Turbo kompresörler, yaygın olarak hava ve gaz basmak için kullanılan, dinamik kompresörlere ifade eder. Turbo kompresörlerde havanın sıkışma işlemi, havanın yüksek bir hızla dönüp savrulurken kinetik enerji kazanmasından kaynaklanır. Turbo kompresörler, havanın santrifüjle impeller dışına savrulması, sonrasında impeller çıkışında yığılması ve taşınan kinetik enerjinin basınca dönüşmesini sağlar.
 

 

Turbo kompresörün sıkıştırma prensibi, pistonlu veya döner tipte kompresörden oldukça farklıdır. Hava, dönen çarktan geçerken santrifüj kuvvetlerine maruz kalır. Bu durum impeller boyunca hava akışının basınç ve hızında bir artış sağlar. Hava akışı difüzör bölümüne girdikten sonra hızını kaybeder. Difüzör aslında, impellerden ayrıldığında hava akışına eşlik eden statik bir bileşendir. Hızdaki bu kayıp sonunda ek bir basınç artışıyla sonuçlanır. İmpeller ve difüzör, kompresörde üretilen toplam basınca yaklaşık %35 ve %65 arasında katkı sağlar.

 

Bir turbo kompresör genellikle giriş, impeller, difüzör ve kolektör olarak adlandırılan dört bileşenden oluşur.

► Gövde ve Giriş

Yukarıda belirtilen bileşenler genellikle bir muhafaza tarafından korunur. Gövde rotorun radyal ve aksiyal desteğini sağlamak için mil yatakları içerir. Gövde ayrıca, kompresörden akışı başlatmak ve çıkarmak için girişler, tahliye akış bağlantıları ile birlikte nozullar içerir. Gövde yatay bölünmüş ve dikey bölünmüş olmak üzere iki tiptir. Genellikle dökme demir veya çelikten imal edilir.

 ►İmpeller

İmpeller çelik bir şaft üzerine monte edilir ve kompresör rotoru olarak bilinir (çoğunlukla çok kademeli kompresörlerde). Rotor, dönen bir diske bağlı olan bıçaklarla havanın hızını sağlar. Bu bıçaklar, istenen çıktıya bağlı olarak ileriye, radyal veya geriye doğru yaslanabilir. Çok kademeli kompresörlerin çoğu, en geniş verimlilik yelpazesini sağladıkları için geriye doğru eğimli bıçaklar kullanırlar.

►Difüzör 

İmpeller, havayı büyük bir hızla difüzöre gönderir. Difüzör ile havanın hızı azalır ve dinamik basınç statik basınca dönüştürülür. Difüzör, genellikle hava akışını bir sonraki pervaneye yönlendirmek için 180° döndüren bitişik diyaframlar arasında küçük bir boşluktur.

►Kolektör (Toplayıcı) 

Son impelleri takiben, havanın toplanması ve tahliye flanşına iletilmesi gerekir. Difüzörden boşaltılan havayı toplamak için kullanılan bileşen kolektör (toplayıcı) olarak adlandırılır. Kolektör, kompresörü kontrol etmek için valfler ve başka parçalar da içerebilir.
 

Turbo kompresörler, tek kademeli ve çok kademeli olmak üzere iki farklı tipte üretilirler. Bu kompresörlerin her ikisi de aynı prensipte çalışır ancak çalışma şekilleri ve yapısal özellikleri farklıdır.

►Tek Kademeli Turbo Kompresör 

Tek kademeli kompresörler sadece tek bir impellerden oluşur ve basınç veya vakum görevi için hava veya diğer gazların 3 ila 1 sıkıştırma oranına kadar taşınması için kullanılır. Çok kademeli kompresöre göre en önemli avantajı yüksek verimliliği ve havanın yağsız olmasıdır.

► Çok Kademeli Turbo Kompresör 

Çok kademeli kompresörler, 1-10 impellerden oluşur ve çeşitli akış yolu konfigürasyonlarında düzenlenebilir. Her aşamada sıcaklık ve sıkıştırma oranının sabit olduğu kabul edilir.

► Sıkıştırılmış gaz veya hava: Turbo kompresör kullanmak, basınçlı hava elde etmek için başvurulan en basit ve verimli yollardan biridir. Yoğun Hava veya gaz elde etmek istendiğinde genellikle turbo kompresöre başvurulur. 
► Gıda sektörü: Gıda endüstrisi, bazı hassas gereksinimlerinden dolayı yağsız basınçlı havaya ihtiyaç duyar. Bu sektörde turbo kompresörler yaygın bir şekilde kullanılır.
► Gaz türbinleri: Gaz türbinleri, havadaki gerekli sıkıştırmayı sağlamak için aksiyal ve santrifüjlü (turbo) kompresörlerden birini kullanır. Turbo kompresörler çoğunlukla turboshaft, turboprop, mikro türbinler ve yardımcı güç ünitelerinde kullanılır.
► Soğutma ve hava kontrolü: Turbo kompresörler, çok çeşitli soğutucu akışkanları ve termodinamiği destekler. Aynı zamanda buzdolapları ve klimalarda kullanım için yüksek bir talebi olan su soğutucu devrelerinde de sıkıştırma sağlayabilmektedir.

 

Turbo kompresörler aşağıdaki açılardan oldukça avantajlıdır:

► Diğer kompresörler ile karşılaştırıldığında, nispeten çeviktir.
► Yüksek enerji verimliliği sağlar ve güvenilirdir.
► Az miktarda sürtünme parçasından oluşurlar ve kesinlikle yağsızdırlar.
► Aşama başına yüksek bir basınç oranı üretir.

Kaynak: