Gazi ÜNİversitesi

5.2.1.3.1. Helisel Vida Tipi Kompresörlerin Performans Özellikleri

1. 
   Düzgün (kesintisiz) bir soğutkan gaz akışı sağlar,
   
2. 
   Düzgün bir tork değeri muhafaza edilir,
   
3. 
   Pozitif sıkıştırma özelliği vardır.
   
4. 
   Geniş bir yük değişimi sahasında titreşimlerin asgari seviyede tutulabilmesi, sağlanabilir.
   
5. 
   Emiş ve basma klapelerin bulunmadığı (Arıza kaynağının ve basınç kayıplarının ortadan kalkması yönünden) bir yapıya sahiptir.
   

5.2.2. TurbokompresörIer

Bu kompresörlerde sıkıştırma dönen çark çevresindeki kanatlar ile sağlanır. Bir çarkta yaklaşık 1,2 oranında sıkıştırma sağlana­bildiğinden, büyük sıkıştırma oranlarında, art arda çok sayıda çark kullanmak gerekir. Bu da konstrüksiyonu karmaşık hale getirir. Normal olarak bir mil üzerine 10 ile 12 çarktan fazla çark takılmaz.

Çark boyutlarını küçük tutmak için yüksek devir sayılan seçilir. Çark çevre hızlan soğutucu akışkan cinsine bağlı olarak 120 ile 250 m1s (bazı hallerde daha yüksek) değerlerde alınabilir. Yüksek devir sayısı, dolayısıyla yüksek çıkış hızı, düşük debi halinde konstrüksiyon yönünden elverişsiz dar kanatlar gerektirir. Bu durumda turbokompresörlerin ancak yüksek akışkan debilerinde kullanılması uygundur. Ayrıca, sıkıştırma oranının da büyük olamaması nedeniyle bu tip kompresörler genel olarak düşük basınçlarda kullanılır.
Küçük olmaları, az yer kaplamaları, fiyatlarının daha ucuz olması, supap ve dolayısıyla ölü hacim bulunmaması, krank miline ihtiyaç olmaması, yüksek devir sayısı sayesinde elektrik motoru veya türbinle direkt bağlanabilme, özeliği gibi nedenlerden turbokompresörlere geniş bir kullanım alanı sağlamıştır. Bu faydalara ek olarak sadece yataklarda yağlama yapıldığından, yağın soğutucu akışkana karışma ihtimali yoktur ve sistemde bir yağ ayırıcısı kullanmaya gerek kalmaz.
Turbokompresörlerin ayar sistemleri rotorlu ve. pistonlu kompresörlere göre daha basittir. Turbokompresörlerin devirleri büyük kapasiteli sistemlerde 4000 d/d değerinden, küçük kapasiteli makinelerde (175-350 kW) 8000 dld değerine kadar değişmektedir.

Şekil 5.7. üç farklı turbokompresör

Daha büyük kapasiteler için kimi zaman buhar türbinlerinden doğrudan tahrik alındığı görülmekte ise de, dişli tipi hız yükselticiler yardımı ile elektrik motorundan tahrik almak daha yaygındır.

Şekil 5.8. Turbokompresör, yoğuşturucu ve buharlaştırıcı (çiller) gurubu.

Turbokompresörler daha ziyade 900-­11000 kW güç aralığındaki yüksek kapasiteli sistemler için uygundur. 10 ila 50 ^oC arasındaki geniş bir sıcaklık aralığında çalışabilirler. Bunlar, mekanik yer değiştirmeli makineler olmadıklarından, değişen yüklere karşı esnektirler ve tasarım kapasitesinin %40 altında çalıştırıldıklarında bile, makul bir verim sağlarlar.

5.2.3. Vidalı Kompresörler

Prensip şeması Şekil 3.11'de görülen vidalı kompresörlerde, dişleri birbirini saran iki sonsuz vidadan biri diğerini hareket ettirerek gaz sıkıştırılır.

