Dinamik Kompresörler: Santrifüj ve Eksenel Kompresörler

Other Compressors Compressor Types Compressed Air Wiki Compressors

Çok yüksek beygir gücü gereken uygulamalar için dinamik kompresörler ideal tercihtir. Bunlar hem eksenel hem de radyal tasarımlarda mevcuttur. Çoğunlukla turbo kompresör olarak adlandırılırlar. Radyal tasarımlı olanlara santrifüj kompresör adı verilir. Dinamik kompresörler, sabit bir akışla çalışan deplasmanlı kompresörlerin aksine sabit basınçta çalışır. Dinamik kompresörlerin performansı harici koşullardan etkilenir: örneğin giriş sıcaklığındaki bir değişim kapasitenin değişmesiyle sonuçlanır.

Santrifüj kompresörler nedir?

bir santrifüj kompresörü gösteren grafik

Santrifüj kompresörün karakteristik özelliği radyal tahliye akışıdır. Hava, radyal kanatlı dönen bir türbinin içine çekilir ve santrifüj kuvvetiyle türbinin çevresine doğru itilir. Havanın radyal hareketi sonucunda aynı anda basınç artar ve kinetik enerji üretilir. Hava, bir sonraki kompresör kademesinin türbininin merkezine yönlendirilmeden önce bir difüzörden ve kinetik enerjinin basınca dönüştürüldüğü bir sarmaldan geçer.


Her kademe kompresör ünitesinin toplam basınç artışına katkıda bulunur. Endüstriyel makinelerde bir santrifüj kompresör kademesinin maksimum basınç oranı çoğunlukla 3'ten büyük değildir. Daha yüksek basınç oranları kademenin verimini azaltır. Düşük basınçlı tek kademeli uygulamalar örneğin atık su arıtma tesislerinde kullanılır. Çok kademeli uygulamalar güç gereksinimini azaltmak için ara soğutma olanağı sağlar. Çoklu kademeler düşük devirli bir mil üzerinde seri olarak düzenlenebilir. Bu konsept çoğunlukla petrol ve gaz veya proses endüstrisinde kullanılır.


Kademe başına basınç oranı düşüktür ancak istenen çıkış basıncına ulaşmak için çok sayıda kademe ve/veya seri halde çalışan birden fazla kompresör seti kullanılır. Hava sıkıştırma uygulamalarında türbinleri yüksek devirli pinyonlar üzerinde döndürmek için kompresör kademelerine yüksek devirli bir dişli kutusu entegre edilir. Türbin açık ya da kapalı tasarıma sahip olabilir.


Açık tasarım en çok yüksek hızlı hava uygulamalarında kullanılır. Türbin normalde özel paslanmaz çelikten veya alüminyumdan üretilir. Türbinin mil devri diğer kompresör türlerine göre çok yüksektir. 15.000-100.000 rpm devirler yaygın olarak görülür. Bu, yüksek devirli kompresör mili veya pinyonu üzerindeki yatakların bilyalı rulmanlar yerine düz yağ tabakalı rulmanlarla sağlanması anlamına gelir. Alternatif olarak tamamen yağsız bir makine için hava tabakalı rulmanlar veya aktif manyetik rulmanlar kullanılabilir. Basınç farklarının yarattığı eksenel yükleri dengelemek için aynı milin her iki ucuna iki türbin monte edilir. Standart basınçlı hava uygulamalarında tipik olarak ara soğutuculu 2 veya 3 kademe kullanılır.


Santrifüj hava kompresörlerinin modern yapılandırmasında türbinleri doğrudan tahriklemek için çok yüksek hızlı elektrik motorları kullanılır. Bu teknoloji, bir dişli kutusu ve buna bağlı yağlama sistemi olmadan kompakt bir kompresör elde etmeyi sağlayarak tamamen yağsız kompresör tasarımına imkan tanır. Milin kompresör muhafazasından geçen bölümünde sızıntıyı azaltmak için her bir santrifüj kompresörün uygun şekilde sızdırmaz hale getirilmesi gerekir. Farklı türlerde contalar kullanılır ve bunların en gelişmişleri yüksek basınçlar için kullanılan yüksek hızlı kompresörlerde bulunur. En yaygın kullanılan türler labirent contalar, halka contalar veya boşluk kontrollü contalar (genelde grafit contalar) ve mekanik contalardır.

Eksenel kompresörler nedir?

eksenel kompresör bir dinamik kompresör türüdür

Eksenel kompresörde eksenel akış kullanılır. Buna göre hava veya gaz, kompresör milinden bir dizi dönen ve sabit kanat yoluyla geçer. Bu yolla sabit kanatlar kinetik enerjiyi basınca dönüştürürken, aynı anda havanın hızı kademeli olarak artar. Eksenel baskıyı dengelemek için genelde kompresörde entegre bir denge tamburu bulunur. Eksenel kompresörler genelde eşdeğer santrifüj kompresörlerden daha küçük ve hafiftir ve normalde daha yüksek hızlarda çalışırlar. Bunlar, görece orta seviye basınçta sabit ve yüksek hacimli akış hızlarında (örneğin havalandırma sistemlerinde) kullanılırlar. Yüksek devirleri sayesinde elektrik üretimine veya hava aracı tahrikine yönelik gaz türbinleriyle birlikte kullanım açısından ideal tercihtir.

İlgili yazılar