ایستگاه تقویت فشار گاز

وسیله کمپرسور ای مکانیکی است که فشار گاز را با کاهش حجم . نوع کمپرسور هوا خاصی از کمپرسور گاز است.

کمپرسورها مشابه پمپ ها : هر دو فشار روی سیال و هر دو می توانند سیال را از طریق لوله دهند. تمایز اصلی این است که تمرکز یک کمپرسور تغییر چگالی یا حجم سیال است که عمدتاً فقط روی گازها قابل دستیابی است. گازها قابل تراکم هستند، در حالی که مایعات نسبتاً تراکم ناپذیر هستند، بنابراین کمپرسورها به ندرت برای مایعات استفاده می شوند. عمل اصلی پمپ فشار دادن و انتقال مایعات است.

بسیاری از کمپرسورها را می توان مرحله بندی کرد، یعنی سیال را چندین بار در مرحله یا مرحله فشرده می کنند تا فشار تخلیه افزایش یابد. اغلب، مرحله دوم از نظر فیزیکی کوچکتر از مرحله اولیه است، تا گاز از قبل فشرده شده را بدون کاهش فشار در خود جای دهد. هر مرحله گاز را بیشتر فشرده می کند و فشار و دمای آن را افزایش می دهد (در صورت عدم استفاده از خنک کننده بین مراحل).

انواع

انواع اصلی و مهم کمپرسورهای گاز در زیر نشان داده شده و مورد بحث قرار گرفته است:

جابجایی مثبت

کمپرسور با جابجایی مثبت سیستمی است که هوا را با جابجایی یک پیوند مکانیکی فشرده می کند و حجم را کاهش می دهد (زیرا کاهش حجم ناشی از پیستون در ترمودینامیک به عنوان جابجایی مثبت پیستون در نظر گرفته می شود). ^{[ مبهم ]}

به عبارت دیگر، کمپرسور با جابجایی مثبت کمپرسور است که با کشیدن یک حجم مجزا از گاز از ورودی خود و سپس وادار کردن آن گاز به خروج از خروجی کمپرسور عمل می کند. افزایش فشار گاز حداقل تا حدی به دلیل پمپاژ کمپرسور با جریان جرمی است که نمی تواند از خروجی در فشار و چگالی کمتر ورودی عبور کند.

کمپرسورهای رفت و برگشتی

کمپرسورهای رفت از پیستون که توسط میل لنگ هدایت می شوند. آنها می توانند ثابت یا قابل حمل باشند، می توانند تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط موتورهای الکتریکی یا موتورهای احتراق داخلی هدایت شوند. ^{[1] [2] [3]} کمپرسورهای رفت و برگشتی کوچک از 5 تا 30 اسب بخار (اسب بخار) معمولاً در کاربردهای خودرو دیده می شوند و معمولاً برای کار متناوب هستند. کمپرسورهای رفت و برگشتی بزرگتر با قدرت بیش از 1000 اسب بخار (750 کیلووات) معمولاً در کاربردهای بزرگ صنعتی و نفتی یافت می شوند. فشار تخلیه می تواند از فشار کم تا فشار بسیار بالا (> 18000 psi یا 180 MPa) متغیر باشد. در کاربردهای خاصی مانند فشرده سازی هوا، کمپرسورهای چند مرحله ای دو اثره کارآمدترین کمپرسورهای موجود هستند و معمولاً بزرگتر و پرهزینه تر از واحدهای چرخشی قابل مقایسه هستند. ^[4] نوع دیگری از کمپرسور رفت و برگشتی که معمولاً در تهویه مطبوع ، ^{[ نیازمند منبع ]} ، کمپرسور صفحه swash یا صفحه متلاطنی است که از پیستون‌هایی استفاده می‌کند که توسط یک صفحه swash نصب شده روی شفت حرکت می‌کنند (نگاه کنید به پمپ پیستونی محوری ).

کمپرسورهای خانگی، کارگاهی خانگی و کمپرسورهای کوچکتر محل کار معمولاً کمپرسورهای رفت و برگشتی با قدرت 1½ اسب بخار یا کمتر با مخزن گیرنده متصل هستند.

یک کمپرسور خطی رفت و برگشتی است که پیستون آن روتور یک موتور خطی است.

این نوع کمپرسور می تواند طیف وسیعی از گازها از جمله مبرد، هیدروژن و گاز طبیعی را فشرده کند. به همین دلیل، در طیف گسترده ای از کاربردها در بسیاری از صنایع مختلف استفاده می شود و می تواند با ظرفیت های مختلف، با اندازه، تعداد سیلندر و تخلیه سیلندر متفاوت طراحی شود. اما به دلیل حجم های ترخیصی متحمل تلفات بیشتری می شود، مقاومت ناشی از دریچه های تخلیه و مکش، وزن بیشتری دارد، به دلیل داشتن قطعات متحرک زیاد نگهداری آن دشوار است و دارای ارتعاش ذاتی است. ^[5]

کمپرسور پیستون مایع یونی

کمپرسور کمپرسور پیستونی مایع ، کمپرسور یونی یا پمپ پیستونی مایع یونی ، یک هیدروژنی بر پایه مایع یونی جای پیستون فلزی مانند کمپرسور دیافراگمی است.

کمپرسورهای اسکرو روتاری

کمپرسورهای مارپیچ دوار با جابجایی مثبت دوار پیچ مارپیچ برای فشار دادن گاز به فضای کوچکتر استفاده می کنند. ^{[1] [6] [7]} اینها معمولاً برای عملیات مداوم در کاربردهای تجاری و صنعتی استفاده می‌شوند و ممکن است ثابت یا قابل حمل باشند. کاربرد آنها می تواند از 3 اسب بخار (2.2 کیلووات) تا بیش از 1200 اسب بخار (890 کیلووات) و از فشار کم تا فشار متوسط ​​بالا (> 1200 psi یا 8.3 مگاپاسکال) باشد.

طبقه بندی کمپرسورهای اسکرو دوار بر اساس مراحل، روش های خنک کننده و انواع درایو در میان سایر موارد متفاوت است. ^[8] کمپرسورهای پیچ روتاری به صورت تجاری در نوع Oil Flooded، Water Flooded و Dry تولید می شوند. کارایی کمپرسورهای دوار بستگی به خشک کن هوا دارد، ^{[ توضیحات لازم ]} و انتخاب خشک کن هوا همیشه 1.5 برابر تحویل حجمی کمپرسور است. ^[9]

طرح هایی با یک پیچ ^[10] یا سه پیچ ^[11] به جای دو وجود دارد.

