6.2 Compresoare


1. Compresor cu diafragmă 

Fig. 6.2.1 Compresor cu diafragmă

Acestea sunt compresoare de capacitate mică. În compresoarele cu piston, uleiul de lubrifiere de la pereții pistoanelor poate contamina aerul comprimat. Contaminarea nu este de dorit în industria alimentară, farmaceutică și chimică. Pentru astfel de aplicații se poate folosi compresor tip diafragmă. Figura 6.2.1 prezintă construcția compresorului cu diafragmă. Pistonul alternează cu un arbore cotit acționat de motor. Pe măsură ce pistonul se deplasează în jos, trage fluidul hidraulic în jos, determinând mișcarea diafragmei și aerul este aspirat. Când pistonul se mișcă în sus, fluidul împinge diafragma în sus, provocând expulzarea aerului din orificiul de ieșire. Deoarece diafragma flexibilă este plasată între piston și aer, nu are loc contaminarea.

2. Compresor cu șurub 

Compresoarele cu piston sunt utilizate atunci când este nevoie de presiuni mari și de volum relativ redus de aer. Sistemul este complex, deoarece are multe piese mobile. Pentru aplicații cu debit și presiune medii, se poate folosi compresor cu șurub. El este simplu în construcție, cu un număr mai mic de piese mobile. Aerul livrat este constant, fără impulsuri de presiune. Are două șuruburi angrenate. Aerul de la intrare este prins între șuruburile angrenate și este comprimat. Contactul dintre cele două suprafețe de angrenare este minim, deci nu este necesară răcirea. Aceste sisteme sunt destul de funcționale în comparație cu tipul piston. Șuruburile sunt sincronizate prin utilizarea angrenajelor sincronizare extern. 

Fig. 6.2.2 Compresor cu șurub

3. Compresoare cu palete rotative  

 Fig. 6.2.3 Compresor cu palete rotative

Principiul de funcționare al compresorului cu palete este similar cu pompa cu palete hidraulice. Figura 6.2.3 prezintă principiul de lucru al compresorului cu palete rotative. Compresorul cu palete neechilibrate constă din palete tensionate cu arc care se așează în fante ale rotorului. Acțiunea de pompare are loc datorită mișcării paletelor de-a lungul unui inel cu came. Rotorul este excentric la inelul camei. Pe măsură ce rotorul se rotește, paletele urmăresc suprafața interioară a inelului cu came. Spațiul dintre palete scade lângă ieșire din cauza excentricității. Aceasta provoacă compresia aerului. Aceste compresoare sunt lipsite de impulsuri. Dacă excentricitatea este zero, nu are loc fluxul.  

Fig. 6.2.4 Compresor cu inel lichid 

Compresorul cu palete cu inel lichid este o variație a compresoarelor cu palete. Figura 6.2.4 prezintă construcția compresorului cu inel lichid. Carcasa este umplută cu lichid până la centrul rotorului. Aerul intră în compresor prin distribuitorul fixat pe compresor.

În timpul rotirii rotorului (impeller), lichidul va fi centrifugat de-a lungul inelului interior al carcasei pentru a forma inelul de lichid. Există două porturi de aspirație și evacuare furnizate în distribuitor. În timpul primului sfert de ciclu, aerul este aspirat în ambele  camere de aspirație ale carcasei, iar în al doilea sfert al ciclului, aerul este comprimat și împins afară prin cele două orificii de descărcare. În timpul celui de-al treilea și al patrulea sfert al ciclului, procesul se repetă. Acest tip de compresor nu are scurgeri și are o frecare minimă. Pentru o funcționare lină, viteza de rotație ar trebui să fie de aproximativ 3000 rpm. Presiunea de livrare este mică (aproximativ 5 bar).

4. Compresor cu lob 

Fig. 6.2.5 Compresor cu lob 

Compresorul cu lob este utilizat atunci când este necesar un volum mare de livrare, dar este necesară o presiune scăzută. Este  format din doi lobi cu unul condus, iar celălalt care conduce. Fig. 6.2.5 prezintă construcția și funcționarea compresorului cu lob.  Este similară pompei cu lob folosită în sisteme hidraulice. Presiunea de operare este limitată de scurgeri între rotori și carcasă. Pe măsură ce uzura crește în timpul operației, eficiența scade rapid. 

5. Compresoare dinamice

Fig. 6.2.6 Suflantă (tip centrifugă) 

Atunci când este necesar un volum foarte mare de aer comprimat în aplicații precum ventilatoare, sistem de ardere și transportoare cu suflantă pneumatică pentru pulbere, se poate utiliza compresorul dinamic. Presiunea necesară este foarte scăzută în astfel de aplicații. Figura 6.2.6 prezintă o suflantă tipică centrifugală. Rotorul se rotește cu viteză mare. Suflantele pot furniza un volum mare de aer de joasă presiune. Suflantele atrag aerul și rotorul îl aruncă datorită forței centrifuge. Compresoarele volumetrice au  nevoie de ulei pentru a unge părțile mobile, în timp ce compresoarele dinamice nu au o astfel de nevoie. Eficiența acestor compresoare este mai bună decât cea a tipurilor cu piston.