تجهیزات پنوماتیک موجود در تاسیسات میزان فشار عملیاتی مورد نیاز را مشخص می کنند. تنها کمپرسور نیست که فشار عملیاتی درست را تبیین می کند، برای دستیابی به مقدار دقیق باید سیستم توزیع هوای فشرده، شیرآلات، درایرهای هوای کمپرسور، فیلترها و سایر نکات را نیز مدنظر قرار دهیم. تجهیزات مختلف موجود در یک سیستم احتمالا میزان فشار متفاوتی را طلب می کنند.
سیستمهای کنترلی: لود-آنلود-استاپ
در سالهای اخیر سیستمهای رگولاتوری (تنظیمی) پیشرفتهای چشمگیری کرده اند و چنین پیشرفتی، گسترهی وسیعی از راهکارها را در این حوزه عرضه داشته است. سیستمهای رله با تجهیزات برنامهپذیر (PLCها) جایگزین شده اند؛ این گروه تجهیزات نیز اخیرا در حال جایگزینی با سیستمهای منطبق بر ویژگیهای محصول هستند که بر پایهی میکروکامپیوترها طراحی می شوند. در مطالب پیش رو سیستمهای مانیتورینگ و کنترل انواع متداول کمپرسورها معرفی خواهد شد. مطلب حاضر کنترل لود-آنلود-استاپ را پوشش میدهد.
خشک کردن هوای فشرده با درایر غشایی
هوای اتمسفری قطعا حاوی مقداری بخار آب است. غلظت آب موجود در هوا، به هنگام فشردهسازی افزایش می یابد. مدیریت هوای فشرده برای پیشگیری از رخداد مشکلات آتی در تجهیزات کمپرسور ضروری است. در مطلب زیر به بررسی چگونگی خشک کردن هوای فشرده به کمک درایرهای غشایی می پردازیم.
درایر غشایی چیست؟
درایرهای غشایی از فرآیند نفوذ انتخابی اجزای گازی موجود در هوا بهره میگیرند. درایر استوانهایست که هزاران الیاف پلیمری متخلخل در آن جا گرفته است و لایهای از کوتینگ (روکش) نیز دیوارههای داخلی آن را پوشش داده است. الیاف مذکور دارای نفوذ انتخابی مناسب برای جداسازی بخار آب هستند. هوای فشردهی مرطوب پس از فیلتر وارد استوانه شده و روکش غشاء امکان نفوذ بخار آب را داده و این ذرات میان الیاف تجمیع می شوند؛ این فرآیند تقریبا با حفظ فشار ورودی انجام می پذیرد. آب نفوذی به وسیلهی سیستم تهویه به اتمسفر بیرون از استوانه تخلیه می شود. نفوذ یا جداسازی مذکور ناشی از تفاوت فشار جزئی گاز در داخل و خارج الیاف متخلخل می باشد.
توزیع هوای فشرده
توزیع نامناسب هوای فشرده میتواند منجر به افزایش بسیار چشمگیر هزینهی برق، پایین آمدن بهرهوری و عملکرد ضعیف ابزار هوایی، متعاقب افت فشار، شود.
سه نکته باید در سیستم توزیع هوای فشرده در نظر گرفته شود:
۱) افت فشار بین کمپرسور و نقطه ی مصرف
۲) حداقل نشتی درون لوله های توزیع
۳) جداسازی موثر مادهی حاصل از میعان (اگر درایر هوای فشرده نصب نشده باشد)
نصب و شرایط بهینه کار کمپرسور
محلی که بیشترین کمپرسور قرار میگیرد را اتاق کمپرسور یا کمپرسورخانه میگویند. این اتاق لزوما نباید برای این منظور طراحی شده باشد، می تواند هر اتاقی باشد اما لازم است بعضی از نکات در آن اتاق رعایت شده باشد تا بتوان از آن استفاده ی بهتری کرد.
