گیرنده‌ی هوای فشرده که از آن با عناوین مختلفی چون تانک هوای فشرده، مخزن هوای فشرده، مخزن تحت فشار و امثالهم نیز یاد می شود قسمتی جدانشدنی از سیستم هوای فشرده است. هدف اصلی بهره‌گیری از این مخازن، فرآهم آوردن فضایی برای ذخیره‌ی موقت هوای خروجی کمپرسور است تا تقاضای زمان اوج مصرف سیستم را پاسخگو باشد و بهره‌وری عملیاتی واحد را بالا ببرد.
چرا به یک تانک ذخیره‌ی هوای فشرده نیاز دارید؟
در تئوری تجهیزات کمپرسور می تواند بدون نیاز به یک گیرنده/مخزن کار کند، لیکن عدم حضور یک تانک ذخیره‌ی هوای فشرده سیکل‌های لود و آنلود کمپرسور را بیشتر کرده و کمپرسور را به زحمت می اندازد. مد نظر داشته باشیم که سیکل‌های لود و آنلود به میزان نوسان تقاضای هوای فشرده در کارگاه یا کارخانه‌ی شما بستگی دارد.
همانطور که پیشتر نیز گفته شد، گیرنده‌های هوا که از آنها با عناوین مخزن و تانک هوای فشرده نیز یاد می شود، برای ذخیره‌سازی هوای فشرده پیش از ورود آن به سیستم لوله‌کشی و تجهیزات پنوماتیک، مورد استفاده قرار می گیرند. به زبان ساده‌تر، مخازن هوای فشرده به عنوان مکانیزم واسطی میان کمپرسور و نوسانات فشار، حاصل از میزان مصرف متغیر، عمل می کند.
برخی کمپرسورها به صورت “همراه با تانک” عرضه می شوند که یعنی کمپرسور و مخزن در یک پکیج خواهند بود و مخزن بر روی کمپرسور سوار شده است. چنین تجهیزاتی در اماکنی که محدودیت فضا دارند بسیار به درد بخور خواهد بود؛ همچنین هزینه‌های نصب و سفارش اولیه‌‌‌ی مخزن را نیز کاهش میدهد. این گزینه عموما در کمپرسورهای کوچکتر، کمتر از ۲۶ کیلووات یا ۳۵ اسب بخار، مشاهده می شود زیرا در کمپرسورهای فشار قوی و فشار معمولی چنین اقدامی پکیج را بسیار سنگین ساخته و از ایمنی آن میکاهد.
پیشتر نیز از قوانین سرانگشتی اندازه‌گیری در تجهیزات کمپرسور صحبت کرده‌ایم، در اینجا هم به عنوان یک قاعده‌ی کلی به یاد داشته باشیم: ۳ یا ۴ گالن برای هر CFM یا ۱۰ الی ۱۵ لیتر برای هر لیتر بر ثانیه‌ی هوای فشرده. اندازه‌ی دقیقتر را باید با لحاظ مدل کمپرسور هوا و کاربرد آن مشخص کرد.
اکیدا توصیه می شود موارد زیر رعایت گردد.
تانک انتخابی باید:
۱. نوسانات و افت فشار را کمینه نماید.
۲. مصارف اوج را پوشش دهد.
۳. مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی بکاهد.
۴. ایمن باشد.
هنگامی که کمپرسور را بدون درایر استفاده نمایید، احتمالا مخزن هوای فشرده‌ی شما رطوبت خواهد گرفت. رطوبتی که به آن رسیدگی نشود میتواند به تجهیزات پنوماتیک شما آسیب رسانده و کیفیت محصول نهایی را تهدید کند. رطوبت تجمیعی در تانک هوای فشرده نیز، اگر به موقع تخلیه نگردد، در آینده منجر به خوردگی و آسیب جدی خواهد شد. توصیه می شود رطوبت تانک خود را روزانه تخلیه کنید، در صورت اینکه کمپرسور در طول روز دائم زیر بار است بهتر است این تخلیه بیشتر از یک بار نیز انجام شود.
