تاریخچه کمپرسور
کمپرسور در رفاه زندگی بشری و گسترش صنایع از آن چنان اهمیتی برخوردار بوده است که به نحوی امروز اصطلاحاً آن را اسب بارکش صنایع می نامند.
به طوری که امروز حضور آنان در همه جای جوامع بشری به شدت به چشم می‌خورد که عمده ترین آن ها عبارتند از وسایل خانگی (مانند یخچال، فریزر، کولر گازی و جاروبرقی) تجهیزات پزشکی )مانند دریل های دندانپزشکی و هوای مورد استفاده در بیمارستان ها) صنایع هوایی ( مانند تامین هوای فشرده برای موتور توربین (و صنایع ( مانند تامین هوای فشرده برای سیستم های پنوماتیکی میان گازها، ذخیره سازی گاز و.. )
در مورد تاریخچه کمپرسور باد می توان گفت بسیاری از پیشرفت های تکنولوژی امروز اقتباس تکامل یافته ای از دستاوردهای مراحل نخستین زندگی بشر می باشد.
به عنوان مثال اولین مورد استفاده از هوای فشرده مربوط به زمانی است که انسان نخستین با دمیدن به کنده‌های نیم سوز که بر اثر صاعقه به وجود آمده بودند،
آتش را روشن نگه داشت.
هوای مورد نیاز برای دمیدن را شش‌های وی که کمپرسور خدادادی و با مشخصات شگفت انگیز است تامین می کرد. که شش های انسان عادی قادر است ۱۰۰ لیتر
در دقیقه آیا ۶ متر مکعب در ساعت با فشاری معادل ۰.۲ الی ۰.۸ بار تامین کند. در صورت سالم بودن این کمپرسور اولیه انسانی به نحو شایسته و بدون رقیب و
بی وقفه کار کرده و هزینه های نگهداری و تعمیرات آن در حد صفر می باشد.
اهمیت کیفی کمپرسور طبیعی در روشن کردن اولین آتش است. به این خاطر که اگر شش های انسان در انجام این امر مهم قاصر بود بدون شک تمدن امروزی
بشری مسیر دیگری را طی می‌کرد. اما در ۳۰۰۰ سال قبل قبل از میلاد حضرت مسیح زمانی که بشر فلزاتی از قبیل طلا، مس، قلع و سرب را که به صورت خالص
در طبیعت وجود داشت کشف کرد.
همچنین پس از گذشت چندین دهه هنگامی که برای احیای اکسیده این فلزات که در واقع اولین مواد خام برای استفاده فلز کاران جهت مصنوعات فلزی آن روز بود.
احتیاج به عمل ذوب و تولید هوای فشرده برای ایجاد حرارت مورد نیاز را داشت. در این هنگام کمپرسور انسانی یعنی شش های او دیگر قادر به تامین هوای مورد
نیاز نبودن برای رفع این مشکل و ایجاد دمای حدود یک هزار درجه سانتیگراد از کمپرسور قوی تر دیگری که آن هم به دست طبیعت ساخته شده بود استفاده کرد.
اختراع اولین کمپرسور مکانیکی
باید توجه داشت که اختراع دمی (اولین کمپرسور مکانیکی) را باید به عنوان تولدی تازه برای تولید هوای فشرده به حساب آورد. این وسیله و دستگاه هایی که
توسط چرخ دورآبی کار می کردند تا ۲۰۰ سال بعد بدون وقفه مورد استفاده قرار گرفتند.
در خصوص تاریخچه کمپرسور که حدود سال های ۱۷۰۰ میلادی حجم کوره های ذوب فلزات رو به افزایش بود و دستگاه های دمی موجود در آن زمان از عهده
انجام کارهای مربوط به گداخت این کوره ها بر نمی آورد تا سرانجام در سال ۱۷۶۷ میلادی برای اولین بار جان اسمیتون سیلندر هوایی را اختراع کرد این دستگاه
هرچند بسیار ابتدایی بود ولی به هر صورت برای کوره های موجود مورد استفاده قرار گرفت. به این خاطر که ساخت سیلندر دقیق و خوب برای تولید هوای فشرده
در آن زمان امکان پذیر نبود.
وضعیت کار به همین منوال ادامه داشت تا اینکه در سال ۱۷۷۶ میلادی جان ویلکینسون دستگاه ماشین تراشی برای ساختن توپ اختراع کرد که توسط آن می شد
سیلندرهای دقیقی از فولاد ریخته شده را تراشید.
اولین دستگاه کمپرسور دقیق توسط ویلسون ساخته و در کارگاهش نصب شد
این کمپرسور مکانیکی فقط قادر بود هوای فشرده با فشاری برابر با ۱ بار تولید کند و تراکم بیش از آن امکان پذیر نبود. چرا که در صورت افزایش فشار دمای کمپرسور
زیاد شده و بندها و تسمه های چرمی که به سوپاپ های چوبی اتصال داشتند تاب حرارت را نیاورده و از بین می رفتند.