کمپرسورهای اسکرو دارای اجزای متحرک کمتر، ظرفیت بیشتر، ارتعاش و نوسان کمتر، می‌توانند با سرعت‌های متغیر کار کنند و معمولاً بازده بالاتری دارند. اندازه های کوچک یا سرعت کم روتور به دلیل نشتی های ذاتی ناشی از فاصله بین حفره های تراکم یا پیچ ها و محفظه کمپرسور عملی نیستند. ^[5] آنها برای جلوگیری از تلفات نشتی بالا به تحمل ماشینکاری خوب بستگی دارند و در صورت کارکرد نادرست یا سرویس دهی ضعیف مستعد آسیب هستند.

کمپرسورهای پره ای دوار

کمپرسورهای پره دوار شامل یک روتور با تعدادی پره در شکاف های شعاعی در روتور هستند. روتور در یک محفظه بزرگتر که دایره ای یا پیچیده تر است نصب می شود. با چرخش روتور، تیغه ها به داخل و خارج شیارها می لغزند و تماس خود را با دیواره بیرونی محفظه حفظ می کنند. ^[1] بنابراین، یک سری افزایش و کاهش حجم توسط تیغه های چرخان ایجاد می شود. کمپرسورهای پره ای دوار با کمپرسورهای پیستونی یکی از قدیمی ترین فناوری های کمپرسور هستند.

با اتصالات پورت مناسب، دستگاه ها ممکن است کمپرسور یا پمپ خلاء باشند. آنها می توانند ثابت یا قابل حمل باشند، می توانند تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشند و می توانند توسط موتورهای الکتریکی یا موتورهای احتراق داخلی هدایت شوند. ماشین‌های پره خشک در فشارهای نسبتاً کم (مثلاً 2 بار یا 200 کیلو پاسکال یا 29 psi) برای جابجایی مواد حجیم استفاده می‌شوند در حالی که ماشین‌های تزریق روغن کارایی حجمی لازم را برای دستیابی به فشار تا حدود 13 بار (1300 کیلو پاسکال؛ 190 psi) دارند. در یک مرحله کمپرسور پره ای دوار برای محرک موتور الکتریکی مناسب است و نسبت به کمپرسور پیستونی معادل در عملکرد بسیار کم صداتر است.

کمپرسورهای پره ای دوار می توانند بازده مکانیکی حدود 90 درصد داشته باشند. ^[12]

پیستون غلتکی

پیستون نورد در کمپرسور سبک پیستون نورد، نقش یک پارتیشن بین پره و روتور را ایفا می کند. ^[13] پیستون غلتشی گاز را در مقابل یک پره ثابت قرار می دهد.

2 عدد از این کمپرسورها برای افزایش ظرفیت و کاهش لرزش و سر و صدا بر روی یک محور قابل نصب هستند. ^[14] طراحی بدون فنر به عنوان کمپرسور چرخشی شناخته می شود. ^[15]

در تبرید و تهویه مطبوع، این نوع کمپرسور به عنوان کمپرسور روتاری نیز شناخته می شود که کمپرسورهای اسکرو روتاری به سادگی به کمپرسورهای اسکرو نیز معروف هستند.

راندمان بالاتری نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی به دلیل تلفات کمتر از حجم فاصله بین پیستون و بدنه کمپرسور دارد، 40٪ تا 50٪ کوچکتر و سبک تر برای یک ظرفیت معین (که می تواند بر هزینه مواد و حمل و نقل در هنگام استفاده در یک محصول تأثیر بگذارد) ، لرزش کمتری ایجاد می کند، اجزای کمتری دارد و نسبت به کمپرسور رفت و برگشتی قابل اعتمادتر است. اما ساختار آن اجازه ظرفیت های بیش از 5 تن تبرید را نمی دهد، نسبت به سایر انواع کمپرسور از قابلیت اطمینان کمتری برخوردار است و به دلیل تلفات ناشی از حجم ترخیص، کارایی کمتری نسبت به سایر انواع کمپرسور دارد. ^[5]

کمپرسورهای اسکرول

یک کمپرسور اسکرول نیز شناخته پمپ اسکرول و خلاء اسکرول ، از دو پره مارپیچ‌مانند در هم برای پمپ کردن یا فشرده‌سازی سیالاتی مانند مایعات و گازها استفاده می‌کند. هندسه پره ممکن است یا ، مارپیچ ارمیدسی هیبرید باشد. ^{[16] [17] [18]} آن‌ها نرم‌تر، بی‌صدا و قابل اطمینان‌تر از سایر انواع کمپرسور در محدوده حجم پایین‌تر عمل می‌کنند.

اغلب، یکی از طومارها ثابت است، در حالی که دیگری بدون چرخش به طور غیرعادی به دور خود می چرخد، در نتیجه حباب های سیال را بین طومارها به دام می اندازد و پمپ می کند یا فشرده می کند.

این کمپرسورها با توجه به حداقل حجم فاصله بین اسکرول ثابت و اسکرول مداری دارای راندمان حجمی .

این کمپرسورها به طور گسترده در تهویه مطبوع و تبرید استفاده می شوند زیرا سبک تر، کوچکتر و دارای قطعات متحرک کمتری نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی هستند و همچنین قابل اعتمادتر هستند. اگرچه آنها گرانتر هستند، بنابراین کولرهای پلتیتر یا کمپرسورهای دوار و رفت و برگشتی ممکن است در کاربردهایی استفاده شوند که هزینه مهم ترین یا یکی از مهم ترین عواملی است که در طراحی یک سیستم تبرید یا تهویه مطبوع باید در نظر گرفته شود.

این نوع کمپرسور به عنوان سوپرشارژر در موتورهای فولکس واگن G60 و G40 در اوایل دهه 1990 مورد استفاده قرار گرفت.

