คอมเพรสเซอร์แบบแทนที่เชิงบวกเป็นอุปกรณ์ทางกลที่เพิ่มความดันของก๊าซหรือไอโดยการลดปริมาตรการทำงานภายในห้องอัดเป็นระยะ
คอมเพรสเซอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกสามารถรักษาอัตราการไหลและความดันที่ค่อนข้างคงที่ได้ คอมเพรสเซอร์เหล่านี้มักใช้ในการใช้งานที่ต้องการแรงดันสูง เช่น เครื่องทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ และเครื่องมือเกี่ยวกับลม
คอมเพรสเซอร์ดิสเพลสเมนต์เชิงบวกคืออะไร?
คอมเพรสเซอร์แบบแทนที่เชิงบวกเป็นอุปกรณ์ทางกลที่เพิ่มความดันของก๊าซหรือไอโดยการลดปริมาตรการทำงานภายในห้องอัดเป็นระยะ
คอมเพรสเซอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกจะรักษาอัตราการไหลและความดันที่ค่อนข้างคงที่ คอมเพรสเซอร์เหล่านี้มักใช้ในการใช้งานที่ต้องการแรงดันสูง เช่น เครื่องทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ และเครื่องมือเกี่ยวกับลม
คอมเพรสเซอร์ดิสเพลสเมนต์เชิงบวกทำงานอย่างไร
ขั้นตอนการบริโภค: ห้องปิดผนึกถูกสร้างขึ้นภายในอุปกรณ์ ปริมาตรของห้องเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดแรงดันลบ และอากาศความดันบรรยากาศจะถูกดึงเข้าไปในห้องที่ปิดสนิท
ขั้นตอนการบีบอัด: การเคลื่อนไหวทางกล (โรเตอร์เมช/แรงขับลูกสูบ/การหมุนแบบเลื่อน) ช่วยลดขนาดของห้องที่ปิดสนิทอย่างต่อเนื่อง โดยบังคับให้อัดอากาศในปริมาณคงที่ ส่งผลให้ความดันและอุณหภูมิเพิ่มขึ้นพร้อมกัน
ระยะไอเสีย: เมื่อความดันภายในห้องถึงแรงดันไอเสียที่ตั้งไว้ ก๊าซจะถูกระบายออกจากห้องผ่านวาล์วไอเสีย/ทางระบายไอเสีย ต่อมา ห้องเพาะเลี้ยงจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม และวงจรจะเกิดซ้ำ
ประเภทของคอมเพรสเซอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวก
คอมเพรสเซอร์แบบ Positive displacement ส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็น คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ ( ลูกสูบ คอมเพรสเซอร์ ) เครื่องอัดอากาศแบบสกรู และ เครื่องอัดอากาศแบบสโครล โดยขึ้นอยู่กับการออกแบบโครงสร้างทางกลที่แตกต่างกัน คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบลูกสูบมักเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูง คอมเพรสเซอร์แบบสกรูให้การผลิตก๊าซที่เสถียรและมีช่วงการไหลที่กว้าง คอมเพรสเซอร์แบบสโครลไร้น้ำมันทำงานเงียบ ไร้น้ำมัน และมีขนาดกะทัดรัด ทำให้เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมที่มีความต้องการคุณภาพอากาศสูง เช่น อาหารและยา
คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ
คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบอาศัยการเคลื่อนที่แบบลูกสูบภายในกระบอกสูบเพื่อเปลี่ยนปริมาตรของภาชนะที่ปิดสนิทและอัดอากาศ
ไอดี: ลูกสูบเคลื่อนลง เพิ่มปริมาตรกระบอกสูบ และลดความดันภายใน วาล์วไอดีจะเปิดขึ้นเพื่อให้อากาศจากภายนอกถูกดึงเข้าไปในกระบอกสูบ
แรงอัด: ลูกสูบเคลื่อนขึ้น ทำให้ปริมาตรกระบอกสูบลดลง อัดอากาศ เพิ่มความดัน และปิดวาล์วไอดี
ไอเสีย: ขณะที่ลูกสูบยังคงเคลื่อนที่ขึ้นไป ความดันกระบอกสูบจะเกินความดันท่อไอเสีย วาล์วไอเสียจะเปิด และก๊าซแรงดันสูงจะถูกระบายออก
เครื่องอัดอากาศแบบสกรู
