کمپرسور باد
آشنایی با انواع کمپرسور باد و کاربردهای آن عنوان این مطلب از بلاگ راندنو است. کمپرسور باد یا کمپرسور هوا از انواع ابزارآلات بادی به شمار می آید. کمپرسور هوا یک ابزار بسیار مفید و کاربردی در صنایع مختلف است که حجم باد را کم کرده و آن را به صورت متراکم و فشرده در می آورد. این هوای فشرده، حرکت مکانیکی تولید می کند.
از آنجا که بسیاری از ماشین آلات صنایع چوب همچون انواع دستگاه cnc، پنل برها، انواع لبه چسبان، منگنه کوب، میخکوب و… دارای قسمت‌های پنوماتیک هستند بنابراین کاربرد و استفاده از کمپرسور باد بدیهی است. به طور کلی این دست از وسایل در چند کلاس کاری تقسیم بندی می‌شوند که در ادامه مورد بررسی قرار گرفته می‌شود. افزون بر آن، مجموعه چوبینر سعی بر آن داشته تا این ابزار آلات را از برندهای متفاوت به صورت کاملاً تخصصی کارشناسی کرده و در یک چارچوب کلی با یکدیگر مقایسه نماید.
کمپرسور باد در انواع و ابعاد مختلف تولید می شود. در این مقاله می توانید با انواع کمپرسور باد و کاربردهای آنها آشنا شوید.
کمپرسور هوا یا پمپ باد یا کمپرسور باد چیست؟
کمپرسور هوا یا کمپرسور باد وسیله ای است که قدرت را (با استفاده از موتور الکتریکی، دیزلی یا موتور بنزینی و غیره) به انرژی پتانسیل ذخیره شده در هوا تحت فشار (هوای فشرده) تبدیل می کند.
کمپرسور بادکمپرسور باد
کمپرسور هوای فشرده به طور کلی بر اساس میزان نیاز هوای فشرده صنایع مختلف به دو دسته کلی کمپرسور اسکرو و کمپرسور سیلندر پیستونی تقسیم می شود که عموما در ظرفیت های پایین (حداکثر تا 3000 لیتر بر دقیقه) از نوع کمپرسور های سیلندر پیستونی یا رفت و برگشتی و در ظرفیت های بالا (حداقل تا 3000 لیتر بر دقیقه) از نوع کمپرسور اسکرو هوا استفاده می شود.
کمپرسور هوا با استفاده از یکی از چندین روش موجود برای فشرده سازی هوا، یک کمپرسور، هوای بیشتر و بیشتری را در داخل مخزن کمپرسور ذخیره می کند و فشار افزایش می یابد. هنگامی که فشار مخزن به حد بالا می رسد، کمپرسور هوا خاموش می شود. سپس هوای فشرده در مخزن نگهداری می شود تا زمانی که مورد استفاده قرار گیرد.
انرژی موجود در هوای فشرده می تواند برای کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار گیرد، انرژی جنبشی موجود در هوای فشرده هنگام استفاده از آن کاهش می یابد و در نتیجه فشار مخزن کاهش می یابد این کاهش فشار زمانی که به حد پایین فشار مخزن برسد، کمپرسور (واحد هواساز) دوباره شروع به کار می کند تا زمانی که به حد بالایی فشار مخزن برسد.
رنج فشار کاری در سیستم کمپرسورهای هوای فشرده به طور معمول بین 6 تا 10 بار قابل تنظیم می باشد و در موارد استفاده خاص این میزان فشار تا 40 بار و بعد از آن تا 250 بار نیز افزایش می یابد.
عموما در صنایع مختلف از کمپرسور هایی با فشار کاری بین 6 تا 10 بار استفاده می شود و از کمپرسور 30 بار و کمپرسور 40 بار در صنایعی همچون تولید پت و در مواردی جهت استارت دیزل ژنراتور یا موتور کشتی استفاده شده و از کمپرسور های 250 و 300 بار در مکانیزم پر کردن کپسول های غواصی و پینت بال استفاده می شود.
انواع کمپرسور باد
به صورت کلی سه نوع کمپرسور باد در صنعت رایج هستند که به شرح زیر می‌باشند:
- کمپرسور باد پیستونی
- کمپرسور باد اسکرو
- کمپرسور باد فشار قوی
کمپرسور های هوای فشرده از نظر کارکرد به دو نوع کمپرسور روغنی (Oil Injected) یا کمپرسور بدون روغن (Oil Free) تقسیم می شوند که از کمپرسور های اویل فری بیشتر در صنایع داروسازی، مواد غذایی، آرایشی، بهداشتی و درمانی استفاده می گردد.