در مقایسه با کمپرسورهای پیستونی رفت و برگشتی و غلتشی، کمپرسورهای اسکرول قابل اعتمادتر هستند زیرا اجزای کمتری دارند و ساختار ساده‌تری دارند، کارآمدتر هستند زیرا حجم خلاصی ندارند و سوپاپ ندارند و دارای مزایایی هستند که هم نوسان کمتری دارند و هم بدون لرزش زیاد. . اما در مقایسه با کمپرسورهای اسکرو و گریز از مرکز، کمپرسورهای اسکرول بازده کمتر و ظرفیت کمتری دارند. ^[5]

کمپرسورهای دیافراگمی

کمپرسور دیافراگمی (همچنین به عنوان کمپرسور ) گونه ای از کمپرسور رفت و برگشتی معمولی است. فشرده سازی گاز با حرکت یک غشای انعطاف پذیر به جای یک عنصر ورودی اتفاق می افتد. حرکت عقب و جلو غشا توسط یک میله و مکانیزم میل لنگ هدایت می شود. فقط غشاء و جعبه کمپرسور با گاز فشرده شده در تماس هستند. ^[1]

درجه خم شدن و مواد تشکیل دهنده دیافراگم بر عمر تعمیر و نگهداری تجهیزات تأثیر می گذارد. معمولاً دیافراگم‌های فلزی سفت ممکن است تنها چند سانتی‌متر مکعب حجم را جابه‌جا کنند، زیرا فلز نمی‌تواند درجات زیادی خمش را بدون ترک تحمل کند، اما سفتی دیافراگم فلزی به آن اجازه می‌دهد در فشارهای بالا پمپاژ کند. دیافراگم های لاستیکی یا سیلیکونی قادر به تحمل ضربات پمپاژ عمیق با خمش بسیار زیاد هستند، اما استحکام کم آنها استفاده از آنها را به کاربردهای کم فشار محدود می کند و به دلیل شکنندگی پلاستیک نیاز به تعویض دارند.

کمپرسورهای دیافراگمی برای هیدروژن و گاز طبیعی فشرده ( CNG ) و همچنین در تعدادی از کاربردهای دیگر استفاده می شود.

عکس سمت راست یک کمپرسور دیافراگمی سه مرحله‌ای را نشان می‌دهد که برای فشرده‌سازی گاز هیدروژن تا 6000 psi (41 مگاپاسکال) برای استفاده در نمونه اولیه هیدروژن و گاز طبیعی فشرده (CNG) ساخته شده در مرکز شهر فینیکس، آریزونا توسط آریزونا عمومی خدماتی (یک شرکت خدمات برق). برگشتی برای فشرده سازی گاز طبیعی . کمپرسور رفت و برگشتی گاز طبیعی توسط Sertco است. ^[19]

نمونه اولیه سوخت جایگزین مطابق با تمام قوانین ایمنی، محیطی و ساختمانی رایج در فونیکس ساخته شد تا نشان دهد که چنین جایگاه های سوخت رسانی را می توان در مناطق شهری ساخت.

پویا

کمپرسور حباب هوا

همچنین به عنوان ترومپ . مخلوطی از هوا و آب که از طریق تلاطم ایجاد می‌شود، اجازه داده می‌شود تا در یک محفظه زیرزمینی که در آن هوا از آب جدا می‌شود، بیفتد. وزن آب در حال سقوط، هوای بالای محفظه را فشرده می کند. یک خروجی غوطه ور از محفظه اجازه می دهد تا آب در ارتفاع کمتری نسبت به ورودی به سطح جریان یابد. یک خروجی در سقف محفظه هوای فشرده را به سطح می رساند. تاسیساتی بر اساس این اصل در رودخانه مونترال در Ragged Shutes در نزدیکی Cobalt، انتاریو در سال 1910 ساخته شد و 5000 اسب بخار نیرو را برای معادن مجاور تامین می کرد. ^[20]

کمپرسورهای گریز از مرکز

کمپرسورهای گریز از یک دیسک چرخان یا پروانه در یک محفظه شکل استفاده می کنند تا گاز را به لبه پروانه فشار دهند و سرعت گاز را افزایش دهند. بخش دیفیوزر (مجرای واگرا) انرژی سرعت را به انرژی فشار تبدیل می کند. آنها عمدتاً برای خدمات مداوم و ثابت در صنایعی مانند پالایشگاه های نفت ، شیمیایی و پتروشیمی و کارخانه های فرآوری گاز طبیعی استفاده می شوند. ^{[1] [21] [22]} کاربرد آنها می تواند از 100 اسب بخار (75 کیلووات) تا هزاران اسب بخار باشد. با چند مرحله‌بندی، آنها می‌توانند به فشارهای خروجی بالاتر از 1000 psi (6.9 مگاپاسکال) دست یابند.

این نوع کمپرسور به همراه کمپرسورهای اسکرو در سیستم های تبرید و تهویه مطبوع بزرگ کاربرد فراوانی دارند. کمپرسورهای سانتریفیوژ یاتاقان مغناطیسی (مغناطیسی معلق) و یاتاقان هوا وجود دارند.

بسیاری از برف‌سازی (مانند پیست‌های اسکی ) از این نوع کمپرسور استفاده می‌کنند. آنها همچنین در موتورهای احتراق داخلی به عنوان سوپرشارژر و توربوشارژر استفاده می شوند. کمپرسورهای گریز از مرکز در توربین گازی موتورهای یا به عنوان مرحله تراکم نهایی توربین های گازی با اندازه متوسط ​​استفاده می شوند.

کمپرسورهای گریز از مرکز بزرگترین کمپرسورهای موجود هستند، راندمان بالاتری را تحت بارهای جزئی ارائه می دهند، ممکن است در هنگام استفاده از یاتاقان های هوا یا مغناطیسی بدون روغن باشند که ضریب انتقال حرارت را در اواپراتورها و کندانسورها افزایش می دهد، وزن آن تا 90٪ کمتر و 50٪ فضای کمتری را اشغال می کند. کمپرسورهای رفت و برگشتی قابل اعتماد هستند و هزینه نگهداری کمتری دارند زیرا قطعات کمتری در معرض سایش قرار می گیرند و تنها لرزش کمتری ایجاد می کنند. اما، هزینه اولیه آنها بیشتر است، نیاز به CNC دارد، پروانه باید با سرعت بالا بچرخد که کمپرسورهای کوچک را غیرعملی می کند، و افزایش احتمال افزایش می یابد. ^[5] افزایش جریان گاز معکوس است، به این معنی که گاز از تخلیه به سمت مکش می رود، که می تواند باعث آسیب جدی، به ویژه در یاتاقان های کمپرسور و محور محرک آن شود. ناشی از فشاری در سمت تخلیه است که بیشتر از فشار خروجی کمپرسور است. این می تواند باعث جریان رفت و برگشت گازها بین کمپرسور و هر چیزی که به خط تخلیه آن وصل است، ایجاد نوسان کند. ^[5]

کمپرسورهای مورب یا جریان مختلط

مورب یا جریان مختلط شبیه کمپرسورهای گریز از مرکز هستند، اما دارای یک جزء سرعت شعاعی و محوری در خروجی روتور هستند. دیفیوزر اغلب برای تبدیل جریان مورب به جهت محوری به جای شعاعی استفاده می شود. ^[23] در مقایسه با کمپرسور گریز از مرکز معمولی (با همان نسبت فشار مرحله)، مقدار سرعت کمپرسور جریان مخلوط 1.5 برابر بزرگتر است. ^[24]

کمپرسورهای محوری

کمپرسورهای محوری کمپرسورهای چرخشی پویا هستند که از آرایه هایی از ایرفویل برای فشرده سازی تدریجی یک سیال استفاده می کنند. آنها در جایی استفاده می شوند که نرخ جریان بالا یا طراحی فشرده مورد نیاز است.