Şekil 5.9.Vidalı kompresör prensibi

Emme deliği açıkken rotorların dönmesi ile gaz emilir ve emilen gaz vidalar arasındaki gittikçe daralan boşluğu, rotor boyunca doldurduktan sonra emme deliği kapatılır.Rotorlar dönmeye devam ederek aradaki gazı sıkıştırır. Bunu takiben basma deliği açılır ve sıkıştırılmış gaz, dişler arasındaki boşluk sıfıra inmek suretiyle basılır. Böylece bunlarda da diğerlerinde olduğu gibi emme, sıkıştırma ve basma periyotları tamamlanmış olur. Çalışma prensibi çok basit olduğundan vidalı kompresörlerin bakımları kolaydır, ömürleri uzundur. Diğer tipten kompresör1ere nazaran çok daha az yer kaplar, .daha az titreşim yaparlar ve dişli kayış, kasnak gibi elemanlara ihtiyaç göstermeden doğrudan tahrik sistemine bağlanırlar. Hareket eden parçaların sayısının az olması nedeniyle, mekanik verimleri, dolayısıyla toplam verimleri yüksektir. Yüksek verim, yüksek devir sayılarında elde edildiğinden, bu tip kompresörler 10000 i la 20000 d/d değerlerinde çalışacak şekilde imal edilirler. Bu nedenle boyutları çok küçüktür. Örnek olarak -15 ^OC ile +30 ^OC sıcaklıkları arasında çalışan 35 kW gücündeki bir soğutma sisteminde 400 kg ağırlığında bir pistonlu kompresöre ihtiyaç duyulurken, 20000 d/d vidalı kompresör kullanılması durumunda 25 kg ağırlığında bir vidalı kompresör yeterli olabilmektedir. Bu nedenle vidalı kompresörler özellikle uçak kabinlerinin iklimlendirilmesi için çok uygundur. Yüksek devir sayısı, tahrik motoru ile vidalı kompresör arasına dişli grubu konulmasını gerektirir. Bu da gürültülü çalışmaya neden olabilir. Gürültüyü azaltmak için çok yüksek devir sayılarından kaçınılmalı ve dişler arasına yağ püskürtmek gibi tedbirlere başvurulur. Yağ, sıkıştırma esnasında, soğutucu akışkanı soğutarak çok yüksek sıcaklıklara çıkmasını önler. Ancak bu yağ soğutucu akışkanla karıştığından iyi bir yağ ayırıcı koymak suretiyle diğer organlara sürüklenmesini önlemek gerekir. Ayrılan yağ sıcak olduğundan bir soğutucudan geçirildikten sonra kompresöre geri gönderilir.

5.2.4. Hermetik Kompresörler

Küçük soğutma tesisleri,klima tesisleri ile soğutma vagon ve kasalarında tercih edilirler ve soğutucu akışkan olarak Freon serisi soğutucu akışkanlar kullanılır. Hermetik kompre­sörlerde devir sayıları 3000 d/d ya kadar yükselmiş olup uzun ömürlüdürler.

Şekil 5.10 Hermetik Kompresörler

Hermetik kompresörleri;
1 - Tam hermetik kompresörler

2 – Yarı hermetik kompresörler

olmak üzere iki gruba ayırmak mümkündur. Şekil 3.10’da pistonlu ve hermetik kompresörlerin tahrikleri şematik olarak verilmiştir.

pistonlu yarı hermetik tam hermetik


..
Şekil 5.11. Pistonlu,yarı ve tam kompresörlerin tahrik şekiller
Hermetik (yani tam hermetik) kompresörlerde silindir sayısı genellikle 1 ile 4 arasında değişir ve 20 HP güce kadar yapılır­. Genellikle;
3 HP güce kadar tek silindirli,

3 ile 7,5 HP güç arasında iki silindirli

7.5 ile 20 HP güç arasında dört silindirli hermetik kompresörler kullanılır.
Devir sayıları genelde 3000 d/d olmakla beraber nadiren 1500 d/d devir sayısında imal edilirler.