همه چیز درباره کمپرسور و مخزن ذخیره هوای فشرده

کمپرسور و مخزن ذخیره هوای فشرده در آن بدلیل کاهش نوسانات فشار در سیستم هوای فشرده و ذخیره ی هوای فشرده استفاده می شود و فشار آن از ۸ تا ۱۳ بار متغیر است. در واقع هوای موردنیاز سیستم برای زمان های اوج مصرف ذخیره می شود. می توان گفت: مخازن ذخیره ی هوا برای هر سیستم هوای فشرده کاملا ضروری می باشند.

دلایل استفاده از کمپرسور و مخزن ذخیره هوای فشرده

در زمانهای اوج مصرف هوای فشرده را بدون نیاز به کمپرسور بزرگتر تامین می کند. مستهلک کردن نوسانات بار، وجلوگیری از روشن و خاموش کردن بیش از حد کمپرسور کاهش هزینه های مصرفی بدلیل اینکه با جریان کمتری هوای فشرده تولید می شود. برای جلوگیری از ورود آب کندانس شده به لوله های انتقال هوا استفاده می شود.
خنک سازی هوای فشرده و جداسازی مقداری از رطوبت وروغن موجود در هوای تولیدشده و….
اندازه مخزن برای کمپرسورها بسیار با اهمیت است در صورت بزرگ بودن مخزن کمپرسور درحالت unload قرارگرفته که باعث خاموش شدن آن میشود و کوچک بودن آن هم باعث صدمه دیدن در اثر افت فشار می شود. و براساس یک قانون کلی ظرفیت مخزن حداقل برابر با یک گالن به ازای هر CFMخروجی کمپرسور می باشد.

طرز کار کمپرسور هوا

همانطور که می دانید وظیفه کمپرسور، متراکم کردن هوای محیط و رساندن به فشار مورد نظر می باشد که اصطلاحا به آن Compress کردن می گویند. هوای محیط بعد از عبور از فیلتر هوا بدلیل پاک شدن هوا از هرگونه ذرات معلق و حساسیت کاری آن به بلوک هوا یا Air End که وظیفه اصلی فشرده سازی را دارد، وارد می شود. بلوک هوا متشکل از دو پیچ دوار می باشد که این پیچ ها فاصله بسیار کمی نسبت به یکدیگر دارند، هوا در اثر عبور از پیچ های دوار که به مرور فاصله آنها به صفر نزدیک می شود و در اثر پیوستگی فشرده شده و دمای هوا بدلیل فشرده شدن بالا می رود. به دلیل

جلوگیری از خوردگی، روانکاری و خنک سازی هوا در لحظه ورود هوا به بلوک هوا مقداری روغن مخصوص کمپرسور اسکرو نیز به هوا آمیخته می شود و این مسیر را با هوا طی می کند.
هوا بعد از فشرده سازی و در خروج از بلوک هوا وارد مخزنی به نام جداکننده یا مخزن روغن می شود. روغن آمیخته شده با هوا با عبور هوای فشرده از فیلتر مخصوص جداکننده هوا که فیلتر سپراتور (Separator Filter) نامیده می شود، از هوای فشرده جدا می شود. روغن داغ مخصوص کمپرسور در یک چرخه جداگانه به کار خود ادامه می دهد.

هوای فشرده که حال عاری از روغن می باشد و دارای فشار مورد نظر می باشد باید قبل از خروج از کمپرسور خنک شود. هوا فشرده داغ بعد از خروج از مخزن روغن وارد رادیاتور خنک کننده انتهایی شده که طی این عملیات دمای خروجی آن با توجه به راندمان رادیاتور کاهش می یابد. در بیشتر کمپرسورها فن رادیاتور در زمان رسیدن به دمای 70 درجه روشن می شود و دما را به میزان 20 الی 30 درجه کاهش می دهد. هوای فشرده بعد از خروج از کمپرسور وارد مخزن ذخیره می شود. حال هوای فشرده مورد نظر شما آماده استفاده در خط تولید می باشد.

نقش مخزن ذخیره در کاهش استهلاک کمپرسور

مخزن ذخیره هوای فشرده فقط محلی برای نگهداری هوا نیست، بلکه یکی از اجزای مهم در بهینه‌سازی عملکرد سیستم هوای فشرده محسوب می‌شود. زمانی که مصرف هوا به‌صورت لحظه‌ای افزایش پیدا می‌کند، مخزن می‌تواند هوای موردنیاز را در اختیار تجهیزات قرار دهد و از وارد شدن فشار ناگهانی به کمپرسور جلوگیری کند. به این ترتیب، کمپرسور مجبور نیست برای هر تغییر کوچک در میزان مصرف، به‌طور مداوم وارد مدار شود.