คอมเพรสเซอร์แบบสกรูใช้สกรูแบบตาข่ายคู่หนึ่งที่หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม ส่งผลให้ปริมาตรภายในของโรเตอร์เปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ก๊าซเคลื่อนที่ไปตามแกนจากด้านไอดีไปยังด้านไอเสีย ทำให้เกิดกระบวนการไอดี การบีบอัด และไอเสียอย่างต่อเนื่อง
ท่อไอดี: การหมุนของโรเตอร์จะเพิ่มปริมาตรของช่องฟัน ดึงอากาศภายนอกเข้ามาและปิดผนึกไว้ภายในห้องปิดซึ่งเกิดจากโรเตอร์และตัวเรือน วาล์วไอดีปิด
การบีบอัด: ขณะที่โรเตอร์หมุนอย่างต่อเนื่อง ปริมาตรของคาวิตี้จะลดลงอย่างต่อเนื่อง บีบอัดก๊าซและทำให้ความดันและอุณหภูมิเพิ่มขึ้นพร้อมกัน คอมเพรสเซอร์สกรูแบบจุ่มน้ำมันใช้น้ำมันหล่อลื่นในการปิดผนึกและทำความเย็น ในขณะที่คอมเพรสเซอร์แบบสกรูไร้น้ำมันใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำ
ไอเสีย: เมื่อเชื่อมต่อช่องฟันและช่องไอเสีย ก๊าซแรงดันสูงจะถูกระบายออก
เครื่องอัดอากาศแบบสโครล
ส่วนประกอบการบีบอัดหลักของคอมเพรสเซอร์แบบสโครลประกอบด้วยสกรอลล์แบบเคลื่อนที่และสกรอลล์แบบอยู่กับที่ ด้วยการเคลื่อนที่แบบประกบกันของม้วนคัมภีร์ทั้งสอง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในปริมาตรปิด จึงบีบอัดก๊าซ
ทางเข้า: ม้วนหนังสือที่เคลื่อนที่จะหมุนอย่างเยื้องศูนย์ ทำให้เกิดช่องรูปพระจันทร์เสี้ยวเปิดโดยมีวงแหวนรอบนอกของม้วนหนังสือที่อยู่กับที่ ปริมาตรจะเพิ่มขึ้น และความดันบรรยากาศจะถูกดึงเข้ามาผ่านทางช่องไอดีของวงแหวนรอบนอก จากนั้นช่องจะปิดลง กลายเป็นห้องที่ปิดสนิท
การบีบอัด: ม้วนเลื่อนที่เคลื่อนที่จะหมุนไปรอบๆ ศูนย์กลางอย่างต่อเนื่อง และช่องปิดผนึกรูปพระจันทร์เสี้ยวจะหดตัวเข้าหาศูนย์กลางอย่างต่อเนื่อง ปริมาตรของช่องจะลดลงอย่างต่อเนื่อง และอากาศจะค่อยๆ มีแรงดันและทำให้ร้อนขึ้น
ไอเสีย: ช่องที่ปิดสนิทจะเคลื่อนไปยังช่องระบายอากาศที่อยู่ตรงกลางของสโครล และก๊าซจะถูกระบายออกจากศูนย์กลางหลังจากถึงความดันที่กำหนด จากนั้น วงแหวนรอบนอกจะปฏิรูปช่องไอดี และวงจรจะดำเนินต่อไปอย่างต่อเนื่อง
ข้อดีของคอมเพรสเซอร์ดิสเพลสเมมท์เชิงบวก
เสถียรภาพในการทำงานสูง
ปริมาตรห้องทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกขึ้นอยู่กับขนาดของกลไกทั้งหมด โดยมีความสัมพันธ์เพียงเล็กน้อยกับแรงดันแก๊สและอัตราการไหลของ ดังนั้นความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันใช้งานและอัตราการไหลจึงค่อนข้างคงที่ ส่งผลให้มีเสถียรภาพในการดำเนินงานที่ดี
ความสามารถในการปรับตัวได้กว้าง
ปริมาณก๊าซที่เข้าและระบายออกของคอมเพรสเซอร์แบบแทนที่เชิงบวกนั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรการทำงานเป็นหลัก โดยมีความสัมพันธ์เพียงเล็กน้อยกับคุณสมบัติของก๊าซ ทำให้สามารถปรับเปลี่ยนได้สูง สามารถจัดการกับก๊าซประเภทต่างๆ และบรรลุแรงกดดันที่สูงขึ้นได้อย่างง่ายดาย
ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูง
เนื่องจากมีการรั่วไหลน้อยกว่า คอมเพรสเซอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกจึงมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนค่อนข้างสูง ซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานได้ในระดับหนึ่งและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม