درباره کمپرسور liquid ring

کمپرسورهای دورانی را باید پاسخ مناسبی برای دامنه ای از کاربرد کمپرسورها در صنعت دانست که در حد فاصل بین کمپرسورهای تناوبی و گریز از مرکز قرار می گیرد .
در واقع این نوع کمپرسورها ماشین هایی مناسب برای ایجاد تراکم های متغیر هستند و دارای دامنه وسیعی از ظرفی می باشند .

این دسته از کمپرسورها از نظر رفتاری جزء کمپرسورهای جابجائی مثبت بوده ولی از دیدگاه نیروهای وارد برآن همانند کمپرسورهای گریز از مرکز یک ماشین بالانس شده می باشند .
مهمترین تفاوت کمپرسورهای دورانی با کمپرسورهای تناوبی که هم خانواده می باشند درحذف سوپاپ ها در کمپرسورهای دورانی است .
اساسا درمقایسه با کمپرسورهای تناوبی از نظر وزن، سبکتر بوده و به علت حذف نیروهای لرزاننده (Shaking Forces) به فوندانسیون سنگین نیاز ندارند .
هرچند که این کمپرسورها دارای ساختمان نسبتا ساده تری در مقایسه با کمپرسورهای تناوبی می باشند ، با این وجود از نظر طراحی دارای تنوع زیادی بوده و در طرح های مختلفی ساخته می شوند .

این نوع کمپرسور می تواند با سرعت متناسب با الکتروموتورهای معمولی کار کرده و از نظر هزینه تعمیر و نگهداری مشابه کمپرسورهای گریز از مرکز می باشد ، به طوری که هزینه تعمیر نگهداری آن حدود یک سوم کمپرسورهای تناوبی با ظرفیت مشابه می باشد .
حذف سوپاپ در این کمپرسورها بخش اعظمی از مشکلات و توقفات را  که درکمپرسورهای تناوبی وجود دارد منتفی می سازد .
در کمپرسورهای دورانی حجم معینی از گاز در فضای بین دو قطعه محبوس شده و سپس در اثر کاهش حجم فضائی که گاز در آن گیرافتاده است ، فشار آن افزایش داده شده و به سمت قسمت خروجی هدایت می شود .
سرعت گاز در طی فرآیند تراکم ، چندان بالا نبوده و همین امر موجب جلوگیری از تأثیر تحول پولیتروپیک در کمپرسور می شود ، پدیده ای که در اثر نزدیک شدن سرعت گاز به سرعت صوت در کمپرسورهای گریز از مرکز منشأ مشکلات زیادی می باشد.

فشار کار اساسا دراین نوع کمپرسورها پائین بوده و غالبا از ١۵ بار بیشتر نمی باشد .
البته طرح های خاصی از این کمپرسورها که چند مرحله ای می باشند قادرند تا فشارهای بالاتری (مثلا ۴٠ بار) کار کنند .
این کمپرسورها به صورت خشک (Dry)  و یا روغن کاری شده مورد استفاده قرار می گیرند .
کمپرسورهای دورانی درطرح های مختلفی ساخته می شوند .

متداول ترین طرح های کمپرسورهای دورانی عبارت اند از :

  • کمپرسورهای حلزونی (با یک یا دو حلزون)(Single Or Twin Screws)
     
  •     کمپرسورهای رینگ مایع(Liquid Ring)
  • کمپرسورهای دندانه چرخنده
  • کمپرسورهای گوشواره ای(Lobe Type)
  •   کمپرسورهای تیغه لغزنده(Sliding Vane)                                  

کمپرسورهای دورانی رینگ مایع :

یک کمپرسور دورانی رینگ مایع از یک روتور چند تیغه ای که داخل یک محفظه بیضی شکل می چرخد تشکیل شده است .
بخشی از محفظه بیضی شکل از مایع پر شده که این مایع معمولا آب است . 
وقتی روتور شروع به چرخش می کند ، تیغه ها حجم هایی از مایع را در میان خود حبس می کنند و آن را به دور روتور به حرکت در می آورند .
از آنجایی که مایع خود را با محیط داخلی محفظه هماهنگ می کند ، به صورت متناوب فضای میان تیغه ها را ترک می کند و مجدد به آن باز می گردد .
در اینجا فضای میان تیغه ها به عنوان چمبر عمل می کند .
پورت های ورودی و خروجی گاز نزدیک به محور روتور در ناحیه
چمبر قرار دارند .
هنگامی که مایع چمبر را ترک می کند ، گاز از طریق پورت ورودی به داخل فضای خالی چمبر کشیده می شود.
در ادامه ، زمانی که روتور به چرخش خود ادامه می دهد ، مایع به داخل چمبر باز می گردد و حجم داخل چمبر را کاهش داده و در عین حال فشار گاز حبس شده را افزایش می دهد .
هنگامی که چمبر به ناحیه پورت تخلیه می رسد ، گاز فشرده شده از آنجا تخلیه شده و وارد پروسه می شود .
شماتیک این فرایند در شکل زیر مشخص شده است .