استفاده صحیح از مخزن ذخیره می‌تواند تعداد دفعات روشن و خاموش شدن کمپرسور را نیز کاهش دهد. این موضوع به‌خصوص در سیستم‌هایی که مصرف هوا نوسان زیادی دارد اهمیت بیشتری پیدا می‌کند، زیرا استارت‌های مکرر می‌توانند باعث افزایش استهلاک قطعات الکتریکی و مکانیکی کمپرسور شوند. بنابراین، انتخاب مخزن متناسب با ظرفیت کمپرسور و الگوی مصرف، نقش مهمی در افزایش عمر مفید تجهیزات دارد.

چگونه ظرفیت مخزن هوای فشرده را انتخاب کنیم؟

انتخاب ظرفیت مخزن باید بر اساس چند عامل مختلف انجام شود و نمی‌توان یک حجم ثابت را برای تمام کمپرسورها مناسب دانست. ظرفیت و نوع کمپرسور، میزان مصرف هوای تجهیزات، فشار کاری، نحوه استفاده از هوای فشرده و میزان نوسان مصرف از مهم‌ترین عواملی هستند که هنگام انتخاب مخزن باید در نظر گرفته شوند. هرچه مصرف لحظه‌ای سیستم بیشتر باشد، اهمیت انتخاب ظرفیت مناسب نیز افزایش پیدا می‌کند.

مخزن بیش از حد کوچک ممکن است نتواند نوسانات مصرف را به‌خوبی پوشش دهد و باعث افزایش دفعات روشن شدن کمپرسور شود. از طرف دیگر، انتخاب مخزن بسیار بزرگ بدون توجه به نیاز واقعی سیستم می‌تواند هزینه اولیه، فضای موردنیاز و هزینه‌های نگهداری را افزایش دهد. به همین دلیل بهتر است ظرفیت مخزن بر اساس شرایط واقعی کار و مشخصات فنی کمپرسور تعیین شود.

اتصال صحیح کمپرسور به مخزن ذخیره هوا

نحوه اتصال کمپرسور به مخزن یکی از موارد مهم در طراحی سیستم هوای فشرده است. هوای خروجی کمپرسور معمولاً پس از عبور از تجهیزات موردنیاز مانند افترکولر و جداکننده رطوبت وارد مخزن می‌شود و سپس از مخزن به سمت شبکه توزیع هوا هدایت می‌شود. استفاده از اتصالات و تجهیزات کنترلی مناسب باعث می‌شود جریان هوا با ایمنی و پایداری بیشتری در سیستم حرکت کند.

در مسیر اتصال مخزن باید تجهیزات ایمنی و کنترلی مناسب مانند شیر اطمینان، فشارسنج، شیر تخلیه و تجهیزات تخلیه رطوبت در نظر گرفته شود. همچنین ابعاد لوله‌ها و اتصالات باید با دبی هوای سیستم هماهنگ باشد تا افت فشار غیرضروری ایجاد نشود. طراحی نادرست مسیر می‌تواند حتی در صورت استفاده از کمپرسور مناسب، عملکرد کلی سیستم را کاهش دهد.

چرا وجود رطوبت در مخزن هوای فشرده اهمیت دارد؟

هنگام فشرده شدن هوا، بخشی از رطوبت موجود در هوای ورودی می‌تواند به شکل آب در سیستم تجمع پیدا کند. مخزن ذخیره یکی از نقاطی است که این رطوبت ممکن است در آن جمع شود؛ به همین دلیل تخلیه منظم آب مخزن اهمیت زیادی دارد. تجمع آب در طولانی‌مدت می‌تواند باعث خوردگی داخلی مخزن و کاهش کیفیت هوای فشرده شود.

در سیستم‌هایی که هوای خشک و تمیز برای تجهیزات اهمیت دارد، تنها تخلیه آب مخزن کافی نیست و ممکن است به تجهیزاتی مانند خشک‌کن و فیلترهای مناسب نیز نیاز باشد. برنامه تخلیه باید متناسب با میزان رطوبت، شرایط محیطی و میزان استفاده از کمپرسور تنظیم شود. استفاده از تخلیه‌کننده اتوماتیک نیز می‌تواند در برخی سیستم‌ها مدیریت این بخش را ساده‌تر کند.

