılır ve piston yukarı kalkarken dışarı doğru zorlanır. Tek kademeli kompresörler olarak adlandırılan bazı kompresörler sadece bir piston kullanır. İki kademeli kompresörler olarak adlandırılan diğerleri, iki piston kullanır ve daha fazla havayı basınçlandırabilir. Pistonlu tip hava kompresörü en yaygın olanlardan biridir.

Hava kompresörlerinin nasıl çalıştığı tasarıma göre değişebilir. Piston bazlı hava kompresörleri iki tip sıkıştırma döngüsünden birine sahip olabilir:

Tek kademeli: Piston havayı tek vuruşta sıkıştırır. Strok, pistonu çalıştıran krank milinin bir tam dönüşüdür. Basit, tek kademeli tasarım, bu kompresörlerin çoğunu özel projeler için ideal hale getirir.

İki kademeli: İlk piston havayı daha küçük bir silindire taşımadan önce sıkıştırır, burada başka bir piston daha fazla sıkıştırır. Bu tasarım kompresörün daha yüksek basınçlar üretmesini sağlar. Havayı sıkıştıran kinetik enerji ısı ürettiğinden, birçok iki aşamalı sistem, her silindir arasında hareket ederken havayı da soğutur. Havayı soğutmak, kompresörün aşırı ısınmadan daha fazla hava taşımasını sağlar.

Kompresörünüzün hava tankının çıkışına bir regülatör takılır ve ayarlanabilir bir basınç göstergesine sahiptir. Düğmeyi saat yönünün tersine çevirdiğinizde, regülatöre giren hava beslemesini azaltarak basıncı düşüren bir valfi kısıtlayan bir yayı iter. Düğmeyi saat yönünde çevirdiğinizde, yay ve valf serbest kalır ve çıkışta daha yüksek basınçlı hava sağlar.

Basınç limitine ulaşıldığında, motoru ve basınçlı hava üretimini durdurmak için bir basınç anahtarı kapanır. Çoğu işlemde bu basınç sınırına ulaşmanız gerekmez, bu nedenle birçok kompresör hava hatlarını bir regülatöre ayarlar. Bir regülatör ile belirli bir alet için uygun basınç seviyesini girebilirsiniz.

Aletinize güç sağlamak için gereken basınç, hava basıncı tankınızdaki basınçtan daha düşük olduğunda, bir regülatör basıncı sizin için ayarlar. Regülatör, basıncı tankınızda bulunanın üzerine çıkaramazken, aletinizin doğru basınçta tutarlı bir hava akışı almasını sağlar.

Belirtilen basınca ulaşıldığında, regülatör döngüyü herhangi bir noktasında kapatır, bu da pistonun durduğunda haznede basınçlı hava varken bir strok boyunca yarı yolda olabileceği anlamına gelir. Bu hava, motoru çalıştırmak için daha fazla güce ihtiyaç duyan marş devresine aşırı basınç uygulayabilir. Boşaltma valfi, bu sorunu önlemek için sıkışan havayı serbest bırakan basit bir eklentidir.

Pistonlu kompresör aşağıdaki parçaları içerir:

• Krank mili
• Bağlantı Çubuğu
• Silindir
• Piston
• Valf kafası

Stop/start: Bu yaklaşım, uygulamaya göre motora güç sağlar veya sağlamaz.

Yükleme/boşaltma: Kompresör, belirli bir sıkıştırma talebi karşılandığında tankın kapasitesini azaltan bir sürgülü valf ile sürekli olarak çalıştırılır. Bu şema fabrika ortamlarında yaygındır ve bir durdurma zamanlayıcısı içeriyorsa, çift kontrol şeması olarak adlandırılır.

Modülasyon: Modülasyon ayrıca giriş valfini kısarak/kapatarak basıncı ayarlamak için kayar bir valf kullanır ve kompresörün kapasitesini talebe uygun hale getirir. Bu ayarlamalar döner vidalı kompresörlerde diğer tiplere göre daha az etkilidir. 0 kapasiteye ayarlandığında bile, kompresör tam güç yükünün yaklaşık yüzde 70'ini tüketecektir. Yine de modülasyon, kompresörü sık sık durdurmanın bir seçenek olmadığı işlemler için geçerlidir.

Değişken yer değiştirme: Bu kontrol şeması, kompresöre çekilen havanın hacmini ayarlar. Döner vidalı kompresörlerde, bu yöntem, verimliliği ve basınç kontrol doğruluğunu artırmak için modülasyonlu giriş valflerinin yanında kullanılabilir.

Değişken hız (invertör): Değişken hız, döner kompresörün kapasitesini kontrol etmenin etkili bir yoludur, ancak farklı tipteki hava kompresörlerinde farklı tepki verebilir. Çıkışı etkileyen motorun hızını değiştirir. Bu ekipman diğer tasarımlardan daha hassas olma eğilimindedir, bu nedenle özellikle sıcak veya tozlu çalışma ortamları için uygun olmayabilir.