هشت گام برای مدیریت بهتر سیستم هوای فشرده
اعتقاد غلطی در میان مصرف‌کنندگان وجود دارد که فشار بیشتر داخل مخزن هوا به معنای میزان هوای بیشتر برای فرآیند و ابزارآلات شماست و نیازی به خرید کمپرسور بزرگتر، حتی در صورت افزایش مصرف، ندارید؛ چنین اعتقادی نادرست بوده و فشار تانک شما باید متناسب با فشار خروجی کمپرسور شما باشد. برای مثال اگر کمپرسور سرعت ثابت شما تنظیم شده است تا در فشار ۱۲۵ psig یا ۸ بار کار کند، مخزن هوای شما باید حداقل برای ۱۵۰ psig یا ۱۰ بار طراحی شده باشد.
به عنوان یک قاعده‌ی سرانگشتی دیگر به یاد داشته باشید که هر ۲ psig یک درصد انرژی کمپرسور شما را مصرف می کند (هر یک بار نیز معادل ۷ درصد). توجه به این قاعده به بهینه‌سازی مصرف انرژی کمک خواهد کرد.
و اما ابعاد مخزن هوای فشرده‌ی استاندارد
عمده‌ترین وظیفه‌ی مخازن هوای فشرده ذخیره‌سازی هوای فشرده است. لیکن وظیفه‌های دیگری که بعهده‌ی مخزن است به صورت خلاصه عبارتند از:
۱. حذف نوسانات هوای فشرده‌ی تولیدی در کمپرسور پیستونی: در کمپرسور پیستونی تولید هوای فشرده بصورت نوسانی است. بعلت حرکت رفت و برگشت پیستون تولید هوا به اصطلاح ساده یکی در میان یا نوسانی است.
۲. کاهش دمای هوای فشرده‌ای که به مخزن وارد میشود: از طریق سطح تماس خارجی مخزن با هوای محیط پیرامون دمای هوای فشرده‌ی ذخیره شده کاسته میشود. مخازن بایستی حتما در خنک‌ترین نقطه‌ی کارخانه نصب شود.
۳. بر اثر تماس هوای فشرده با سطح داخلی مخزن ذرات یا قطرات آب موجود در هوای فشرده بر اثر نیروی جاذبه در ته مخزن ته‌نشین و توسط شیر تخلیه دستی یا اتوماتیک تخلیه میشود.
ملزومات مخزنی استاندارد عبارتند از:
- عقربه نشاندهنده فشار و نشاندهنده حرارت داشته باشد.
- شیر تخلیه فشار اضافی مرغوبی داشته باشد.
- شیر تخلیه داشته بوده و همچنین مجرایی درپوش‌دار جهت نظافت داخلی بر آن تعبیه شود.
- دارای پلاک شناسایی است که روی پلاک کارخانه سازنده مخزن و مشخصات کاری از قبیل ظرفیت و فشار مورد تحمل مخزن، سال ساخت و در صورت نیاز جنس و ضخامت ورق ذکر شده است.
- پس از ساخته شدن تحت فشاری بالاتر از فشار موردنظر تحت تست فشار قرار گرفته و در ساخت آن ضریب ایمنی در نظر گرفته میشود. ضریب ایمنی بدان معناست که تست فشار و تحمل فشار مخزن همواره فراتر از فشار کاری مورد نیاز آن است.
- پایه‌های نصب مخازن بزرگ باید به صورت استاندارد ساخته شود تا علاوه بر تحمل وزن مخزن، به راحتی نصب شده و در صورت نیاز به فونداسیون پیچ و مهره شود.
- جنس مخازن از ورق‌های آهنی، آلومینیومی و استیل بوده و پوشش اپوکسی جداره‌ی داخلی آن از زنگ زدگی که بزرگترین آفت صنایع مختلف است جلوگیری میکند.
- ترجیحا دو شیر دستی از نوع توپی یا ball valve برای ورودی و خروجی هوای فشرده بر آن تعبیه میشود.
- مخازن بزرگ متناسب با نیاز به جابجایی، به شکلی طراحی و ساخته میشود که به آسانی طناب یا کابل جرثقیل بر آنها نصب شده و در حالت آویزان، تراز بماند.
مخزن هوای فشرده گاه در بین مسیر لوله کشی و برای تقویت فشار و جلوگیری از افت فشار سیستم استفاده میشود.