آرایه های ایرفویل در ردیف ها معمولاً به صورت جفت قرار می گیرند: یکی چرخان و دیگری ثابت. ایرفویل های چرخان که به عنوان تیغه ها یا روتور ، سیال را تسریع می کنند. ایرفویل های ثابت که به عنوان استاتور یا پره نیز شناخته می شوند، جهت جریان سیال را کاهش داده و تغییر جهت می دهند و آن را برای تیغه های روتور مرحله بعدی آماده می کنند. ^[1] کمپرسورهای محوری تقریباً همیشه چند مرحله‌ای هستند و سطح مقطع مجرای گاز در امتداد کمپرسور کاهش می‌یابد تا عدد ماخ . فراتر از حدود 5 مرحله یا نسبت فشار طراحی 4:1، یک کمپرسور کار نمی کند مگر اینکه دارای ویژگی هایی مانند پره های ثابت با زوایای متغیر (معروف به پره های راهنمای ورودی متغیر و استاتورهای متغیر)، توانایی اجازه دادن به مقداری هوا برای خروج بخشی از هوا باشد. در امتداد کمپرسور (معروف به خونریزی بین مرحله ای) و تقسیم شدن به بیش از یک مجموعه دوار (مثلاً به عنوان قرقره های دوقلو شناخته می شود).

کمپرسورهای محوری می توانند بازده بالایی داشته باشند. حدود 90٪ پلی تروپیک شرایط طراحی با این حال، آنها نسبتاً گران هستند و به تعداد زیادی از اجزا، تحمل سخت و مواد با کیفیت بالا نیاز دارند. کمپرسورهای محوری در توربین گازی ، ایستگاه های پمپاژ گاز طبیعی و برخی کارخانه های شیمیایی استفاده می شوند.

مهر و موم شده، باز یا نیمه هرمتیک

کمپرسورهای مورد استفاده در تبرید باید نشتی نزدیک به صفر از خود نشان دهند تا مبرد اگر بخواهند سال ها بدون سرویس کار کنند این امر مستلزم استفاده از مهرهای بسیار مؤثر و یا حتی حذف تمام مهر و موم ها و دهانه ها برای تشکیل یک هرمتیک است. این کمپرسورها اغلب به عنوان هرمتیک ، باز یا نیمه هرمتیک توصیف می‌شوند تا چگونگی محصور شدن کمپرسور و نحوه قرارگیری موتور در ارتباط با گاز یا بخار در حال فشرده‌سازی را توضیح دهند. برخی از کمپرسورهای خارج از خدمات تبرید نیز ممکن است تا حدی به طور معمول در هنگام کار با گازهای سمی، آلاینده یا گران قیمت به صورت هرمتیک مهر و موم شوند، که بیشتر کاربردهای غیر تبرید در صنعت پتروشیمی است.

در کمپرسورهای هرمتیک و نیمه هرمتیک، کمپرسور و موتور محرک کمپرسور یکپارچه هستند و در داخل پوشش گاز تحت فشار سیستم کار می کنند. موتور طوری طراحی شده است که در گاز مبرد فشرده شده کار کند و توسط آن خنک شود. کمپرسورهای باز دارای یک موتور خارجی هستند که شفتی را هدایت می کند که از بدنه کمپرسور عبور می کند و برای حفظ فشار داخلی به مهر و موم های چرخشی در اطراف شفت متکی است.

تفاوت بین هرمتیک و نیمه هرمتیک در این است که هرمتیک از یک پوشش فولادی جوش داده شده یک تکه استفاده می کند که برای تعمیر باز نمی شود. اگر هرمتیک خراب شود، به سادگی با یک واحد جدید جایگزین می شود. یک نیمه هرمتیک از یک پوسته فلزی ریخته گری بزرگ با روکش های واشر با پیچ استفاده می کند که می تواند برای جایگزینی اجزای موتور و کمپرسور باز شود. مزیت اصلی هرمتیک و نیمه هرمتیک این است که هیچ مسیری برای نشت گاز از سیستم وجود ندارد. مزیت اصلی کمپرسورهای باز این است که می توان آنها را توسط هر منبع نیروی محرکه ای به حرکت درآورد که امکان انتخاب مناسب ترین موتور برای کاربرد را فراهم می کند یا حتی منابع انرژی غیر الکتریکی مانند موتور احتراق داخلی یا توربین و ثانیاً موتور یک کمپرسور باز را می توان بدون باز کردن هیچ بخشی از سیستم مبرد سرویس کرد.

یک سیستم تحت فشار باز مانند تهویه مطبوع خودرو می تواند بیشتر مستعد نشت گازهای عملیاتی آن باشد. سیستم های باز به روان کننده در سیستم برای پاشیدن روی اجزای پمپ و آب بندی ها متکی هستند. اگر به اندازه کافی مکرر کار نکند، روان کننده روی مهر و موم ها به آرامی تبخیر می شود و سپس آب بندی ها شروع به نشت می کنند تا زمانی که سیستم دیگر کارایی نداشته باشد و باید دوباره شارژ شود. در مقایسه، یک سیستم هرمتیک یا نیمه هرمتیک می‌تواند سال‌ها بدون استفاده بماند، و معمولاً می‌تواند در هر زمانی دوباره بدون نیاز به تعمیر و نگهداری یا کاهش فشار سیستم راه‌اندازی شود. حتی درزگیرهایی که به خوبی روغن کاری شده اند نیز به مرور زمان مقدار کمی گاز نشت می کنند، به خصوص اگر گازهای تبرید در روغن روان کننده محلول باشند، اما اگر مهر و موم ها به خوبی ساخته و نگهداری شوند، این تلفات بسیار کم است.

