Vidalı Kompresör

Compressor Types Compressed Air Wiki Displacement Compressors Compressors

Hava sıkıştırmanın iki temel ilkesi olduğunu zaten biliyor olabilirsiniz. Bunlardan biri deplasmanlı sıkıştırma ilkesidir. Deplasmanlı kompresör olarak sınıflandırılan birçok kompresör türü vardır. Bunlardan en çok bilineni ve en popüler olanı ikiz (ya da döner) vidalı kompresördür.

İkiz vidalı kompresör nedir?

döner vidalı kompresör grafiği

İkiz vidalı döner deplasmanlı kompresörlerin çalışma ilkesi ilk kez 1930'larda, değişken basınç koşullarında yüksek akış hızına ve stabil akışa sahip olan bir döner kompresöre ihtiyaç duyulduğunda geliştirildi. İkiz vida elemanının başlıca parçaları erkek ve dişi rotorlardır ve aralarındaki ve muhafazanın içindeki hacim azalırken zıt yönlerde dönerler.

Her bir vida elemanı, uzunluğuna, vida hatvesine ve tahliye portunun şekline bağlı olan sabit, yerleşik bir basınç oranına sahiptir. Maksimum verimlilik elde etmek için yerleşik basınç oranının gereken çalışma basıncına uyarlanması gerekir. Vidalı kompresörler genelde valfle donatılmaz ve dengesizliğe yol açan mekanik kuvvetlere sahip değildir. Bu da yüksek mil hızında çalışabileceği ve küçük dış çaplarda büyük akış hızı sunabileceği anlamına gelir. Giriş ve çıkış arasındaki basınç farkına dayalı bir eksenel kuvvetin rulmanlar tarafından aşılması gerekir.

Yağsız vidalı kompresörler

yağlı döner vidalı kompresör

İlk ikiz vidalı kompresörlerde simetrik rotor profili vardı ve sıkıştırma odasının içinde hiçbir soğutma sıvısı kullanılmıyordu. Bunlara yağsız ya da kuru vidalı kompresörler adı veriliyordu. Modern, yüksek hızlı yağsız vidalı kompresörlerde asimetrik vida profilleri kullanılmakta ve bunun sonucunda, içeriden kaçak azaldığı için enerji verimliliği önemli ölçüde artırılmaktadır. Harici dişliler çoğunlukla zıt yönde dönen rotorların konumunu senkronize etmek için kullanılmaktadır. Rotorlar birbirleriyle ya da kompresör muhafazasıyla temas etmediğinden, sıkıştırma odasının içinde yağlama gerekmez.


Bunun sonucunda basınçlı hava tamamen yağdan arındırılır. Rotorlar ve muhafaza, basınç tarafından girişe sızıntıyı en aza indirmek için üst düzey hassasiyetle üretilir. Yerleşik basınç oranı giriş ve tahliye arasındaki sınırlandırıcı sıcaklık farkıyla sınırlandırılır. Bu nedenle yağsız vidalı kompresörler, daha yüksek basınçlara ulaşmak için çoğu zaman birkaç kademeli ve kademeler arası soğutmalı olarak üretilir.

Sıvı enjeksiyonlu vidalı kompresörler nasıl çalışır?

Sıvı enjeksiyonlu vidalı kompresörlerde sıkıştırma odasına ve çoğu zaman kompresör rulmanlarına bir sıvı enjekte edilir. Bunun işlevi kompresör elemanının hareketli parçalarını soğutmak ve yağlamak, içeride sıkıştırılan havayı soğutmak ve girişe yönelen dönüş sızıntısını azaltmaktır. Günümüzde iyi yağlama ve sızdırmazlık özelliklerine sahip olması nedeniyle sıvı olarak yağ enjekte edilir ancak su veya polimer gibi başka sıvılar da kullanılır. Sıvı enjeksiyonlu vidalı kompresör elemanları yüksek basınç oranları için üretilebilir ve bir sıkıştırma kademesi 14 ve hatta 17 bar değerine kadar basınç vermek için yeterli olur ancak bu durumda enerji verimliliğinin düşmesi söz konusudur.

Sabit Hızlı Kompresörler ile Değişken Hızlı Ünite (VSD) Kompresörlerin Karşılaştırması

Bu iki teknoloji arasındaki temel fark adlarından anlaşılabilir. Sabit hızlı kompresörler sürekli sabit hızda çalışır ve kapasitesinin %100'ünde çalışırken, yani motor çalışırken ve basınçlı hava üretilirken son derece verimli olma eğilimindedir. Sabit hızlı kompresörlerin verimsizliği ünite boşa alınıp hava üretmeyi durdurduğunda kolayca fark edilir ve ölçülebilir. Motor tamamen durmadan önce hava üretimi olmadan çalışmaya devam ederek para ve enerji israfına yol açar. Verimsizlik ve atık seviyesi özellikle birden fazla vardiya halinde çalışan veya gün içinde akış talebi dalgalanması yüksek olan tesislerde gözle görülür bir hale gelir.


Değişken hızlı ünite (VSD) teknolojisi farklı bir ilkeye dayalı olarak çalışır: motoru, belirli bir tesis için gereken hava miktarına göre uygun hızda döndürür. Daha sade ifade etmek gerekirse hava ihtiyacı/talebi arttıkça motorun hızı da artar ve dolayısıyla daha fazla akış/CFM sağlanır. Öte yandan, talep azalırsa motor otomatik olarak yavaşlar ve sadece uygun akışı sağlamak için gereken enerjiyi kullanır. VSD hava kompresörleri üretimi taleple eşleştirir ve ne kadar akış kullanıldığını algılayarak hızını buna göre ayarlar. Yavaş üretim günlerinde, gün içinde verilen molalarda ya da ikinci ve üçüncü nöbetçi vardiyalarda VSD teknolojisi elektrik israfını ortadan kaldırıp paradan tasarruf sağladığı için özellikle faydalı olur.


Basınçlı hava kullanmanın yüksek maliyetli olması ve elektrik maliyetlerinde Toplam Sahip Olma Maliyetinin %70'inden fazlasına karşılık geldiği düşünüldüğünde, VSD teknolojisi kullanmak %35 ile %50 arasında tasarruf elde etmenize yardımcı olabilir. Kompresörün büyüklüğüne bağlı olarak yılda yüzlerce dolardan on binlerce dolara kadar tasarruf imkanı sunması sayesinde her türlü tesis için ideal yatırımdır. VSD hava kompresörleri artık istisna olmaktan çıkıp norm haline gelmektedir ve birçok müşteri yıllık enerji tasarrufu sayesinde parayı başka varlıklara yatırım yapma olanağına sahip olmaktadır.

İlgili yazılar

Pistonlu Kompresör

Hava sıkıştırma ve günümüzde bilinen farklı deplasmanlı kompresör türleri hakkında daha fazla bilgi edinin. Burada yağ enjeksiyonlu ve yağsız pistonlu kompresörler ele alınmıştır.