تفاوت مخزن عمودی و افقی کمپرسور چیست؟

مخازن ذخیره هوای فشرده معمولاً در مدل‌های عمودی و افقی تولید می‌شوند و انتخاب بین این دو مدل بیشتر به فضای نصب و شرایط پروژه بستگی دارد. مخزن عمودی فضای کمتری روی سطح زمین اشغال می‌کند و برای کارگاه‌ها و فضاهایی که محدودیت مساحت دارند می‌تواند گزینه مناسبی باشد. در مقابل، مخزن افقی در برخی پروژه‌ها به دلیل ارتفاع کمتر و نحوه جانمایی تجهیزات انتخاب می‌شود.

در زمان انتخاب مخزن نباید تنها به شکل ظاهری یا ابعاد آن توجه کرد. فشار کاری مجاز، ظرفیت، جنس و کیفیت ساخت، تجهیزات ایمنی و شرایط نصب نیز باید بررسی شوند. همچنین محل قرارگیری مخزن باید به گونه‌ای انتخاب شود که دسترسی برای بازرسی، تخلیه رطوبت و انجام عملیات سرویس و نگهداری امکان‌پذیر باشد.

نکات ایمنی مهم هنگام استفاده از مخزن هوای فشرده

مخزن هوا فشرده یک تجهیز تحت فشار است و رعایت نکات ایمنی در استفاده از آن اهمیت زیادی دارد. فشار کاری مخزن نباید از محدوده مجاز طراحی آن بیشتر شود و تجهیزات کنترلی و ایمنی باید به‌صورت منظم بررسی شوند. وجود شیر اطمینان سالم و فشارسنج مناسب از جمله مواردی است که باید در سیستم مورد توجه قرار گیرد.

بازرسی دوره‌ای بدنه، اتصالات و نقاطی که احتمال خوردگی در آن‌ها وجود دارد نیز ضروری است. وجود زنگ‌زدگی شدید، نشتی، تغییر شکل یا آسیب در بدنه مخزن نباید نادیده گرفته شود. همچنین انجام بازرسی‌های موردنیاز باید مطابق مقررات و الزامات مربوط به تجهیزات تحت فشار و توسط افراد متخصص انجام شود.

تأثیر فشار کاری بر انتخاب کمپرسور و مخزن

فشار کاری یکی از مهم‌ترین پارامترها در طراحی سیستم هوای فشرده است. کمپرسور باید بتواند فشار موردنیاز تجهیزات را تأمین کند و مخزن نیز باید برای فشار کاری و شرایط بهره‌برداری سیستم مناسب باشد. اگر فشار موردنیاز مصرف‌کننده‌ها به‌درستی محاسبه نشود، ممکن است کمپرسور بیش از ظرفیت واقعی خود کار کند و مصرف انرژی و استهلاک افزایش پیدا کند.

در انتخاب کمپرسور نباید صرفاً به حداکثر فشار قابل تولید توجه کرد. دبی هوای موردنیاز، فشار واقعی مصرف‌کننده‌ها و افت فشار در مسیر انتقال نیز باید در نظر گرفته شود. انتخاب تجهیزات بر اساس نیاز واقعی باعث می‌شود سیستم هوای فشرده عملکرد پایدارتر و اقتصادی‌تری داشته باشد.

چک‌ لیست نگهداری کمپرسور و مخزن ذخیره هوای فشرده

نگهداری صحیح کمپرسور و مخزن ذخیره باید به‌صورت دوره‌ای انجام شود و تنها به زمان بروز خرابی محدود نشود. بررسی فشار سیستم، کنترل نشتی اتصالات، بررسی وضعیت شیر اطمینان، کنترل فشارسنج و تخلیه رطوبت مخزن از جمله اقداماتی هستند که می‌توانند به شناسایی زودهنگام مشکلات کمک کنند. وضعیت فیلترها، روغن و سیستم خنک‌کاری کمپرسور نیز باید مطابق برنامه سرویس دستگاه بررسی شود.

در سیستم‌های صنعتی، بهتر است یک برنامه مشخص برای سرویس و بازرسی تجهیزات وجود داشته باشد و نتایج بررسی‌ها ثبت شوند. این کار به شناسایی تغییرات عملکرد کمپرسور، افزایش مصرف انرژی یا ایجاد نشتی کمک می‌کند. در نهایت، ترکیب کمپرسور مناسب، مخزن با ظرفیت صحیح و نگهداری منظم می‌تواند به افزایش پایداری سیستم و کاهش هزینه‌های تعمیرات و توقف تولید کمک کند.