عیب کمپرسورهای هرمتیک این است که درایو موتور قابل تعمیر یا نگهداری نیست و در صورت خرابی موتور باید کل کمپرسور تعویض شود. یک عیب دیگر این است که سیم‌پیچ‌های سوخته می‌توانند کل سیستم‌ها را آلوده کنند و در نتیجه نیاز به پمپاژ کامل سیستم و تعویض گاز دارند (این امر در کمپرسورهای نیمه هرمتیک که موتور در مبرد کار می‌کند نیز می‌تواند اتفاق بیفتد). به طور معمول، کمپرسورهای هرمتیک در کالاهای مصرفی ارزان قیمتی که در کارخانه مونتاژ می شوند استفاده می شود که در آن هزینه تعمیر و کار در مقایسه با ارزش دستگاه بالا است و صرفاً خرید یک دستگاه یا کمپرسور جدید مقرون به صرفه تر است. کمپرسورهای نیمه هرمتیک در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع با اندازه متوسط ​​تا بزرگ استفاده می‌شوند، جایی که تعمیر و/یا نوسازی کمپرسور نسبت به قیمت کمپرسور جدید ارزان‌تر است. ساخت کمپرسور هرمتیک ساده تر و ارزان تر از کمپرسور نیمه هرمتیک یا باز است.

ترمودینامیک فشرده سازی گاز

کمپرسور ایزنتروپیک

یک کمپرسور را می توان به عنوان داخلی برگشت پذیر و آدیاباتیک کرد، بنابراین یک ایزنتروپیک دستگاه حالت پایدار آنتروپی 0 ^است به . ایده عملکرد کمپرسور را می توان با عملکرد واقعی دستگاه مقایسه کرد. فشرده سازی ایزوتروپیک همانطور که در ASME PTC 10 استفاده می شود به یک فرآیند فشرده سازی برگشت پذیر و آدیاباتیک اشاره دارد ^[26]

راندمان ایزنتروپیک کمپرسورها:

را سی = من س ه n تی r o پ من ج سی o متر پ r ه س س o r دبلیو o r ک آ ج تی تو آ ل سی o متر پ r ه س س o r دبلیو o r ک = دبلیو س دبلیو آ ≅ ساعت 2 س – ساعت 1 ساعت 2 آ – ساعت 1 {\displaystyle \eta _{C}={\frac {\rm {Isentropic\;Compressor\;Work}}{\rm {Actual\;Compressor\;Work}}}={\frac {W_{s}} {W_{a}}}\cong {\frac {h_{2s}-h_{1}}{h_{2a}-h_{1}}}}

ساعت 1 {\displaystyle h_{1}} در آنتالپی حالت اولیه است

ساعت 2 آ {\displaystyle h_{2a}} در آنتالپی حالت نهایی برای فرآیند واقعی است

ساعت 2 س {\displaystyle h_{2s}} در آنتالپی حالت نهایی برای فرآیند ایزنتروپیک است

به حداقل رساندن کار مورد نیاز یک کمپرسور

مقایسه کمپرسورهای برگشت پذیر با کمپرسورهای برگشت ناپذیر

مقایسه شکل دیفرانسیل تراز انرژی برای هر دستگاه
اجازه دهید q {\displaystyle q} گرما باشد، w {\ displaystyle w} کار باشد، ک ه {\displaystyle ke} انرژی جنبشی باشد و پ ه {\displaystyle روشن} انرژی بالقوه باشد
کمپرسور واقعی:

د q آ ج تی – د w آ ج تی = د ساعت + د ک ه + د پ ه {\displaystyle \delta q_{act}-\delta w_{act}=dh+dke+dpe}

کمپرسور برگشت پذیر:

د q r ه v – د w r ه v = د ساعت + د ک ه + د پ ه {\displaystyle \delta q_{rev}-\delta w_{rev}=dh+dke+dpe}

سمت راست هر نوع کمپرسور معادل است، بنابراین:

د q آ ج تی – د w آ ج تی = د q r ه v – د w r ه v {\displaystyle \delta q_{act}-\delta w_{act}=\delta q_{rev}-\delta w_{rev}}

تنظیم مجدد:

د w r ه v – د w آ ج تی = د q r ه v – د q آ ج تی {\displaystyle \delta w_{rev}-\delta w_{act}=\delta q_{rev}-\delta q_{act}}

با جایگزینی معادله شناخته شده د q r ه v = تی د س {\displaystyle \delta q_{rev}=Tds} به آخرین معادله و تقسیم هر دو جمله بر T:

د w r ه v – د w آ ج تی تی = د س – د q آ ج تی تی ≥ 0 {\displaystyle {\frac {\delta w_{rev}-\delta w_{act}}{T}}=ds-{\frac {\delta q_{act}}{T}}\geq 0}

علاوه بر این، د س ≥ د q آ ج تی تی {\displaystyle ds\geq {\frac {\delta q_{act}}{T}}} و T [دمای مطلق] است ( تی ≥ 0 {\displaystyle T\geq 0} ) که تولید می کند:
د w r ه v ≥ د w آ ج تی {\ displaystyle \ delta w_ {rev} \ geq \ delta w_ {act}}
یا
w r ه v ≥ w آ ج تی {\ displaystyle w_ {rev} \ geq w_ {act}}

بنابراین، دستگاه های پرمصرف مانند پمپ ها و کمپرسورها (کار منفی است) زمانی که به صورت برگشت پذیر عمل می کنند، نیاز به کار کمتری دارند. ^[25]

اثر خنک سازی در طی فرآیند فشرده سازی

ایزنتروپیک : بدون خنک کننده،
پلی تروپیک : شامل مقداری خنک کننده است
همدما : شامل حداکثر خنک کننده است

با انجام مفروضات زیر کار مورد نیاز کمپرسور برای فشرده سازی یک گاز از پ 1 {\displaystyle P_{1}} به پ 2 {\displaystyle P_{2}} برای هر فرآیند به شرح زیر است:
مفروضات:

پ 1 {\displaystyle P_{1}} و پ 2 {\displaystyle P_{2}}

همه فرآیندها به صورت داخلی برگشت پذیر هستند

گاز مانند یک گاز ایده آل ثابت گرمای ویژه

ایزنتروپیک ( پ v ک = ج o n س تی آ n تی {\displaystyle Pv^{k}=constant} ، جایی که ک = سی پ / سی v {\displaystyle k=C_{p}/C_{v}} ):

دبلیو ج o متر پ ، من n = ک آر ( تی 2 – تی 1 ) ک – 1 = ک آر تی 1 ک – 1 [ ( پ 2 پ 1 ) ( ک – 1 ) / ک – 1 ] {\displaystyle W_{comp,in}={\frac {kR(T_{2}-T_{1})}{k-1}}={\frac {kRT_{1}}{k-1}}\ left[\left({\frac {P_{2}}{P_{1}}}\right)^{(k-1)/k}-1\right]}

چند تروپیک ( پ v n = ج o n س تی آ n تی {\displaystyle Pv^{n}=constant} ):

دبلیو ج o متر پ ، من n = n آر ( تی 2 – تی 1 ) n – 1 = n آر تی 1 n – 1 [ ( پ 2 پ 1 ) ( n – 1 ) / n – 1 ] {\displaystyle W_{comp,in}={\frac {nR(T_{2}-T_{1})}{n-1}}={\frac {nRT_{1}}{n-1}}\ left[\left({\frac {P_{2}}{P_{1}}}\right)^{(n-1)/n}-1\right]}

همدما ( تی = ج o n س تی آ n تی {\displaystyle T=constant} یا پ v = ج o n س تی آ n تی {\displaystyle Pv=constant} ):

دبلیو ج o متر پ ، من n = آر تی ل n ( پ 2 پ 1 ) {\displaystyle W_{comp,in}=RTln\left({\frac {P_{2}}{P_{1}}}\right)}

با مقایسه سه فرآیند برگشت پذیر داخلی فشرده سازی یک گاز ایده آل از پ 1 {\displaystyle P_{1}} به پ 2 {\displaystyle P_{2}} نتایج نشان می دهد که فشرده سازی ایزنتروپیک ( پ v ک = ج o n س تی آ n تی {\displaystyle Pv^{k}=constant} ) به بیشترین کار در و فشرده سازی همدما نیاز دارد( تی = ج o n س تی آ n تی {\displaystyle T=constant} یا پ v = ج o n س تی آ n تی {\displaystyle Pv=constant} برای فرآیند پلی تروپیک ( پ v n = ج o n س تی آ n تی {\displaystyle Pv^{n}=constant} ) با افزایش رد گرما در طول فرآیند فشرده سازی، با کاهش توان، n، کار کاهش می یابد. یکی از روش های معمول خنک سازی گاز در حین فشرده سازی استفاده از ژاکت های خنک کننده در اطراف بدنه کمپرسور است. ^[25]

کمپرسورها در سیکل های ترمودینامیکی ایده آل

ایده آل Rankine 1->2 ایزنتروپیک فشرده سازی پمپ
ایده آل چرخه کارنو 4->1 ایزنتروپیک فشرده سازی
Ideal سیکل Otto 1->2 ایزنتروپیک فشرده سازی
ایده آل دیزل 1->2 ایزنتروپیک فشرده سازی
ایده آل برایتون 1->2 ایزنتروپیک در کمپرسور
ایده‌آل سیکل تبرید فشرده‌سازی بخار 1->2 ایزنتروپیک در کمپرسور
توجه: مفروضات isentropic فقط برای چرخه های ایده آل قابل اجرا هستند. چرخه های دنیای واقعی به دلیل کمپرسورها و توربین های ناکارآمد تلفات ذاتی دارند. سیستم دنیای واقعی واقعاً ایزنتروپیک نیست، بلکه برای اهداف محاسباتی به عنوان ایزنتروپیک ایده آل می شود.

دما

فشرده سازی یک گاز باعث افزایش دمای می شود.

برای تبدیل پلی تروپیک گاز:

{ پ V n = مقدار ثابت = پ 1 V 1 n = پ 2 V 2 n ⇒ پ 2 پ 1   = ( V 1 V 2 ) n پ n – 1 n تی = مقدار ثابت = پ 1 n – 1 n تی 1 = پ 2 n – 1 n تی 2 ⇒ ( پ 2 پ 1 ) n – 1 n = تی 2 تی 1 {\displaystyle {\begin{cases}pV^{n}={\text{constant}}=p_{1}V_{1}^{n}=p_{2}V_{2}^{n}\Rightarrow {\frac {p_{2}}{p_{1}}}\ =\left({\frac {V_{1}}{V_{2}}}\right)^{n}&\\{\frac {p^{\frac {n-1}{n}}}{T}}={\text{constant}}={\frac {p_{1}^{\frac {n-1}{n}} }{T_{1}}}={\frac {p_{2}^{\frac {n-1}{n}}}{T_{2}}}\Rightarrow \left({\frac {p_{2 }}{p_{1}}}\right)^{\frac {n-1}{n}}={\frac {T_{2}}{T_{1}}}&\end{موارد}}} 

کار انجام شده برای فشرده سازی (یا انبساط) پلی تروپیک گاز به یک سیلندر بسته.

دبلیو = 🔻 V 1 V 2 پ د V = پ 1 V 1 n 🔻 V 1 V 2 V – n د V = پ 1 V 1 n 1 – n ( V 2 1 – n – V 1 1 – n ) = پ 1 V 1 n 1 – n V 1 1 – n ( V 2 1 – n V 1 1 – n – 1 ) = پ 1 V 1 1 – n ( V 2 1 – n V 1 1 – n – 1 ) = {\displaystyle W=\int _{V_{1}}^{V_{2}}pdV=p_{1}V_{1}^{n}\int _{V_{1}}^{V_{2} }V^{-n}dV={\frac {p_{1}V_{1}^{n}}{1-n}}(V_{2}^{1-n}-V_{1}^{ 1-n})={\frac {p_{1}V_{1}^{n}}{1-n}}V_{1}^{1-n}\left({\frac {V_{2} ^{1-n}}{V_{1}^{1-n}}}-1\right)={\frac {p_{1}V_{1}}{1-n}}\left({\ frac {V_{2}^{1-n}}{V_{1}^{1-n}}}-1\right)=} 

= پ 1 V 1 1 – n ( ( V 1 V 2 ) n – 1 – 1 ) = پ 1 V 1 1 – n ( ( پ 2 پ 1 ) n – 1 n – 1 ) = پ 1 V 1 1 – n ( تی 2 تی 1 – 1 ) {\displaystyle ={\frac {p_{1}V_{1}}{1-n}}\left(\left({\frac {V_{1}}{V_{2}}}\right)^{ n-1}-1\right)={\frac {p_{1}V_{1}}{1-n}}\left(\left({\frac {p_{2}}{p_{1}} }\right)^{\frac {n-1}{n}}-1\right)={\frac {p_{1}V_{1}}{1-n}}\left({\frac {T_ {2}}{T_{1}}-1\راست)} 

بنابراین

دبلیو = – پ 1 V 1 n – 1 ( ( پ 2 پ 1 ) n – 1 n – 1 ) {\displaystyle W=-{\frac {p_{1}V_{1}}{n-1}}\left(\left({\frac {p_{2}}{p_{1}}}\راست) ^{\frac {n-1}{n}}-1\right)} 

که در آن p فشار است، V حجم است، n مقادیر متفاوتی را برای فرآیندهای فشرده سازی مختلف می گیرد (به زیر مراجعه کنید)، و 1 و 2 به حالت های اولیه و نهایی اشاره دارد.

