Diafragma konpresorearen funtzionamendu printzipioa

Diafragma-konpresorea konpresore mota berezi bat da, bere egitura eta funtzionamendu-printzipio bereziagatik arlo askotan garrantzi handia duena.

1. Diafragma-konpresorearen egitura-konposizioa

Diafragma-konpresoreak batez ere honako atal hauek ditu:

1.1 Gidatzeko mekanismoa

Normalean motor elektriko edo barne-errekuntzako motor batek elikatzen du, eta potentzia konpresorearen birabarkira transmititzen da uhal-transmisioaren, engranaje-transmisioaren edo konexio zuzenaren bidez. Bultzada-mekanismoaren funtzioa konpresorearentzako energia-iturri egonkorra ematea da, konpresorea normal funtziona dezan bermatuz.

Adibidez, diafragma-konpresore txiki batzuetan, motor monofasiko bat erabil daiteke eragile-mekanismo gisa, eta industria-diafragma-konpresore handietan, berriz, potentzia handiko hiru faseko motorrak edo barne-errekuntzako motorrak erabil daitezke.

1.2 Birabarkiaren biela mekanismoa

Birabarkiaren biela mekanismoa diafragma-konpresorearen osagai nagusietako bat da. Birabarkiak, biela batek, gurutze-buruak eta abar ditu, eta hauek eragile-mekanismoaren biraketa-higidura pistoiaren mugimendu lineal alternatibo bihurtzen dute. Birabarkiaren biraketak biela birarazten du, eta horrela, gurutze-burua bultzatuz irristailuan mugimendu alternatiboa egitera.

Adibidez, birabarkien diseinuan normalean erresistentzia handiko altzairuzko aleaziozko materialak erabiltzen dira, zehaztasun handiko mekanizazioa eta tratamendu termikoa jasaten dituztenak erresistentzia eta zurruntasun nahikoa izan dezaten. Biela altzairu forjatu bikain batez egina dago, eta prozesaketa eta muntaketa zehatzaren bidez, birabarkiarekin eta gurutze-buruarekin konexio fidagarria bermatzen du.

1.3 Pistoia eta zilindroaren gorputza

Pistoia diafragma-konpresore batean gasarekin kontaktu zuzena duen osagaia da, eta zilindroaren barruan mugimendu errepikakorra egiten du gasaren konpresioa lortzeko. Zilindroaren gorputza normalean erresistentzia handiko burdinurtuz edo altzairuz egina egoten da, presioarekiko erresistentzia ona duena. Junturak erabiltzen dira pistoiaren eta zilindroaren artean gas-ihesak saihesteko.

Adibidez, pistoiaren gainazala normalean tratamendu bereziekin tratatzen da, hala nola kromo-plakak, nikelezko plakak, etab., higadura- eta korrosio-erresistentzia hobetzeko. Zigilatzeko osagaien aukeraketa ere funtsezkoa da, normalean errendimendu handiko gomazko edo metalezko zigiluak erabiliz zigilatze-efektu ona bermatzeko.

1.4 Diafragmaren osagaiak

Diafragma osagaia diafragma konpresorearen osagai gakoa da, gas konprimitua lubrifikatzaile-oliotik eta transmisio-mekanismotik isolatzen baitu, gas konprimituaren purutasuna bermatuz. Diafragma osagaiak normalean diafragma-xaflez, diafragma-erretiluz, diafragma-presio-plakaz eta abarrez osatuta daude. Diafragma-xaflak, oro har, erresistentzia handiko metalezko edo kautxuzko materialez eginda daude, eta elastikotasun eta korrosioarekiko erresistentzia ona dute.

Adibidez, metalezko diafragma-plakak normalean altzairu herdoilgaitzez eta titaniozko aleazioz eginda egoten dira, eta teknika berezien bidez prozesatzen dira erresistentzia eta korrosioarekiko erresistentzia handia izan dezaten. Gomazko diafragma kautxu sintetiko berezi batez eginda dago, elastikotasun eta zigilatze-propietate onak dituena. Diafragma-erretilua eta diafragma-presio-plaka erabiltzen dira diafragma finkatzeko, diafragma ez dela deformatuko edo hautsiko funtzionamenduan zehar bermatuz.

1.5 Gas balbula eta hozte sistema

Gas-balbula diafragma-konpresore baten osagai bat da, gasaren sarrera eta irteera kontrolatzen duena, eta bere errendimenduak zuzenean eragiten dio konpresorearen eraginkortasunean eta fidagarritasunean. Aire-balbulak normalean balbula automatikoa edo balbula behartua erabiltzen du, eta konpresorearen lan-presioaren eta emari-eskakizunen arabera hautatzen da. Hozte-sistema konpresoreak funtzionamenduan zehar sortzen duen beroa murrizteko erabiltzen da, konpresorearen funtzionamendu normala bermatuz.

Adibidez, balbula automatikoek normalean malgukia edo diafragma erabiltzen dute balbula-nukleo gisa, eta hauek automatikoki ireki eta ixten dira gas-presioaren aldaketen arabera. Behartutako balbula kanpoko mekanismoen bidez kontrolatu behar da, hala nola, mugimendu elektromagnetikoa, mugimendu pneumatikoa, etab. Hozte-sistema airez edo urez hoztua izan daiteke, funtzionamendu-ingurunea eta konpresorearen beharren arabera.

