سرمایشی
همه محصولات
تاریخچه کمپرسورها از آغازشان تا امروز
تاریخچه کمپرسورها از آغازشان تا امروز
تاریخچه کمپرسورها از آغازشان تا امروز کمپرسورها یکی از کلیدی‌ترین اجزای صنعت مدرن محسوب نیز می‌شوند. از صنایع‌های گوناگون نفت و گاز تا تجهیزات پزشکی و یا یخچال‌های خانگی و حتی صنایع خودروسازی ردپای این دستگاه وجود دارد. اما این فناوری پیشرفته که امروزه در انواع پیچیده‌ای مثل کمپرسورهای اسکرو، پیستونی و اسکرال عرضه می‌شود، چگونه آغاز شده؟ در این مقاله ما به بررسی کردن روند تکامل کمپرسورها از آغاز تا عصر حاضر خواهیم پرداخت.
ایده ابتدایی فشرده‌سازی هوا در دوران باستان
اولین تلاش‌های انسان‌ها برای فشرده سازی هوا به هزاران سال قبل باز خواهد گشت. در تمدن‌های باستانی مثل مصر،و یونان از نیروی هوا برای اهدافی مثل روشن کردن آتش استفاده میکردند. از نمونه‌های اولیه از کمپرسور، دم افزاز دستی بود که آهنگران برای روشن کردن و افزایش حرارت اتش در کوره‌هایشان استفاده میکردند.
این ابزارها هرچقدر ساده نیز بودند، اما مفهوم اصلی آن فشرده‌سازی هوا را نیز به خوبی پیاده‌سازی کردند، مثل ایجاد جریان هوای پرفشار در یک مسیر مشخص.
شروع مهندسی، قرون وسطی یا رنسانس
با پیشرفت کردن در علوم مهندسی و مکانیک مخترعان ان زمان نیز تلاش کردند مه بتوانند شروع به طراحی دستگاه‌هایی نمایند که بتواند هوا را با قدرت بیشتری و بصورت فشرده می‌شود. لئوناردو داوینچی طراحی‌هایی برای دستگاه‌هایی ارائه کردند، که عملکردی مشابه با کمپرسور نیز داشتند؛ هر چند این طراحی‌ها بیشتر برروی کاغذ انجام می‌شد، اما نشان از اهمیت مفهوم هوا و فشرده‌سازی در ان دوران نیز داشتند.
تولد قرن هفدهم علم ترمودینامیک
در قرن 17 نظریات علمی جدیدی درباره فشار، گاز و انرژی نیز مطرح شد، رابرت بویل، رابطه بین فشار و حجم گاز را نیز کشف کرد، که یکی از اصول پایه عملکرد کمپرسورهاست، این دوره دوره تولد ترمودینامیک و گازشناسی بود، که زمینه را برای توسعه‌ی واقعی کمپرسورها در قرون بعدی را نیز فراهم کرده است.
قرن هجدم با تولید کمپرسورهای اولیه مکانیکی
انقلاب صنعتی در اواخر قرن 18 و اوایل قرن 19 آغاز شد. و همچنین با آن نیاز به ابزارهایی برای افزایش بهره‌وری در صنایع نیز گسترش یافت. اولین کمپرسورهای مکانیکی در این دوران ساخته شدند. در سال 1799 جرج مدور دستگاهی را ساخت که با استفاده از پیستون، هوا را به درون یک سیلندر میکشید. و سپس آن را فشرده‌سازی میکرد. این خود نمونه اولیه از کمپرسورهای پیستونی بود. این دستگاه‌ها در معادن برای تهویه، در صنعت ذوب فلزات و بعدها در ساخت موتورهای بخار به کار رفتند.
جهش بزرگ فناوری در قرن نوزدهم
در قرن 19 توسعه صنعت راه‌آهن حفاری معادن، ساخت پل‌ها و تونل‌ها نیاز شدید به کمپرسورهای قوی‌تر را ایجاد خواهد کرد. در سال 1872 جورج وستینگهاوس کمپرسورهایی را برای ترمزهای قطارها طراحی کرد که ایمنی حمل و نقل ریلی را متحول کرده است. کمپرسورهای دورانی در این دوران معرفی شدند که نست به کمپرسورهای پیستونی، صدای کمتر، حرکت یکنواخت و عملکرد بهتری را نیز داشتند.