• آدیاباتیک – این مدل فرض می کند که هیچ انرژی (گرما) در طول فشرده سازی به گاز یا از گاز منتقل نمی شود و تمام کارهای تامین شده به انرژی داخلی گاز اضافه می شود و در نتیجه دما و فشار افزایش می یابد. افزایش نظری دما عبارت است از: ^[27]

تی 2 = تی 1 ( پ 2 پ 1 ) ( ک – 1 ) / ک {\displaystyle T_{2}=T_{1}\left({\frac {p_{2}}{p_{1}}}\right)^{(\kappa -1)/\kappa }} 

با T ₁ و T ₂ درجه رانکین یا کلوین , p ₂ و p ₁ فشار مطلق و ک = {\displaystyle \kappa =} نسبت گرمای ویژه (تقریباً 1.4 برای هوا). افزایش نسبت هوا و دما به این معنی است که فشرده سازی از یک نسبت فشار به حجم ساده پیروی نمی کند. این کارایی کمتری دارد، اما سریع است. فشرده‌سازی یا انبساط آدیاباتیک، زمانی که کمپرسور دارای عایق خوب، حجم گاز زیاد یا مقیاس زمانی کوتاه (یعنی سطح توان بالا) باشد، زندگی واقعی را بیشتر مدل‌سازی می‌کند. در عمل همیشه مقدار مشخصی از جریان گرما از گاز فشرده خارج می شود. بنابراین، ساخت یک کمپرسور آدیاباتیک کامل به عایق حرارتی کامل تمام قسمت‌های دستگاه نیاز دارد. به عنوان مثال، حتی لوله فلزی پمپ لاستیک دوچرخه با فشرده کردن هوا برای پر کردن لاستیک داغ می شود. رابطه بین دما و نسبت تراکم که در بالا توضیح داده شد به این معنی است که مقدار n {\displaystyle n} برای یک فرآیند آدیاباتیک است ک {\displaystyle \kappa } (نسبت گرمای ویژه).

• ایزوترمال – این مدل فرض می کند که گاز فشرده در طول فرآیند فشرده سازی یا انبساط در دمای ثابت باقی می ماند. در این چرخه، انرژی داخلی به عنوان گرما با همان سرعتی که توسط کار مکانیکی فشرده سازی اضافه می شود، از سیستم خارج می شود. فشرده‌سازی یا انبساط همدما، زمانی که کمپرسور دارای سطح تبادل حرارت بزرگ، حجم گاز کوچک، یا مقیاس زمانی طولانی (یعنی سطح توان کم) باشد، زندگی واقعی را با دقت بیشتری مدل‌سازی می‌کند. کمپرسورهایی که از خنک کننده بین مرحله ای بین مراحل تراکم استفاده می کنند به رسیدن به تراکم همدما کامل نزدیک تر می شوند. با این حال، با دستگاه های عملی فشرده سازی ایزوترمال کامل امکان پذیر نیست. به عنوان مثال، تا زمانی که تعداد بی نهایت مرحله تراکم با اینترکولرهای مربوطه نداشته باشید، هرگز به تراکم همدما کامل نخواهید رسید.

برای یک فرآیند همدما، n {\displaystyle n} 1 است، بنابراین مقدار انتگرال کار برای یک فرآیند همدما برابر است با:

دبلیو = 🔻 V 1 V 2 پ د V = پ 1 V 1 🔻 V 1 V 2 1 V د V = پ 1 V 1 لوگاریتم ⁡ V 2 V 1 = – پ 1 V 1 لوگاریتم ⁡ ( پ 2 پ 1 ) {\displaystyle W=\int _{V_{1}}^{V_{2}}pdV=p_{1}V_{1}\int _{V_{1}}^{V_{2}}{\frac {1}{V}}dV=p_{1}V_{1}\ln {\frac {V_{2}}{V_{1}}}=-p_{1}V_{1}\ln \left( {\frac {p_{2}}{p_{1}}}\right)} 

هنگام ارزیابی، کار همدما کمتر از کار آدیاباتیک است.

• Polytropic – این مدل هم افزایش دما در گاز و هم مقداری از دست دادن انرژی (گرما) به اجزای کمپرسور را در نظر می گیرد. این فرض می‌کند که گرما ممکن است وارد یا خارج شود و کار شفت ورودی می‌تواند هم به صورت افزایش فشار (معمولاً کار مفید) و هم افزایش دمای بالاتر از آدیاباتیک (معمولاً تلفات ناشی از بازده چرخه) ظاهر شود. راندمان تراکم عبارت است از نسبت افزایش دما در 100 درصد نظری (آدیاباتیک) در مقابل واقعی (پلی تروپیک). فشرده سازی چند تروپیک از مقدار استفاده می کند n {\displaystyle n} بین 0 (فرایند فشار ثابت) و بی نهایت (فرایند حجم ثابت). برای موارد معمولی که در آن تلاشی برای خنک کردن گاز فشرده شده توسط یک فرآیند تقریبا آدیاباتیک انجام می شود، مقدار n {\displaystyle n} بین 1 و خواهد بود ک {\displaystyle \kappa } .

فشرده سازی مرحله ای

در مورد کمپرسورهای گریز از مرکز، طرح های تجاری در حال حاضر از نسبت تراکم بیش از 3.5 به 1 در هر مرحله (برای یک گاز معمولی) تجاوز نمی کنند. از آنجایی که فشرده‌سازی دما را افزایش می‌دهد، گاز فشرده شده باید بین مراحل خنک شود و فشرده‌سازی را کمتر آدیاباتیک و همدماتر می‌کند. خنک کننده های بین مرحله ای (اینترکولرها) معمولاً منجر به تراکم جزئی می شوند که در جداکننده های بخار- مایع .

در مورد کمپرسورهای رفت و برگشتی کوچک، فلایویل کمپرسور ممکن است یک فن خنک کننده را به حرکت درآورد که هوای محیط را به داخل کولر یک کمپرسور دو یا چند مرحله ای هدایت می کند.

