Soğutma Çevriminde Kullanılan Kompresörler


Soğutma Çevriminde Kullanılan Kompresörler
Kompresörler, soğutma çevriminde genel olarak pistonlu, rotary, scroll (helisel vidalı, santrifüj) ve ısı pompası olarak ayrılmaktadır. Pistonlu kompresörün, bir silindir içinde ileri ve geri hareket eden bir pistonu vardır. Dönel kompresörün bir silindir içinde dönen, merkezi kaçık bir rotoru vardır. Salyangoz kompresörün, iki spiral şekilde parçası vardır. Biri sabit dururken diğeri karşısında herhangi bir ekseni olmaksızın döner. Vidalı kompresör biri erkek diğeri dişi iki helisel (vida şeklinde) rotoru vardır. Bunlar döndükçe cıvatanın bir somun içinde döndürülmesine benzer biçimde dişliler birbiri içinde hareket eder. Santrifüj kompresörün, özel şekil verilmiş yuvasında dönen birçok kanadı olan yüksek hızlı bir çarkı vardır.
Kompresör Çeşitleri
Pistonlu Kompresörler
Pistonlu kompresörlerde, piston hareketi, emme ve basma vanalarının açılma ve kapanması ile eş zamanlıdır. Piston aşağı doğru hareketine devam ettiğinde, silindir içindeki basınç sonunda emme hattındaki basıncın altına düşecektir. Bu hâlde emme vanası açılır, buharlaştırıcıdan düşük sıcaklıkta, düşük basınçta, aşırı ısıtılmış gazı silindire çeker.

Emme vanasındaki yay hareketinin en alt noktasına geldiğinde vanayı kapatır. Piston yukarı doğru hareket eder, gazı sıkıştırarak basıncını ve doyma sıcaklığını artırır. Gazı sıkıştırmak için yaptığı işten dolayı gazın aşırı ısınması da artar. Silindirin içindeki basınç emme vanasını kapalı tutarken aynı anda basma hattındaki basınç da basma vanasını kapalı tutar. Piston yukarı doğru hareketine devam ettiğinde, silindir içindeki basınç sonunda basma hattındaki (sıcak gaz hattı) basıncı aşar. Basma vanası açılır ve yüksek sıcaklık, yüksek basınçtaki aşırı ısıtılmış gaz, yoğuşturucuya giden basma hattında ilerlemek üzere silindirin dışına hareket eder. Çevrimin en üst noktasında, piston pompalamayı durdurur ve basma vanası kapanır. Boşluk hacmindeki gaz silindirde kalır. Pistonlu kompresörler genellikle bir elektrik motoru ile tahrik edilir. Hermetik kompresörlerin sahada kompresöre servisi önleyen kaynaklı bir muhafazası olabilir. Açık pistonlu kompresörlerde krank milinin bir ucu atmosfere açıktır. Krank mili, muhafazanın dışına çıktığında bir güç kaynağına bağlanabilir. Soğutucu akışkan kaçağını önlemek için milin kompresör yataklarından geçtiği yerlerde mekanik bir sızdırmazlık kullanılır.
Rotari Kompresörler
Döner kompresör ise soğutucularla beraber ana olarak küçük kesirli beygir güçlerinde kullanılmışlardır. Dönel kompresörler genellikle iki tasarım yaklaşımından bir tanesine uyar. Bir tipi dönen pistonları kullanırken diğeri hareket eden kanatçıkların kullanımından oluşur. Birinci tipte, dönen bir piston, kompresör tahrik miline merkezinden kaçık olarak monte edilmiş ve silindirin içinde dönmektedir. Kayan bir mil, kompresör muhafazasına yerleştirilmiştir ve dönen pistonun eksantrik hareketini izler ve silindirin alçak kısmı (emme) ve yüksek kısmı (basma) arasında bir ayırıcı görevi görür. Mil döndükçe, gaz buharlaştırıcıdan kompresör emişine ve buradan da silindirin alçak basınç kısmına çekilir. Bu arada, silindirin yüksek tarafındaki gaz sıkıştırılır ve kompresörün basma tarafına gönderilir.
Kayan kanatlı tip dönel kompresör, kompresör tahrik mili üzerindeki pistonu veya rotoru merkezler fakat tahrik mili silindir içinde merkez dışına monte edilmiştir. Birçok kayan kanat rotorun üzerine yerleştirilmiş ve silindirin şeklini izlemektedir. Bu kanatçıklar farklı basınçlara sahip odalarda gazı hapseder. Rotor döndükçe, gaz, ilerleyerek daha küçük odaya hareket ettirilir ve sıkıştırılır. Yeni, düşük basınçlı gaz çekilir ve aynı zamanda yüksek basınçlı gaz basılır.
Dönel kompresörler genellikle kaynaklı hermetik olarak tasarlanır. Kaynaklı hermetik pistonlu kompresörlerde olduğu gibi motor ve tahrik mili, motor kompresörün üzerinde olarak kompresör muhafazasına dik olarak çalışır.
Scroll Kompresörler
Scroll kompresörler genellikle kaynaklı hermetik olarak tasarlanır. Pistonlu ve dönel kaynaklı hermetik tasarımlarda, motor ve tahrik mili dikey olarak çalışır. Diğer ikisinin tersine, scroll kompresörlerde motor kompresörün altındadır. Titreşim yalıtım elemanları gerektiğinde kompresör kabının dış kısmına monte edilir.

Helisel vidalı kompresörler
Vidalı bir kompresörün sıkıştırma çevrimi şu şekilde yapılır: Gaz karşılıklı vida boşluklarını doldurmak üzere içeri çekilir. Rotorlar döndükçe vida arası boşluk, vida arası boşluğu tecrit eden giriş ağzını geçerek hareket eder. Sürekli dönüş devamlı olarak gazın işgal ettiği alanı azaltır ki bu da sıkıştırmaya yol açar. Vidalar arası boşluk çıkış ağzıyla karşı karşıya gelince gaz boşalır. Vidalı kompresörler iki helisel (vida biçiminde) rotora sahiptir. Biri erkek, diğeri dişidir.


Santrifüj kompresörler
Santrifüj kompresörlerde rotor veya çark kompresör kabının içinde yüksek hızlarda döner. Soğutucu akışkan çarkın merkezinden kompresör kabı içine beslenir. Çark, buharın yüksek hızda hareket etmesine neden olan santrifüj kuvvet ile dış çapa doğru buharı zorlar. Yüksek hızdaki gaz, soğutucu akışkan basıncının artmasına neden olan bu gazın hızının yavaşlamasını ve difüzör içinde genişlemesini sağlar.

Yorumlar