تنوع و گسترش در قرن بیستم
به ورود به قرن بیستم کمپرسورها به یکی از اجزای اصلی در بسیاری از صنایع نیز تبدیل شدند، چند اتفاق مهم در این دوره عبارت است از:
1- ظهور کردن کمپرسورهای اسکرو
اولین کمپرسورهای اسکرو در دهه 1930 برای اولین بار معرفی شدند این کمپرسورها از دو روتور مارپیچی برای فشرده‌سازی گاز نیز استفاده کردند. مزیت اصلی آنها، عملکرد مداوم و روان و توانایی کارکرد در فشار بالا بدون افت عملکرد بود، این نوع کمپرسورها به سرعت در صنایع سنگین جایگاه ویژه‌ای از خودشان پیدا کردند.
2- کمپرسورهای اسکرال
در دهه 1980، کمپرسوهای اسکرال وارد بازار شدند، که مخصوص سیستم‌های تبرید، تاریخچه کمپرسورها از آغازشان تا امروز تهویه مطبوع و صنایع پزشکی بودند؛ این نوع کمپرسورها به خاطر صدای کم و راندمان بالا بسیار مورد استقبال قرار نیز گرفتند.
استفاده‌های متنوع کمپرسوها در قرن بیستم
کمپرسورها در این قرن استفاده‌های در صنایع زیادی بکار رفتند از جمله:
- صنایع نفت و گاز
- خودروسازی و هواپیما
- صنایع غذایی و دارویی
- تجهیزات پزشکی مثل دستگاه‌های تنفس مصنوعی
- صنایع چاپ و بسته بندی
- یخجال سازی و تهویه مطبوع
کمپرسورهای هوشمند و کم مصرف در قرن بیست و یکم
با ورود به قرن 21 تمرکز تولیدکنندگان در کمپرسور بیشتر به سمت کاهش مصرف انرژی، بهینه سازی عملکرد و کاهش آلودگی صوتی و زیست محیطی رفت، امروزه کمپرسورها به فناوری‌های زیر نیز مجهز شدند:
1- کنترل دیجیتال و PLC
بسیاری از کمپرسورها دارای کنترل دیجیتالی نیز هستند، که امکان پایش مداوم، تنظیم فشار خروجی برنامه ریزی زمان بندی کارکرد و تشخیص خودکار خرابی را نیز فراهم کرده است.
2- اینورتر و کنترل دور
کمپرسورهای جدید با استفاده از اینورترها می‌توانند سرعت موتور را بر اساس میزان نیاز تنظیم کرده و در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنند.
3- مواد سبک و مقاوم
ساخت کمپرسورها با استفاده از آلیاژهای مقاوم و سبک‌تر موجب افزایش عمر مفید دستگاه و کاهش وزن کلی آنها شده است.
4- طراحی ماژولار و کم‌صدا
نسل جدید کمپرسورها با طراحی ماژولار قابلیت ارتقاء، تعویض سریع قطعات و صدای کمتر را دارند.
هوش مصنوعی و انرژی‌های نو آینده کمپرسورها
پیش بینی می‌شود ذر دهه آینده، کمپرسورها با استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین بتوانند بهترین عملکرد را نیز در شرایط مختلف داشته باشند. همچنین استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در تامین نیروی کمپرسورها، یکی از اهداف اصلی صنعت است. در آینده ممکن است کمپرسورها به گونه‌ای طراحی شوند که:
- به‌صورت خودکار بر اساس دمای محیط، فشار نیاز و نوع گاز ورودی عملکرد خود را تنظیم کنند.
- قابلیت اتصال به اینترنت اشیاء (IoT) برای مدیریت از راه دور را داشته باشند.
- بازیافت انرژی را در فرآیند فشرده‌سازی به‌صورت مؤثر انجام دهند.