Basınçlı Hava ve Enerji Yönetimi

Kompresörler Nasıl Çalışır?

Bugünkü yazımızda fabrikalarda sıkça kullanılan enerji türlerinden basınçlı hava enerjisinden ve üretim yöntemlerinden biri olan vidalı kompresörleri inceleyeceğiz.

Çağımızda oluşan enerji krizinde çoğu üretim tesisi enerji yönetimiyle ilgili büyük adımlar atmakta. Günlük yaşantımızda çok yer olmasa da basınçlı hava üretim sektörü için neredeyse vazgeçilmezdir. Çoğu işletme bu enerji türünü görmezden gelse de elektrik enerjisi ile üretilen basınçlı hava işletmeler için en büyük kayıpların verildiği alanlardan birisidir. Peki bu enerji nasıl üretilmektedir? Günümüzde üretim alanında en çok kullanılan kompresör türlerinden olan vidalı kompresörler nasıl çalışır?

Kompresörler fabrikaların üretim alanında sıklıkla kullanılan enerji türlerinden basınçlı hava enerjisini elektrik -seyyar olarak kullanılan dizel kompresörler hariç- enerjisi kullanarak üretirler. Birkaç çeşidi (vidalı, pistonlu, booster vb.) olan kompresörlerin en yaygın kullanılan çeşidi vidalı kompresörlerdir. Peki bu kompresörler nasıl çalışır?

Vidalı Kompresör

Vidalı kompresörler, atmosferden aldıkları havayı sıkıştırarak basınçlı hava üreten ekipmanlardır. Basınçlandırma işlemini içerisinde farklı motor güçlerinde bulunan elektrik motorundan tahrik alan vida bloğunun hava akışı üretmesiyle sağlarlar. Çalışma prensibinden bahsetmeden önce bu makinelerin büyük kısmının verimliliğinin  çok düşük olduğunu belirtmekte fayda var. Bunu nedeni atmosferden aldıkları havayı basınçlandırırken yüksek miktarda ısı ortaya çıkmaktadır. Mühendislerin de bildiği üzere yüksek sıcaklık çalışmakta olan bir makinanın en büyük sorunlarından biridir. Bu sıcaklık genellikle ısı enerjisinin atmosfere tekrar atılmasından dolayı büyük enerji kaybına yol açar. Çalışma prensibinden bahsettikten sonra bu ısı enerjisini nasıl geri dönüştüreceğimizden bahsedeceğiz.

Görülen şemada, atmosferik hava emiş filtresinde filtrelenir. Radyatörde soğumuş ve yağ filtresinde filtrelen yağ ile birlikte vida bloğuna girer. Burada yağın iki görevi vardır. Birincisi yüksek devirde (3000 rpm) dönen vida bloğunun erkek ve dişi dişlilerin rahat dönmesini sağlamaktır. İkincisi ise yüksek basınçlarda oluşan ısıyı enerjisini radyatöre taşıyıp atmosfere atılmasını sağmaktır. Vida bloğu içerisinde oluşan yüksek basınçta hava ve yağ oluşur. Yağ tankının (Seperatör Tankı) içerisinde bulunan seperatör filtresi sayesinde birbirinden ayrışmaktadır. 80 ila 100⁰C arasında değişen basınçlı hava üretim hattına zarar vereceğinden basınçlı hava fabrikaya verilmeden önce hava radyatöründe soğutma işlemine tabii tutulmaktadır. Hava ile birlikte ısınan yağ, yağ radyatöründen geçerek çevrime devam eder.

Enerji Verimliliği

Peki atmosfere atılan ve enerji verimsizliğini arttıran bu ısı enerjisi ile ne yapılabilir?

Isı geri kazanım modülü sayesinde yüksek sıcaklıklara ulaşan yağın içerisindeki ısı enerjisi başka bir akışkana aktarır. Fabrikalarda kullanım alanlarında göre sıcak su veya sıcak hava olarak geri kazandırır.

Isı enerjisinin başka kazanım yolu olarak. Kış şartlarının ağır geçtiği coğrafyalarda, radyatörden atılan ısıyı bir atış bacası yardımıyla fabrikanın içerisine aktarılır. Bu sistem çalışma ortamının ısınmasına yardımcı olunur.

Kaynakça

atlascopco.com