2. Diafragma-konpresorearen funtzionamendu-printzipioa

Diafragma-konpresore baten funtzionamendu-prozesua hiru etapatan bana daiteke: xurgapena, konpresioa eta ihesa:

2.1 Arnasketa-fasea

Pistoia eskuinera mugitzen denean, zilindro barruko presioa gutxitzen da, sarrera-balbula irekitzen da eta kanpoko gasa zilindroaren gorputzean sartzen da sarrera-hodiaren bidez. Une horretan, diafragma-plaka ezkerrera tolesten da zilindro barruko presioaren eta diafragma-ganberaren presioaren eraginez, eta diafragma-ganberaren bolumena handitzen da, xurgapen-prozesu bat sortuz.

Adibidez, arnasketa prozesuan, sarrera-balbularen irekiera eta itxiera zilindro-blokearen barruko eta kanpoko presio-diferentziaren arabera kontrolatzen da. Zilindroaren barruko presioa kanpoko presioa baino txikiagoa denean, sarrera-balbula automatikoki irekitzen da eta kanpoko gasa zilindroaren gorputzean sartzen da; zilindroaren barruko presioa kanpoko presioaren berdina denean, sarrera-balbula automatikoki ixten da eta xurgatze-prozesua amaitzen da.

2.2 Konpresio-etapa

Pistoia ezkerrera mugitzen denean, zilindro barruko presioa pixkanaka handitzen da, sarrera-balbula ixten da eta ihes-balbula itxita jarraitzen du. Puntu honetan, diafragma-plaka eskuinera tolesten da zilindro barruko presioaren pean, diafragma-ganberaren bolumena murriztuz eta gasa konprimituz. Pistoia mugitzen jarraitzen duen heinean, zilindro barruko presioa etengabe handitzen da ezarritako konpresio-presiora iritsi arte.

Adibidez, konpresioan zehar, diafragmaren tolestura-deformazioa zilindroaren barruko presioaren eta diafragma-ganberaren presioaren arteko aldeak zehazten du. Zilindroaren barruko presioa diafragma-ganberaren presioa baino handiagoa denean, diafragma-plaka eskuinera tolesten da, gasa konprimituz; Zilindroaren barruko presioa diafragma-ganberaren presioaren berdina denean, diafragma orekan dago eta konpresio-prozesua amaitzen da.

3.3 Ihes-fasea

Zilindroaren barruko presioak ezarritako konpresio-presioa iristen denean, ihes-balbula irekitzen da eta gas konprimitua zilindrotik ateratzen da ihes-hodiaren bidez. Puntu honetan, diafragma-plaka ezkerrera tolesten da zilindroaren eta diafragma-ganberaren barruko presioaren pean, diafragma-ganberaren bolumena handituz eta hurrengo xurgatze-prozesua prestatuz.

Adibidez, ihes-prozesuan, ihes-balbularen irekiera eta itxiera zilindroaren barruko presioaren eta ihes-hodiaren presioaren arteko aldearen bidez kontrolatzen da. Zilindroaren barruko presioa ihes-hodiaren presioa baino handiagoa denean, ihes-balbula automatikoki irekitzen da eta gas konprimitua zilindroaren gorputzetik ateratzen da; zilindroaren barruko presioa ihes-hodiaren presioaren berdina denean, ihes-balbula automatikoki ixten da eta ihes-prozesua amaitzen da.

3. Diafragma-konpresoreen ezaugarriak eta aplikazioak

3.1 Ezaugarriak

Gas konprimituaren purutasun handia: Diafragmak gas konprimitua lubrifikatzaile-oliotik eta bultzada-mekanismotik bereizten duenez, gas konprimitua ez dago lubrifikatzaile-olioz eta ezpurutasunez kutsatuta, eta horrek purutasun handia ematen dio.

Zigilatze ona: diafragma-konpresoreak zigilatze-egitura berezi bat hartzen du, gas-ihesak eraginkortasunez saihesteko, konpresio-eraginkortasuna eta segurtasuna bermatzeko.

Funtzionamendu leuna: Diafragma-konpresorearen funtzionamendu-prozesuan, pistoiaren mugimendu-abiadura nahiko baxua da, eta ez dago kontaktu zuzenik metalezko piezen artean, beraz, funtzionamendua leuna da eta zarata baxua.

Moldagarritasun handia: Diafragma-konpresoreak gas-konpresioaren hainbat eskakizunetara egokitu daitezke, besteak beste, presio handiko, purutasun handiko, sukoi eta lehergarri diren gas berezietara.

3.2 Aplikazioa

Industria petrokimikoa: hidrogenoa, nitrogenoa, gas naturala eta abar bezalako gasak konprimitzeko erabiltzen da, produktu kimikoen ekoizpenerako lehengaiak eta energia emanez.

Elikagai eta farmazia industria: airea eta nitrogenoa bezalako gasak konprimitzeko erabiltzen da, elikagaiak prozesatzeko eta farmazia ekoizpenerako gas ingurune garbi bat eskainiz.

Industria elektroniko erdieroalea: nitrogenoa, hidrogenoa, helioa eta abar bezalako gas puruak konprimitzeko erabiltzen da, txip elektronikoen fabrikaziorako eta erdieroaleen ekoizpenerako gas purutasun handiko ingurunea eskainiz.

Ikerketa zientifikoen esperimentuen arloan, hainbat gas berezi konprimitzeko eta ikerketa zientifikoetarako gas-hornikuntza egonkorra emateko erabiltzen da.

Laburbilduz, diafragma-konpresoreek zeregin garrantzitsua dute hainbat arlotan, beren egitura eta funtzionamendu-printzipio bereziagatik. Diafragma-konpresoreen funtzionamendu-printzipioa ulertzeak ekipamendu hau hobeto erabiltzen eta mantentzen, eta haren eraginkortasuna eta fidagarritasuna hobetzen lagun dezake.