Diyafram kompresörünün çalışma prensibi

Diyafram kompresör, kendine özgü yapısı ve çalışma prensibi ile birçok alanda önemli rol oynayan özel bir kompresör türüdür.

1、 Diyafram kompresörünün yapısal bileşimi

Diyafram kompresörü temel olarak aşağıdaki parçalardan oluşur:

1.1 Sürüş mekanizması

Genellikle bir elektrik motoru veya içten yanmalı motorla çalıştırılan güç, kompresörün krank miline kayış iletimi, dişli iletimi veya doğrudan bağlantı yoluyla iletilir. Tahrik mekanizmasının işlevi, kompresör için istikrarlı bir güç kaynağı sağlamak ve kompresörün normal şekilde çalışmasını sağlamaktır.

Örneğin bazı küçük diyaframlı kompresörlerde tahrik mekanizması olarak tek fazlı motor kullanılabilirken, büyük endüstriyel diyaframlı kompresörlerde yüksek güçlü üç fazlı motorlar veya içten yanmalı motorlar kullanılabilir.

1.2 Krank mili bağlantı kolu mekanizması

Krank mili bağlantı çubuğu mekanizması, diyafram kompresörünün temel bileşenlerinden biridir. Krank mili, bağlantı çubuğu, çapraz kafa vb.'den oluşur ve tahrik mekanizmasının dönme hareketini pistonun ileri geri doğrusal hareketine dönüştürür. Krank milinin dönüşü, bağlantı çubuğunun sallanmasını sağlar ve böylece çapraz kafayı kaydırıcıda ileri geri hareket yapmaya iter.

Örneğin, krank millerinin tasarımında genellikle yeterli mukavemet ve sertliğe sahip olduklarından emin olmak için hassas işleme ve ısıl işlemden geçen yüksek mukavemetli alaşımlı çelik malzemeler kullanılır. Bağlantı çubuğu mükemmel dövme çelik malzemeden yapılmıştır ve doğru işleme ve montaj yoluyla krank mili ve çapraz kafa ile güvenilir bağlantı sağlar.

1.3 Piston ve silindir gövdesi

Piston, bir diyafram kompresöründe gazla doğrudan temas halinde olan ve gaz sıkıştırması elde etmek için silindirin içinde ileri geri hareket gerçekleştiren bileşendir. Silindir gövdesi genellikle iyi basınç direncine sahip yüksek mukavemetli dökme demir veya dökme çelik malzemeden yapılır. Gaz sızıntısını önlemek için piston ve silindir arasında contalar kullanılır.

Örneğin, pistonun yüzeyi genellikle aşınma direncini ve korozyon direncini artırmak için krom kaplama, nikel kaplama vb. gibi özel işlemlerle işlenir. Sızdırmazlık bileşenlerinin seçimi de önemlidir, genellikle iyi sızdırmazlık etkisi sağlamak için yüksek performanslı kauçuk veya metal contalar kullanılır.

1.4 Diyafram bileşenleri

Diyafram bileşeni, sıkıştırılmış gazı yağlama yağından ve tahrik mekanizmasından izole ederek sıkıştırılmış gazın saflığını sağlayan diyafram kompresörünün temel bir bileşenidir. Diyafram bileşenleri genellikle diyafram levhaları, diyafram tepsileri, diyafram basınç plakaları vb.'den oluşur. Diyafram levhaları genellikle iyi elastikiyete ve korozyon direncine sahip yüksek mukavemetli metal veya kauçuk malzemelerden yapılır.

Örneğin, metal diyafram plakaları genellikle paslanmaz çelik ve titanyum alaşımı gibi malzemelerden yapılır ve yüksek mukavemet ve korozyon direncine sahip olmak için özel tekniklerle işlenir. Kauçuk diyafram, iyi elastikiyet ve sızdırmazlık özelliklerine sahip özel sentetik kauçuk malzemeden yapılır. Diyafram tepsisi ve diyafram basınç plakası, diyaframı sabitlemek için kullanılır ve diyaframın çalışma sırasında deforme olmamasını veya kırılmamasını sağlar.

1.5 Gaz vanası ve soğutma sistemi

Gaz valfi, gazın giriş ve çıkışını kontrol eden bir diyafram kompresöründeki bir bileşendir ve performansı doğrudan kompresörün verimliliğini ve güvenilirliğini etkiler. Hava valfi genellikle otomatik valf veya zorlamalı valf kullanır ve kompresörün çalışma basıncına ve akış gereksinimlerine göre seçilir. Soğutma sistemi, kompresörün çalışması sırasında ürettiği ısıyı azaltmak ve kompresörün normal çalışmasını sağlamak için kullanılır.

Örneğin, otomatik vanalar genellikle gaz basıncındaki değişikliklere göre otomatik olarak açılıp kapanan vana çekirdeği olarak yay veya diyafram kullanır. Zorlamalı vananın elektromanyetik tahrik, pnömatik tahrik vb. gibi harici tahrik mekanizmalarıyla kontrol edilmesi gerekir. Soğutma sistemi, kompresörün çalışma ortamına ve gereksinimlerine bağlı olarak hava soğutmalı veya su soğutmalı olabilir.

2、 Diyafram kompresörünün çalışma prensibi

Bir diyafram kompresörünün çalışma süreci üç aşamaya ayrılabilir: emme, sıkıştırma ve egzoz:

2.1 İnhalasyon aşaması

Piston sağa doğru hareket ettiğinde, silindir içindeki basınç azalır, emme valfi açılır ve dış gaz emme borusundan silindir gövdesine girer. Bu sırada, diyafram plakası silindir içindeki basıncın ve diyafram haznesindeki basıncın etkisiyle sola doğru eğilir ve diyafram haznesinin hacmi artarak bir emme işlemi oluşturur.

Örneğin, inhalasyon işlemi sırasında, emme valfinin açılıp kapanması, silindir bloğunun içindeki ve dışındaki basınç farkı tarafından kontrol edilir. Silindir içindeki basınç, dış basınçtan düşük olduğunda, emme valfi otomatik olarak açılır ve dış gaz silindir gövdesine girer; silindir içindeki basınç, dış basınca eşit olduğunda, emme valfi otomatik olarak kapanır ve emme işlemi sona erer.

2.2 Sıkıştırma aşaması

Piston sola doğru hareket ettiğinde, silindir içindeki basınç kademeli olarak artar, emme valfi kapanır ve egzoz valfi kapalı kalır. Bu noktada, diyafram plakası silindir içindeki basınç altında sağa doğru bükülür, diyafram odasının hacmini azaltır ve gazı sıkıştırır. Piston hareket etmeye devam ettikçe, silindir içindeki basınç ayarlanan sıkıştırma basıncına ulaşana kadar sürekli olarak artar.

Örneğin sıkıştırma sırasında diyaframın bükülme deformasyonu, silindir içindeki basınç ile diyafram haznesindeki basınç arasındaki fark tarafından belirlenir. Silindir içindeki basınç diyafram haznesindeki basınçtan yüksek olduğunda diyafram plakası sağa doğru bükülerek gazı sıkıştırır; silindir içindeki basınç diyafram haznesindeki basınca eşit olduğunda diyafram dengeye gelir ve sıkıştırma işlemi sona erer.

3.3 Egzoz aşaması

Silindir içindeki basınç ayarlanan sıkıştırma basıncına ulaştığında egzoz valfi açılır ve sıkıştırılmış gaz egzoz borusu aracılığıyla silindirden boşaltılır. Bu noktada diyafram plakası silindir içindeki basınç ve diyafram haznesi altında sola doğru bükülür, diyafram haznesinin hacmini artırır ve bir sonraki emme işlemine hazırlanır.

Örneğin egzoz işlemi sırasında egzoz valfinin açılıp kapanması, silindir içindeki basınç ile egzoz borusundaki basınç arasındaki fark tarafından kontrol edilir. Silindir içindeki basınç egzoz borusundaki basınçtan yüksek olduğunda egzoz valfi otomatik olarak açılır ve sıkıştırılmış gaz silindir gövdesinden boşaltılır; silindir içindeki basınç egzoz borusundaki basınca eşit olduğunda egzoz valfi otomatik olarak kapanır ve egzoz işlemi sona erer.

3、 Diyafram Kompresörlerinin Özellikleri ve Uygulamaları

3.1 Özellikler

Yüksek saflıkta basınçlı gaz: Sıkıştırılmış gazı yağlama yağından ayıran diyafram ve tahrik mekanizması sayesinde, sıkıştırılmış gaz yağlama yağı ve yabancı maddelerle kirlenmez ve yüksek saflıkta elde edilir.

İyi sızdırmazlık: Diyafram kompresörü, gaz sızıntısını etkili bir şekilde önleyebilen, sıkıştırma verimliliğini ve güvenliğini sağlayabilen özel bir sızdırmazlık yapısına sahiptir.

Düzgün çalışma: Diyafram kompresörünün çalışma süreci sırasında pistonun hareket hızı nispeten düşüktür ve metal parçalar arasında doğrudan temas yoktur, bu nedenle çalışma düzgündür ve gürültü düşüktür.

Güçlü uyarlanabilirlik: Diyafram kompresörleri, yüksek basınç, yüksek saflık, yanıcı ve patlayıcı özel gazlar dahil olmak üzere çeşitli gaz sıkıştırma gereksinimlerine uyum sağlayabilir.

3.2 Uygulama

Petrokimya sanayi: Hidrojen, azot, doğal gaz vb. gazları sıkıştırarak kimyasal üretim için hammadde ve güç sağlamak amacıyla kullanılır.

Gıda ve ilaç endüstrisi: Hava ve azot gibi gazları sıkıştırmak, gıda işleme ve ilaç üretimi için temiz gaz ortamı sağlamak amacıyla kullanılır.

Elektronik yarı iletken endüstrisi: Azot, hidrojen, helyum vb. gibi yüksek saflıktaki gazları sıkıştırmak için kullanılır, elektronik çip üretimi ve yarı iletken üretimi için yüksek saflıkta gaz ortamı sağlar.

Bilimsel araştırma deneyleri alanında çeşitli özel gazların sıkıştırılması ve bilimsel araştırma deneyleri için kararlı gaz temini amacıyla kullanılır.

Kısacası, diyafram kompresörleri benzersiz yapıları ve çalışma prensipleri nedeniyle birçok alanda önemli bir rol oynar. Diyafram kompresörlerinin çalışma prensibini anlamak, bu ekipmanı daha iyi kullanmaya ve bakımını yapmaya, verimliliğini ve güvenilirliğini artırmaya yardımcı olabilir.