Genel olarak havayı veya diğer gazları
atmosfer basıncından daha yüksek basınçlara sıkıştırmak için
kullanılan makina. Belirli bir oranda
kompresörler kısmî vakum elde etmede veya atmosfer
basıncının altına inmek için de kullanılır. Bu
durumda pompa havalı yerdeki hava veya gazı dışarı atar.
Târihçesi: Târihçesi oldukça eskidir. Ancak 1650 Otto von
Guericke’nin komresör ve vakum
makinasının patentini aldı. Bu gelişmelerle, ekonomik alanda
daha hafif makinalar elde edildi.
1872’den sonra sıkıştırma ile berâber soğutma da yapıldı. Bu
yöntemde, silindirin içinde su jeti
fışkırtılmaktaydı. Bu sistemde çalışan kompresörler bâzı
problemleri de yanında getirdi. Bu tür işlem
terk edilerek etrâfında su elbisesi bulunan kompresörler
kullanılmaya başlandı. Bu tür ıslak
kompresörler günümüzde hâlâ kullanılmaktadır.
Kompresör Türleri
İleri-geri kompresörleri: Bu türde, pistonun ileri-geri
hareketi ile hava sıkıştırılır. Pistona bağlı
havanın içeri girmesi ve çıkması için kapakçıklar bulunur.
Genel olarak, kompresörde dönme
hareketini gel-git doğrusal harekete çeviren, biyel
mekanizması bulunur. Sıkıştırılacak akışkan, pistona
giriş kapakçığı ile emilerek alınır. Piston hacmi en büyük
olduğu zaman giriş kapakçığı kapanır ve
piston ileri doğru hareket eder. Akışkana basınç tatbik
edilir ve basınç arttığı zaman çıkış kapakçığı
açılır ve akışkan dışarı atılır. Kompresör tek yönlü çalışan
türden ise, gaz veya hava olan akışkan tek
bir taraftan emilerek basılır. İki yönlü çalışan
kompresörlerde pistonun bir tarafından akışkan emilirken,
diğer taraftan dışarı basılır. Daha sonra bu işlem yön
değiştirerek devâm eder. Eski kompresörler
buhar makinasındaki büyük silindir hacmine, düşük hıza, iki
yönlü çalışmaya ve yatay eksene
sâhiptiler. Ancak otomobillerdeki içten yanmalı motorun
gelişmesiyle, küçük hacimli kısa hareket
mesâfeli, çok silindirli, yüksek hızlı ve düşey eksenli
kompresörler yaygınlaşmıştır.
Eğer hava yüksek basınçlara çıkarılırsa, sıcaklığı artar ve
silindir ve pistonun yağlama sisteminde
problemler doğurur. Bu sebepten ve güçten tasarruf sağlamak
amacıyla birden fazla silindirli pompalar
kullanılır. Birinci silindir, geçen basıncı biraz
yükseltilmiş havanın soğuk su kullanılarak sıcaklığı
düşürülür. Daha sonra bu hava yüksek basınç silindirine
basıncının daha yükseltilmesi için gönderilir.
Genel olarak bu türler az miktardaki havayı yüksek basınca
çıkarmak için en uygun türlerdir. Sâbit
hızla çalıştığı zaman, belirli miktardaki havayı yüksek
basınçta ve en yüksek verimde verir. Ancak
sıcaklıkla, silindirdeki yağın buharlaşıp sıkıştırılan gaza
karışması bâzan arzu edilmeyebilir. Meselâ,
besin hazırlanması hususu böyle bir duruma örnek
sayılabilir.
Bu tür kompresörler, yaygın bir şekilde, az mikdarda yüksek
basınçlı havaya ihtiyaç duyulan âletlerin
işletilmesi, dökümlerin temizlenmesi gibi işlerde
kullanılır. Ayrıca benzer ilkelere göre benzin veya
buharla çalışan üfleyici motorlar, demir cevherinden, dökme
demir elde edilmesi sırasında yüksek
fırınlarda kullanılmaktadır. Meselâ 0,9 tonluk demir
yaklaşık 4 ton veya 2800 metre küp havaya ihtiyaç
gösterir. Çelik yapımında kullanılan Bessemer fırınlarına
hava temin etmekte de benzer kompresörler
kullanılır.
Dönel kompresörler: Bunların da esas olarak üç türü vardır:
Merkezkaç kompresörler, eksenel akımlı
kompresörler, dönel pozitif yer değiştirmeli kompresörler.
Merkezkaç kompresörler: Bu tür kompresörde hava veya başka
gaz merkezî olarak dâirevî hazneye
alınır. Buradaki hava dönme hareketi sonucu, merkezkaç
kuvveti tesiri altında hızlanır. Ancak dış
kısma ulaştığında hızı düşer. Bernouilli ilkesine göre hızın
düşmesi basıncın artmasına sebeb olur.
