Kompresör Nedir ?

Kompresör, atmosferden emdiği havayı veya farklı bir gazı, atmosfer basıncından daha yüksek basınca çıkaran bir ünitedir.

Atmosfer basıncından daha yüksek bir basınca sıkıştırılan hava; tekstil, çimento, demir-çelik, cam, mobilya ve enerji gibi birçok sektörde kullanılır.

Basınçlı havanın bu derece yaygın kullanılması; basınçlı havanın tanklarda depolanabilmesi, uzun boru hatları boyunca tesis edilebilmesi ve genişleyerek iş üretebilmesi özelliğindendir.

Kompresör Çeşitleri :

Kompresörler, basınçlandırma yöntemine göre iki ana gruba ayrılır:

Dinamik ( Turbo ) Kompresörler

Deplasmanlı Kompresörler

Dinamik ( turbo ) Kompresörler başlıca iki tipe ayrılır:

Radyal ( Santrifüj ) Turbo

Aksiyal Turbo

Turbo Kompresörler, genel olarak büyük güçlerde üretilen ve yüksek miktarda basınçlı hava tüketen, çimento, demir-çelik ve cam gibi sektörlerde kullanılır.

Turbo Kompresörlerin verimli çalışabilmesi için; işletme parametrelerinin ( basınç, debi, sıcaklık, nem gibi ) doğru ve hassas belirlenmesi gerekir. Yüksek güçlerde elektrik motorları kullanıldığından; 380-400V gibi şebeke voltajı yerine, 3000-6000 V gibi gerilimlerin kullanılması, gerek işletme gerekse elektrik tesisatı için avantajlıdır.

Genelde su soğutmalı olarak imal edilirler ve basınçlandırma prensibi olarak yüksek hızlarda dönen çarkların havaya kinetik enerji ( hız ) kazandırılması ve bu hızın daha sonra azaltılarak(yaklaşık 20000 ile 35000 devirde dönen çarklarla elde edilen yüksek hızlı hava; difüzör ve salyangoz’dan geçerek hızı azalır, basıncı artar) basınç elde edilmesi, bu işlemlerin 2 ila 4 kademe arasında yapılması prensibiyle çalışırlar.

Her kademe arasında basınçlı hava soğutulur ve diğer kademeye iletilir.

Turbo Kompresörlerin avantajları:

-Yüksek debilerde basınçlı hava ürettiklerinden; kurulacak kompresör adedi daha azdır

-Basınçlandırılan havanın içinde yağ veya su bulunmadığından ve birden fazla kademe kullanıldığından; spesifik güç gereksinimleri (kW/m3/dk) düşüktür

-Hava emiş valfinin kapanıp açılabilme özelliği nedeniyle; sabit devirde, artan-azalan bir debi elde edilebilir

-Bakım aralıkları uzundur

Turbo Kompresörlerin dezavantajları:

-Büyük güçler gerektirdiklerinden; işletmenin elektrik potansiyeli buna uygun

olmalıdır

-Standart kulanılan 380-400V işletme gerilimi, bu büyük güçlerde çok fazla

akım çekilmesine yol açacağından; çok kalın güç kabloları kullanılması

gerekir, bunu engellemek için, işletme içinde 3000V, 6000V gibi gerilimler

olması gerekir

-Bakım işlemleri, bu konuda uzman ve deneyimli personel tarafından yapılmalıdır

-Soğutma suyu kalitesi önemlidir ve bu kaliteyi sağlayacak ekipmanlar olması gerekir

-Yedek parça maliyetleri yüksektir

Deplasmanlı Kompresörler, iki ana gruba ayrılır.

Pistonlu Kompresörler

Dönen Kompresörler

Pistonlu Kompresörler, bir veya birden fazla pistonun, farklı dizaynlar halinde yerleştirilerek basınçlandırma yapılan kompresörlerdir. Yağlı, yağsız tipleri olduğu gibi; yatay, dikey, serbest dizilim ve bunlara ek olarak diyaframlı modeller de mevcuttur.

Pistonlu Kompresörlerin Avantajları :

Yatırım maliyeti düşüktür

Taşınabilir olduklarından; küçük işletmelerde farklı noktalarda kullanılabilirler

Ek bir hava tankına ihtiyaç duymazlar

Kademe sayıları arttırılarak yüksek basınçlar elde edilebilirler

Bakım ve yedek parça maliyetleri kolay ve ucuzdur

Pistonlu Kompresörlerin Dezavantajları :

Devamlı çalışmaya uygun değildirler, çalıştığı periyod kadar dinlenmesi gereklidir

Gürültülü ve titreşimli çalışırlar

Elde edilen basınçlı hava sıcak ve nemlidir

Elde edilen basınçlı hava debisi, dönen kompresörlere nazaran düşüktür

Otomasyon, uzaktan izleme gibi sistemlere dahil edilemezler

Dönen Kompresörler grubunda en yaygın kullanılan kompresörler; Vidalı Kompresörler ve Blower ‘lar dır.

Blower ‘lar genelde düşük basınç ( 0.5 - 2 bar ) yüksek debi gerektiren sektörlerde kullanılır. Bunlar arasında, balık çiftlikleri, seralar gibi sektörler yer alır.