اولین انتقال عظیم و موفق هوای فشرده هنگام تسریع در ساختمان تونل مون سینس در کوه های آلپ سوئیس صورت گرفت این تونل پس از تکمیل دارای دو ریل
و طولی تقریبا برابر با ۱۴ کیلومتر بود و عملیات احداث تونل در سال ۱۸۵۷ با استفاده از چکش های دستی شروع شد ولی با سرعتی که کار حفاری پیش می‌رفت
ساختن این تونل ۳۰ سال به طول می انجامید.
بنابراین از روی ضرورت و اجبار مدیران راه آهن تصمیم گرفتند چکش های بادی که با هوای فشرده با فشار ۶ اتمسفر کار می کردند استفاده کند و در این مدت نیز
چکش های بادی توسط مهندس ارشد تونل جرمن سومیلر طراحی شد تا در این مورد، مورد استفاده قرار گیرد
مراحل ساخت اولین کمپرسور باد
ساختن کمپرسورهای باد چهارسال طول کشید و در دو دهانه تونل نصب شد .در طول این مدت نیز چکش های بادی، توسط مهندس ارشد تونل ها جرمن سومیلر
طراحی شد تا مورد استفاده قرارگیرد.
باید توجه داشت که مشکلات و گرفتاری هایی که در کار این” کمپرسورها “و چکش های مربوطه به وجود آمد ، باعث پیشرفت های فراوانی در زمینه ساختمان
کمپرسورها وچکش ها ی بعدی شد و فن حفاری تونل گامی بزرگ به سوی تکامل برداشت .
لازم به توضیح است که هردو کمپرسور ازنوع خنک شونده آبی بودند ، که آب برای خنک کردن هوای داخل سیلندرها استفاده می شد.
این طرح ظاهرا قدیمی، سعی و کوششی بود که درجهت تکامل و پیشرفت وتوسعه دمی های هوایی قبلی صورت گرفته بود. زیرا مهندسین و طراحان از بوجود
آمدن یک دیواره حرارتی بین سیلندرها، سوپاپ ها ، شیرها و دریچه ها که به صورت مشکل غیرقابل حلی جلوه گر می شد ، بیم داشتند.
خوشبختانه دردسرهای جدی و متعدد این سوپاپ ها و دریچه ها که به صورت ظاهرشدن فواره آب درآن ها به سرعت بروز کرد، باعث به وجود آمدن تکنیک ها ی
جدید و ماندنی به صورت پیستون های آبی شد .همچنین مشکلات موجود در اولین کوشش برای استفاده ازاین چکش های سنگ شکن در حدی بود که برای بهره
برداری از ٩ دریل ، ۵۴ عدد از آن در کارگاه در دست تعمیر بودند.
هنگامی که دوگروه حفاری به یکدیگر رسیدند ، تقریبًا از ٧٠٠٠ متر لوله برای انتقال هوای فشرده ای که از دهانه ها تا قسمت اصلی حفاری کشیده شده بود ،
استفاده می شد. این اقدام نشان داد که نیروی هوای فشرده تامسافت های دور نیز قابل انتقال واستفاده می باشد
ساخت اولین کمپرسور هوا تیغه لغزنده
اولین کمپرسور هوا تیغه لغزنده درسال ١٨٩٠ در آمریکا ساخته شد که بصورت خشک طراحی شده بودند . پائین بودن راندمان و مشکل گرم کردن جزء معایب اساسی
این پمپ باد بوده تا اینکه درسال ١٩۴٧ با تزریق روغن که نقش آب بند کننده وخنک کاری کمپرسور را بعهده داشت، کارایی ، عمرمفید و قابلیت های این کمپرسور
هوا به مقدار چشمگیری افزایش داده شد.
کاربرد های کمپرسور
هر دستگاهی که با کاهش حجم گازها، فشار آن ها را افزایش دهد را کمپرسور نامند. از این رو با توجه به نوع کارکرد این وسایل در بسیاری از جهات و صنایع قابل
استفاده هستند. از کمپرسور ها برای فشرده کردن گازها استفاده می شود. به طور کلی کمپرسور ها با صرف انرژی مکانیکی، سیال را با سرعت به درون خود مکیده
و از فشار آن می کاهد.
به این خاطر دمای گازی که فشرده شده نیر افزایش می یابد. معمولا گاز پرفشار خروجی کمپرسورها را از یک سیستم خنک کننده عبور می دهد تا دمای گاز کاهش
یابد و باعث صدمه نشود. ساخت و طراحی مدل‌های گوناگون کمپرسور باعث شده است تا برای تمامی مصارف صنعتی و عمومی مورد استفاده قرار گیرد. بعضی از
حوزه های کاربرد کمپرسور به صورت زیر می باشد:
تولیدی: صنایع خودروسازی، صنایع ماشین ابزار و ازهمه مهم‌تر صنایع تولید وسایل کار و لوازم خانگی
فرآوری: مانند صنایع شیمیایی ، پتروشیمی، معدن، غذایی، نساجی، کاغذی
حمل و نقل : حمل و نقل دریایی، ریلی و سازه های صنعتی متحرک
تاسیساتی : مخصوصا صنعت گاز