کمپرسور را کجا نصب کنیم؟
اصلی ترین قاعده برای نصب کمپرسور این است که مکانی در مرکز به صورت مجزا برای این منظور در نظر گرفته شود. در مقایسه با بقیه مسائل، برای بهینه کردن اقتصاد عملیاتی، سیستم کمپرسور هوایی که دارای طراحی بهتر، خدمات بیشتر و کاربری آسانتر بوده و در برابر دسترسی غیرمجاز مصون باشد، نویز آن به شکل مناسبی کنترل شده و امکانات راحت تری برای تهویه دارد، گزینه ی مناسبی است.
خشک کردن هوای فشرده: افترکولر
تمام هوای موجود در اتمسفر مقداری بخار آب در خود دارد. هنگام فشردهسازی هوا، محتوای آب آن افزایش می یابد برای جلوگیری از مشکلات آتی می بایست کیفیت هوای فشرده مدیریت شود. در این مطلب با یکی از نخستین گامهای خشک کردن هوای کمپرسور آشنا می شویم: افترکولر.
افترکولر چیست؟
افترکولر مبدلی حرارتی است که هوای فشردهی داغ را خنک می کند تا محتوای آب آن رسوب کند. در صورت حذف افترکولر محتوای آب مذکور در سیستم لوله کشی هوای کمپرسور میعان خواهد شد. افترکولر آبخنک و یا هواخنک بوده و مجهز به سپراتور آبی است که تخلیهای اتوماتیک دارد و می بایست نزدیک به کمپرسور نصب گردد. حدود ۸۰ تا ۹۰ درصد رسوب آب میعان شده در سپراتور آب افترکولر جمع می شود. میزان معمول درجه حرارت هوای فشرده پس از افترکولر ۱۰ درجه بالاتر از دمای خنککننده می باشد، لیکن ممکن است این مقدار بسته به نوع کولر متفاوت باشد. افترکولر عضو ثابت (تقریبا) تمامی کمپرسورهای برقی است. در اغلب موارد، کمپرسورهای مدرن خود مجهز به افترکولر هستند.
خشک کردن هوای فشرده با فرافشردهسازی
تمام هوای موجود در اتمسفر مقداری بخار آب در خود دارد. زمانی که هوا فشرده شود غلظت آب داخل آن بالاتر می رود. برای پیشگیری از ایجاد مشکل در تجهیزات متصل به کمپرسور و خود کمپرسور، هوای فشرده می بایست مدیریت شود. در مطلب زیر از خشک کردن هوا با بهرهگیری از فرافشردهسازی خواهیم گفت.
فرافشردهسازی چیست؟
کیفیت هوای فشرده
کیفیت مناسب هوای فشرده برای مصرفکننده اهمیتی کلیدی دارد. در صورت تماس هوای حاوی آلودگی با محصول نهایی، هزینههای محصولات خراب فورا به شکل غیرقابل قبولی بالا رفته و ارزانترین راهکارها بسیار پرهزینه میشوند. انتخاب کیفیت هوای فشرده متناسب با قوانین کیفی کارخانه و حتی نیازمندیهای آتی حائز اهمیت می باشد.
آب در کمپرسور
آیا تا به حال شنوندهی نارضایتی مصرفکنندهای از وجود آب در سیستم هوای فشرده و یا نشت آب از کمپرسور بودهاید؟ چنین اتفاقاتی بسیار متداول است، لیکن نباید به آنها بیتوجه بود و یا رسیدگی به آنها را به تعویق انداخت؛ این مسئله می تواند به سیستم هوای فشردهی شما آسیب رسانده و یا کیفیت محصول نهایی شما را تحت تاثیر قرار دهد. در مطلب زیر به علت وجود آب در هوای فشرده خواهیم پرداخت و کنترل صحیح آن برای جلوگیری از ریسکهای احتمالی را بررسی خواهیم کرد.
محاسبه و اندازهگیری هوای فشردهی مورد نیاز
مقدار عددی هوای فشردهی موردنیاز با تعیین تک تک مصارف هوا قابل اندازهگیری خواهد بود. این مقدار با جمع مصارف ابزارآلات، ماشینآلات و فرآیندهای متصل به سیستم و تخمین ضریب بکارگیری هرکدام از آنها (بر اساس تجربه) به دست می آید. علاوه بر اینها، نشت، گرفتگی و تغییرات آتی در نیازمندیهای هوای فشرده نیز باید مدنظر قرار گیرند.