Vidalı Kompresörler, sanayi işletmelerinin en çok tercih ettiği ve en yaygın kullanılan kompresör tipidir.

Çalışma prensibi, kısaca, asimetrik profile sahip erkek ve dişi rotorların birbiri üzerine yuvarlanarak; havanın hacminin azaltılarak basınçlandırılması şeklinde anlatılabilir. Yağlı ve yağsız tipleri olduğu gibi; hava ve su soğutmalı tipleri de vardır. Yağ enjeksiyonlu diye bilinen tipler; hava ile yağın birlikte basınçlandırılması ve daha sonra basınçlı havanın yağdan ayrılması prensibiyle çalışır.

Vidalı Kompresörlerin Avantajları :

Devamlı çalışarak basınçlı hava üretebilirler

Büyük bir debi ve güç aralığında üretilebilirler (3 kW – 355 kW)

Pistonlu kompresörlere nazaran sessiz ve titreşimsiz çalışırlar

Kullanıcının basınç ihtiyacı değiştiğinde; istenilen basınca ayarlamaya olanak sağlarlar

Enerji geri kazanım sisteminin kurulmasına ve işletmelerin ihtiyacı olan sıcak suyun, herhangi bir enerji harcamadan elde edilmesine (yağ enjeksiyonlu tipler) olanak sağlarlar

Otomasyon, uzaktan izleme sistemleri ile yönetilebilme (bu sayede sabit sistem basıncını optimum sayıdaki kompresör ile elde edebilme yöntemiyle enerji tasarrufu sağlayabilme), bunun yanında, işletme içinde, kompresörün yanına gitmeden çalışma durumunu izleyebilme sistemlerine olanak sağlarlar

Frekans konvertörü (İnvertör) kullanılarak; değişen kullanım oranlarına göre; nominal gücün üçte biri kadar enerji kullanarak ihtiyacı karşılamayı mümkün kılarlar, ayrıca boşta çalışma ve sistemin basıncının tahliyesi gibi prosesleri elimine ettiklerinden; önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlarlar

Rutin bakım işlemlerinin yanı sıra; proaktif bakım uygulamalarına ve bu sayede ani duruşların, yüksek maliyetli bakımların ve üretimi engelleyici arızaların çok önceden algılanmasına olanak sağlarlar

Vidalı Kompresörlerin Dezavantajları :

Maksimum elde edilebilecek basınç 15 bar civarındadır, minimum basınç 5 bar ‘dan aşağı set edilemez

Hava soğutmalı modellerde; maksimum çevre sıcaklığı 45 C ile sınırlıdır

Yağsız modellerde (su püskürtmeli modeller hariç) çift vida bloğu kullanıldığından; bakım masrafları yüksektir. Bu modellerin ilk yatırım maliyeti de yüksektir.

Vidalı Kompresörlerin vida bloğu revizyonu; konusunda uzman, deneyimli personel tarafından; orijinal yedek parçalar kullanılarak yapılmalıdır, bu gereksinimden dolayı, revizyon ücretleri, özellikle çoklu kompresör kullanan işletmeler için yüksektir

Vidalı Kompresörlerin birçok sektörde tercih edilmelerinin bir diğer sebebi de; istenilen basınçlı hava kalitesinin, farklı ekipmanlar kullanılarak elde edilebilmesidir. Farklı kurutucu ve filtreler kullanılarak ihtiyaç olan hava kalitesi elde edilebilir. Kurutucu ve filtrelerin modelleri, çalışma prensipleri ve elde edilen basınçlı hava kaliteleri diğer bölümlerde açıklanmıştır.

Bahsedilebilecek bir diğer vidalı kompresör tipi, yağ yerine su püskürtülen yağsız vidalı kompresörlerdir. Püskürtülen akışkanın su olması dolayısıyla; gerek kullanılan suyun gerekli kalitede olmasını sağlayacak sistemlerin kurulması ve gerekse vida bloğunun özel malzemelerle imal edilmesi, rulmanların farklı bölümlerde yağlanması, bu kompresörlerin yatırım maliyetlerinin yüksek olmasına yol açar. Elektronik, ilaç sanayi, dişçilik gibi hassas sektörler için, su püskürtmeli vidalı kompresörler çok uygun çözüm sunarlar.

Yağ enjeksiyonlu kompresörlerin enerji tasarrufu, düşük spesifik güç(kW/m3/dk) seviyesi için; aynı monoblog gövdeye yerleşmiş çift kademeli vida bloğu kullanımı yaygınlaşmıştır.

Her ne kadar ilk yatırım maliyeti yüksek olsa dahi; 6 ay ile 1 yıl arasında bu maliyeti karşılayacak kadar bir tasarruf söz konusudur.

Bu tip vida bloğunda; birinci kademede belirli bir basınca getirilen hava, yağ ile soğutularak ikinci kademe bloğa iletilmekte ve nihai basınca getirilmektedir.

Ünite dizaynı olarak; tek kademeli vidalı kompresörden farkı yoktur.