از آنجایی که کمپرسورهای پیچ روتاری می توانند از روان کننده خنک کننده برای کاهش افزایش دما ناشی از فشرده سازی استفاده کنند، اغلب از نسبت تراکم 9 به 1 فراتر می روند. به عنوان مثال، در یک کمپرسور غواصی معمولی هوا در سه مرحله فشرده می شود. اگر هر مرحله دارای نسبت تراکم 7 به 1 باشد، کمپرسور می تواند فشار 343 برابر اتمسفر (7 × 7 × 7 = 343 اتمسفر ) را تولید کند. (343 اتمسفر یا 34.8 مگا پاسکال یا 5.04 ksi )

موتورهای محرک

گزینه های زیادی برای موتوری که کمپرسور را تغذیه می کند وجود دارد:

• گازی توربین ، کمپرسورهای جریان محوری و گریز از مرکز را که بخشی از موتورهای جت .
• بخار یا توربین های آبی برای کمپرسورهای بزرگ امکان پذیر است.
• موتورهای الکتریکی برای کمپرسورهای استاتیک ارزان و کم صدا هستند. موتورهای کوچک مناسب برای برق خانگی از تک فاز جریان متناوب . موتورهای بزرگتر فقط در مواردی قابل استفاده هستند که سه فاز منبع جریان متناوب
• موتورهای دیزلی یا موتورهای بنزینی برای کمپرسورهای قابل حمل و کمپرسورهای پشتیبانی مناسب هستند.
• در خودروها و انواع دیگر وسایل نقلیه (از جمله هواپیماهای پیستونی، قایق‌ها، کامیون‌ها و غیره)، توان موتورهای دیزلی یا بنزینی را می‌توان با فشرده‌سازی هوای ورودی افزایش داد، به طوری که سوخت بیشتری در هر چرخه سوزانده می‌شود. این موتورها می‌توانند کمپرسورها را با استفاده از نیروی میل لنگ خود (این تنظیم به عنوان سوپرشارژر می‌شود)، یا از گاز خروجی خود برای به حرکت درآوردن توربین متصل به کمپرسور استفاده کنند (این تنظیم به عنوان توربوشارژر ).

روغن کاری

کمپرسورهایی که توسط یک موتور الکتریکی به حرکت در می آیند را می توان با استفاده از VFD یا اینورتر قدرت کنترل کرد، با این حال بسیاری از کمپرسورهای هرمتیک و نیمه هرمتیک فقط می توانند در محدوده یا در سرعت های ثابت کار کنند، زیرا ممکن است شامل پمپ های روغن داخلی باشند. پمپ روغن داخلی به همان محوری متصل می شود که کمپرسور را به حرکت در می آورد و روغن را وارد کمپرسور و یاتاقان های موتور می کند. در سرعت‌های پایین، مقدار ناکافی روغن به یاتاقان‌ها می‌رسد و در نهایت منجر به از کار افتادن یاتاقان می‌شود، در حالی که در سرعت‌های بالا، ممکن است مقادیر بیش از حد روغن از یاتاقان‌ها و کمپرسور و به طور بالقوه به دلیل پاشیدن به خط تخلیه از بین برود. در نهایت روغن تمام می شود و یاتاقان ها بدون روغن باقی می مانند که منجر به خرابی می شود و روغن ممکن است مبرد، هوا یا سایر گازهای فعال را آلوده کند. ^[28]

برنامه های کاربردی

کمپرسورهای گاز در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند که در آن فشارهای بالاتر یا حجم کمتری از گاز مورد نیاز است:

• در حمل و نقل خط لوله گاز طبیعی تصفیه شده از محل تولید به مصرف کننده، یک کمپرسور توسط موتوری به حرکت در می آید که سوخت آن از گاز خارج شده از خط لوله تامین می شود. بنابراین، هیچ منبع تغذیه خارجی لازم نیست.
• در حمل و نقل محموله های دریایی و عملیات باربری توسط حامل های گاز .
• پالایشگاه‌های نفت، کارخانه‌های فرآوری گاز طبیعی، کارخانه‌های پتروشیمی و شیمیایی، و کارخانه‌های بزرگ صنعتی مشابه، برای گازهای محصول میانی و نهایی نیاز به فشرده‌سازی دارند.
• تبرید و تهویه مطبوع از کمپرسورها برای انتقال حرارت در مبرد چرخه های تبرید فشرده سازی بخار ).
• سیستم های توربین گازی هوای احتراق .
• گازهای تصفیه شده یا تولید شده با حجم کم برای پر کردن سیلندرهای فشار بالا برای مصارف پزشکی ، جوشکاری و سایر موارد نیاز به فشرده سازی دارند.
• فرآیندهای مختلف صنعتی، تولیدی و ساختمانی هوای فشرده برای تامین انرژی ابزارهای پنوماتیکی .
• در ساخت و قالب گیری دمشی PET پلاستیکی .
• برخی از هواپیماها برای حفظ فشار کابین در ارتفاع به کمپرسور نیاز دارند.
• برخی از انواع موتورهای جت – مانند توربوجت ها و توربوفن ها – هوای مورد نیاز برای احتراق سوخت را فشرده می کنند. های موتور جت توربین نیروی کمپرسور هوای احتراق را تامین می کنند.
• در غواصی زیر آب ، دستگاه تنفس مستقل ، اکسیژن درمانی هایپرباریک و سایر تجهیزات پشتیبانی حیات، کمپرسورها گاز تنفسی را مستقیماً یا از طریق ظروف ذخیره گاز فشار بالا مانند سیلندرهای غواصی ارائه می کنند. ^{[29] [30]} در غواصی سطحی ، معمولاً از کمپرسور هوا برای تامین هوای کم فشار (10 تا 20 بار) برای تنفس استفاده می‌شود.
• زیردریایی ها از کمپرسورها برای ذخیره هوا برای استفاده بعدی در جابجایی آب از محفظه های شناوری برای تنظیم شناوری استفاده می کنند.
• توربوشارژرها و سوپرشارژرها کمپرسورهایی هستند که موتور احتراق داخلی با افزایش جریان جرمی هوا در داخل سیلندر، عملکرد
• ریلی سنگین جاده‌ای وسایل نقلیه هوای فشرده برای به کار انداختن نقلیه ریلی یا جاده‌ای و سیستم‌های مختلف دیگر ( درب‌ها ، برف پاک کن‌ها ، موتور ، گیربکس و غیره) استفاده می‌کنند.
• ایستگاه های خدمات و تعمیرگاه های خودرو از هوای فشرده برای پر کردن لاستیک و ابزارهای بادی برقی استفاده می کنند.
• پیستون های آتش نشانی و پمپ های حرارتی برای گرم کردن هوا یا گازهای دیگر وجود دارند و فشرده سازی گاز تنها وسیله ای برای رسیدن به این هدف است.
• کمپرسورهای لوب روتاری اغلب برای تامین هوا در خطوط انتقال پنوماتیک برای پودر یا جامدات استفاده می شوند. فشار رسیده می تواند از 0.5 تا 2 بار گرم باشد