Buradan hava toplanma halkasına alınır ve dışarı sevkedilir.
Makina yüksek hızla döndüğü için, dengelenmiş, yâni ağırlık
merkezinin dönme ekseni üzerinde
olması gerekir. Küçük bir sapma bile makinada büyük
titreşimlere ve hasarlara sebeb olur.
Bu tür kompresörler basit kullanışlı olup, kapakçıklara
ihtiyaç göstermezler. Yağlama olmadığı için
basınçlanmış havada yağ buharı bulunmaz. Dönme yataklarından
başka sürtünen parça olmadığı için
çalışma masrafı da düşüktür. Yüksek hızdan dolayı büyük
miktardaki havayı fazla yüksek olmayan
basınca getirmek mümkündür. Basınçlı hava sürekli olarak
çıkar ve basınç dalgalanmalarını
düzenleyecek bir ana hazneye ihtiyaç duyulmaz. 0,5
kgf/cm2lik basınca kadar tek kompresör yeterse
de, daha yüksek basınçlar için seri şeklinde düzenlenmiş
kompresöre ihtiyaç duyulur. 2,5 kgf/cm2nin
üstündeki basınçlar için ise ana soğutması gerekli olabilir.
Bu durumda bir devreden diğer devreye
geçen havanın sıcaklığı düşünülerek soğutulur.
Eksenel akımlı kompresörler: Bu tür kompresörde hava dönme
eksenine paralel olarak hareket
ederek, helisel şekilde ilerler. Bu sırada da sürekli basınç
artar. Bir anlamda çalışma sistemi türbinin
tersine uygundur.
Tipik bir eksenel akımlı kompresörünün parçaları:
1. Pervâne veya türbin kanatları olan ve kompresörün iç
cidarını meydana getiren kısım.
2. Çıkış kısmını meydana getiren ve dönen kısmı mesnetleyen
yatak bölümü.
3. Duran ve kompresörün dış cidarlarını meydana getiren
kısım. Montaj kolaylığı bakımından iki yarı
dâire şeklinde îmâl edilir. İçinde helisel olan ve pervâne
kısımları ile uyuşan kanallar mevcuttur.
4. Çalışması sırasında giren hava hızlandırılır ve daha
sonra hızı düşürülür, bu arada Bernouilli
ilkesine göre basınç yükselir.
Birbirine eklenebilen bölümlerden ibâret olması, küçük hacim
kaplaması, dönen kısımların merkezî
bulunması ve bu sebepten merkezkaç kuvvetinin düşük olması
bu türün tercih sebebidir.
Dönel pozitif yer değiştirmeli kompresörler: Bu tür pompada,
hava dış merkez pompalarla birbirini
tâkip eden küçük hacimlere alınır. Hacim azaldıkça basınç
artar. Motorun dönen parçası, akışkanı
girişten çeker, etrâfında döndürür ve çıkıştaki yüksek
basınç kısmına verir. Doğalgaz endüstrisinde
gaz ölçüsü olarak kullanılır ve içinde is gibi yabancı madde
bulunan gazlar, kolaylıkla bu
kompresörden geçirilebilir.
Jet kompresörleri: Genel olarak iki türü mevcuttur. Hidrolik
kompresörler ve gaz ve buhar
kompresörleri.
Hidrolik kompresörler: Düşen suyu veya basınç altındaki
suyu, mekanik hareketli bir parça
kullanmadan, havaya basınç uygulamak için kullanan
kompresörlerdir. En basitinde yüksek seviyeli su
kütlesi, düşük seviyeye getirilirken havaya da basınç
uygulanır. Daha sonra basınçlı havadan su
ayrılır. Bunların en yenileri Taylor kompresörü olarak
isimlendirilir. İlk kurulma masrafı yüksek
olmasına karşılık, verimi yüksek, işletme masrafları
düşüktür.
Gaz ve buhar kompresörleri: Esas olarak basınçlı havanın
veya buharın çıktığı bir ağız mevcuttur.
Buradan yüksek basınçlı hava çıkarken genişler ve hızlı
hareketi sırasında havayı da berâberinde
sürükler. Daha sonra azalan kinetik enerji, basıncın
artmasını doğurur. Bu tür pompa özellikle buharın
zararlı etkisinin bulunmadığı yerlerde hava üfleyici ve ısı
pompalarında ve havalandırma cihazlarında
termokompresör olarak kullanılır. Kompresör basit olup,
hareketli bir parçası yoktur. Kullanımı kolay ve
bakım masrafı düşüktür. Buna karşılık pompa olarak verimi
düşük olması en önemli sakıncasını teşkil
eder.
Yorumlar
Yorum Gönder