Kompresör ve kompresör çeşitleri ile ilgili bu yazımızda, kompresörler hakkında bilgilere yer vereceğiz. İnceleyeceğimiz kompresör tipleri genelde klima ve soğutma sistemlerinde kullanılan kompresörler olacaktır.
Soğutma kompresörlerinin ilk modelleri tipik amonyak makinalarıydı. O günlerde amonyak en çok tutulan soğutucu olduğu için kompresörler çok yüksek basınçları karşılayabilmek için çok ağır yapılırlardı ve modern kompresörlere kıyasla ilk kompresörler nispeten yavaş hızlarla çalışırlardı ve performansları düşüktü. Valf tasarım kompresör mil contaları yataklar ve yağlama sistemlerindeki ilerlemeler tasarım hızının kademeli olarak atmasını sağlayan başlıca faktörlerdendir. Bu da belli bir beygir gücü için kompresörlerin daha küçük olmasına olana sağlamıştır. Çünkü daha hızlı çalışma ile daha çok yer değiştirme elde edilmiştir.
Yeni soğutucuların kullanılması kompresörlerin tasarımlarını ve gelişmesini önemli ölçüde etkiledi. Örneğin amonyak kullanırken sistemin soğutucuyla temas eden tüm kısımlarının çelikten yapılması gerekiyordu. Sülfürdioksit ve metilkloridinin soğutucu olarak ortaya çıkması ise bazı durumlarda demir dışı metallerin kullanılmasını mümkün hale getirmiştir. Bunun yanında halojenli hidrokarbon soğutucuların gelmesi kompresör tasarımı üzerinde belki de en büyük etkiyi yapmıştır. Alüminyum gibi demir dışı metalleri kullanmak mümkün hale gelmiştir. Aynı şekilde R-12 nin kullanılmasıyla hermetik (hava geçirmez) kompresör tıpı popüler olmuştur.
Ticari soğutma ve iklimlendirme uygulamalarında kullanılan kompresörlerin gelişimi kompresörlerin ev tipi buzdolaplarında kullanılmasından oldukça etkilenmiştir. Hermetik kompresörler ve kılcal borulu soğutucu besleme cihazları ilk defa ev tıpı buzdolabı uygulamalarında kullanılmış ve kendini kanıtlamıştır. Otuzların baslarında hermetik kompresörler ev tıpı buzdolabı üreticileri için bir standart olmaya başlamıştır. Bir kaç yıl içinde kayış tahrikli kompresörler ev tıpı buzdolabı sahasından hemen hemen yok olmuştur. Dondurma dolapları içecek soğutucuları su soğutucuları vb. üreticileri hermetik kompresörleri ikinci benimseyenler olmuşlardır.
1935′te iklimlendirmede ilk hermetik kompresör kullanılmış ve 1940′ların basından itibaren iklimlendirme sistemi üreticilerinin çoğu ürünlerini hermetik kompresöre çevirmişlerdir. Ticari soğutma ve iklimlendirme alanlarında hermetik kompresör kullanmanın grafiği yükselmeye devam etmiştir.
Pozitif yer değiştirmeli kompresörlerde maksimum kapasite silindir yer değiştirmesinin hızının ve hacminin bir fonksiyonu olduğu için böyle adlandırılmışlardır. Normalde hız belirli olduğu için (yanı tipik hermetik pistonlu kompresörler için 1750 veya 3500 d/dk) pompalanan gazın hacmi veya ağırlığı silindirlerin dakika basına strokuyla matematiki bir alaka oluşturur.
Bazen turbokompresor diye de adlandırılan kinetik kompresör (santrifüj) pompalama kuvvetinin pervane hızına ve donen pervane ile akan akışkanın (soğutucu) arasındaki acısal momente bağlı olduğu fanları pervaneleri ve türbinleri kapsayan bir turbo makinalar ailesinin üyesidir. Akışları sürekli olduğu turbo makinalarının hacimsel kapasiteleri aynı boyuttaki pozitif yer değiştirmeli kompresörlerinkinden daha büyüktür. Buna rağmen günümüzde böyle kompresörlerin tasarımları ve maliyetleri küçük uygulamalar (50 ton veya daha az) için uygun gelmektedir. Şu anda santrifüj makinalar 80-100 tondan başlayıp 8000 ton ve daha üstüne kadar uzanmaktadır. Pozitif yer değiştirmeli kompresörler arasında pistonlu kompresörler 100-150 tonluk küçük beygir güçlerinde en geniş kabulü ve uygulamayı kazanmıştır. Bu noktada santrifüjlere geçiş görülmeye başlamaktadır.
Döner kompresör ise soğutucularla beraber ana olarak küçük kesirli beygir güçlerinde kullanılmışlardır. Döner kompresör ticari soğutma sahasında benimsenmemiştir bunun nedeni belki de özellikle düşük emme basınçlarında çalışırken çok yüksek boşaltma basınçlarına karsı pompalamada verimsiz olmasıdır.
Helisel (vida) kompresörde bir pozitif yer değiştirme tasarımıdır ve geniş bir yoğuşma sıcaklığı aralığında tatmin edici şekilde çalışır.Vidalı kompresör Amerika Birleşik Devletlere`nde 1950`den beri soğutma göreviyle kullanılmıştır. Orijinal tasarım 1930`ların basında İsveç`te icat edilmiş ve patenti alınmıştır.
Vidalı bir kompresörün sıkıştırma çevrimi su şekilde yapılır:
Gaz karşılıklı vida boşluklarını doldurmak üzere içeri çekilir. Rotorlar döndükçe vida arası boşluk vida arası boşluğu tecrit eden giriş ağzını geçerek hareket eder.Sürekli dönüş devamlı olarak gazın işgal ettiği alanı azaltır ki bu da sıkıştırmaya yol acar. Vidalar arası boşluk çıkış ağzıyla karsı karsıya gelince gaz boşalır.
Kapasite kontrolü iç gaz dolaşımıyla sağlanır böylece tasarım kapasitesinin %10′una kadar düzgün bir kapasite düşümü sağlanır. 100 tondan 700 tona kadar çalışma aralığındaki vidalı makinalarımız günümüz ölçüleri soğuk su sistemleri için olan nominal ARI şartlarına göredir. Santrifüj teçhizat gibi vidalı makinalar günümüzde küçük tonajlı soğutma veya iklimlendirmede kullanılmazlar. Böylece pistonlu kompresör bu unıtelerın %90′ından fazlasında kullanılır. Kesirli beygir gücünden 100 tona kadar değişir ve bu yüzden kompresörleri öğrenmede başlangıç noktası olacaktır.
Kompresör ve kompresör çeşitleri ile ilgili bu yazımızda, kompresörler hakkında bilgilere yer verdik. İncelediğimiz kompresör tipleri genelde klima ve soğutma sistemlerinde kullanılan kompresörlerdir.
 |
