کمپرسور رفت و برگشتی به راحتی در کاربرد های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که هر نوع از کمپرسورهای دیگر ممکن است برای یک کاربرد خاص مناسب تر باشد. مثلاً کمپرسورهای سانتریفیوژ معمولاً در توانهای بالای 2 مگاوات، وزن مولکولی گاز بالای 10 و فشار خروجی گاز کمتر از 100 مگاپاسکال مورد استفاده می باشد و کمپرسورهای اسکرو در بازه توان بین 10 تا 500 کیلووات و فشار خروج کمتر از 30 بار ترجیح داده می شوند.
کمپرسورهای رفت و برگشتی دارای بازده خوبی می باشند زیرا رینگهای پیستون آب بندی خوبی را انجام می دهند و هم چنین انتقال حرارت بسیار پایین باعث می شود تا بازده کمپرسور بسیار نزدیک به آیزنتروپیک باشد. در کمپرسورهای سرعت پایین، بازده 85 تا 95 درصد یک عدد معمول است و در کمپرسورهای سرعت بالا این مقدار بین 80 تا 90 درصد می باشد. بازده مکانیکی نیز که ناشی از اصطکاک و افت های سازه ای است معمولاً 95 تا 98 درصد می باشد. سایر انواع کمپرسورهای جابجایی مثبت از این حیث در جایگاه پایینتری قرار دارند و در واقع بازده کمتر و نشتی (Leakage) بیشتری را خواهند داشت. یکی از مزایای همه کمپرسورهای جایجایی مثبت، کارکرد آنها با انواع گازها و حتی چگالی متغیر است که کمپرسورهای رفت وبرگشتی نیز در این گروه قرار دارد. در مقایسه با کمپرسورهای سانتریفیوژ، این کمپرسورها هزینه تعمیرات بیشتری دارند و فضای بیشتری را اشغال می کنند. اما در عوض دارای بازده تراکم (Compression Efficiency) بالاتری هستند و فشار خروجی بالاتری را ایجاد می کنند. کمپرسورهای سانتریفیوژ برای تراکم گازها با جرم مولکولی کم، توان بیشتری مصرف می کنند، به همین دلیل است که کمپرسورهای هیدروژن بزرگ معمولاً از نوع رفت وبرگشتی می باشند.
انواع کمپرسور رفت و برگشتی هوایار
شکل 1. کمپرسور رفت و برگشتی CNG هوایار
1. کمپرسورهای رفت و برگشتی API
این نوع از کمپرسورهای رفت و برگشتی مطابق با استاندارد API 618 ساخته می شوند به همین دلیل الزامات متریالی مشخص و سرعت پایین تری نسبت به کمپرسورهای CNG دارند(معمولا پایین تر از 600 rpm). شرکت هوایار کمپرسورهای رفت و برگشتی API را عمدتا در سه نوع ارائه می نماید:
- کمپرسورهای رفت و برگشتی API مدل افقی (Balanced Opposed)
این نوع از کمپرسورها رایج ترین نوع کمپرسورهای رفت و برگشتی هستند که به صورت افقی نصب می گردند. کمپرسورهای رفت و برگشتی افقی هوایار قادر هستند از فشار 2 تا 1000 بار را تامین نمایند. محدوده توانی این کمپرسورها از 100 تا 3000 اسب بخار بوده و ظرفیت آنها نیز از 500 تا 50,000 می باشد.
در این نوع پیکربندی دو و چهار ترو (throw) دارای مقدار کمی عدم تعادل (unbalance) می باشند ولی در حالت شش ترو تعادل کامل برقرار می باشد. معمولاً زمانی که به تعداد فرد مرحله نیاز باشد، یک مرحله بدون کار و فقط شامل وزن در نظر گرفته می شود. این پیکربندی در همه سرعتهای بالا و پایین مورد استفاده می باشد.
در این نوع پیکربندی دو و چهار ترو (throw) دارای مقدار کمی عدم تعادل (unbalance) می باشند ولی در حالت شش ترو تعادل کامل برقرار می باشد. معمولاً زمانی که به تعداد فرد مرحله نیاز باشد، یک مرحله بدون کار و فقط شامل وزن در نظر گرفته می شود. این پیکربندی در همه سرعتهای بالا و پایین مورد استفاده می باشد.
شکل 2. کمپرسور رفت و برگشتی افقی هوایار- کمپرسورهای رفت و برگشتی API مدل Y-type
این مدل کمپرسورها فضای کمتری نسبت به کمپرسورهای افقی اشغال کرده و معمولا برای کاربردهای مربوط به نیتروژن، هیدروژن یا هوا مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسورهای رفت و برگشتی Y-type هوایار قادر هستند از فشار 2 تا 150 بار را تامین نمایند. محدوده توانی این کمپرسورها از 30 تا 450 اسب بخار بوده و ظرفیت آنها نیز از 100 تا 10,000 می باشد.
شکل 3. کمپرسور رفت و برگشتی Y-Type هوایار
- کمپرسورهای رفت و برگشتی API مدل عمودی (Balanced Opposed)
کمپرسورهای عمودی معمولاً در کاربردهای گاز خشک مورد استفاده است زیرا ساختار عمودی امکان نشت مایعات را کمتر می کند.این نوع کمپرسورها فضای کمتری را در سطح اشغال می کند و برای توانهای پایین مورد استفاده قرار می گیرند. کمپرسورهای عمودی هوایار قادر هستند از فشار 2 تا 35 بار را تامین نمایند. محدوده توانی این کمپرسورها از 5 تا 100 اسب بخار بوده و ظرفیت آنها نیز از 25 تا 430 می باشد.
شکل 4. کمپرسور رفت و برگشتی عمودی هوایار