یک کمپرسور هوا باید متشکل از یک پمپ هوا یا واحد هواساز باشد که به تنهایی هوا را از یک محیط (اغلب محیط اطراف آن) به محیط دیگری (مانند مخزن یک تشک بادی، آکواریوم و غیره) پمپ می کند. پمپ های هوا یا واحد هواساز کمپرسور به تنهایی شامل یک مخزن هوا برای ذخیره ی هوای تحت فشار نیستند و عموما بسیار کندتر، آرام تر و ارزان تر از خود کمپرسور هوا می باشند.
واحد هواساز کمپرسور های هوای فشرده، در کمپرسور های اسکرو از دو روتور نر و ماده تشکیل شده است که به آن ایرند یا واحد اسکرو گفته می شود که از معتبرین برندهای آن که در داخل کشور مورد استفاده قرار می گیرد می توان به برندهایی نظیر ایرند روتور کمپ، ایرند ترمومکانیکال، ایرند ارزنر، ایرند وندل، ایرند فینی و غیره اشاره کرد. در کمپرسور های سیلندر پیستونی نیز از معتبرترین برندها می توان به برند واحد هواساز آبک، واحد هواساز فینی، واحد هواساز فیاک، واحد هواساز چینوک، واحد هواساز ایرمک و غیره اشاره کرد.
کمپرسور هوای فشرده چیست؟
واژه کمپرسور به معنای فشرده سازی می باشد و کمپرسور وسیله ای مکانیکی است که وظیفه فشرده کردن سیالات قابل تراکم را دارد. کمپرسور هوا (Air Compressor) دستگاه مخصوص فشرده سازی هوای محیط است که در واقع قدرت خود را از (الکتروموتور، موتور بنزینی، دیزلی و غیره) گرفته و هوا را به درون خود مکش کرده و سپس آن را در مخزن هایی به حجم مشخص فشرده سازی و ذخیره می کند. گروه صنعتی فامکو وارد کننده انواع کمپرسورهای پیستونی، اسکرو، فشار قوی، سانتریفیوژ، بدون روغن (دندانپزشکی)، قابل حمل، با برندهای معروف اروپایی، آمریکایی و برخی برند های چینی می باشد.
معروف ترین نوع کمپرسور باد کدام است؟
در بین انواع کمپرسور باد که در بالا ذکر شده است، کمپرسور پیچ روتاری یا اسکرو معروف ترین نوع کمپرسور است، که به صورت عمده در طراحی و ساخت انواع کمپرسور باد صنعتی به کار رفته است. در این نوع از کمپرسور باد دو روتور به طور همزمان می چرخند و در نتیجه این عمل، هوا در داخل محفظه فشرده سازی فشرده و از پورت خروجی خارج می شود. انواع کمپرسور باد روتاری به دلایلی که در زیر آورده ایم، مورد توجه صنایع واقع شده است:
- اغلب بدون روغن یا اویل فری هستند و از این رو کیفیت هوای خروجی بسیار بهتر است.
- طول عمر بیشتری دارند.
- تولید حرارتی کمی دارند.(به دلیل وجود خنک کننده ها)
- می توانند به صورت مداوم و شبانه روزی کار کنند.
- در حداکثر فشار نیز به خوبیه حداقل فشار کار می کنند.
- به دلیل امکان تجهیز به اتوماسیون کنترل در مقایس های صنعتی کاملا ایمن هستند
- در مقیاس های کوچک با کمترین صدا کار می کنند.
- در طول کار بیست و چهار ساعته نوسان در فشار هوا وجود ندارد.
مدل های دیگری از انواع کمپرسور باد هم وجود دارند که بسیار پرمصرف هستند.مانند انواع کمپرسور باد اویل فری که از سایز ۱۰ لیتر تا ۱۰۰۰ لیتر قابل انتخاب و تولید هستند.
این کمپرسور های باد به دلیل بدون صدا و بدون روغن بودن بسیار محبوب و پرطرفدار هستند.اگر در محیطی کار میکنید که کارگاهی نمیباشد،پیشنهاد میکنی حتما از مدل های سایلنت اویل فری استفاده کنید تا دچار مشکل نشوید.
کمپرسور باد پیستونی
رایج ترین نوع کمپرسور باد، کمپرسور باد پیستونی می باشد که در اکثر واحد های تولیدی و صنعتی استفاده می‌شود. اندازه‌های ۲۵ لیتری و ۵۰ لیتری جزء کوچک‌ترین نوع از این مدل کمپرسور باد می‌باشند که بیشتر در صنایع خدماتی مانند ساخت دکوراسیون، رویه کوبی های کوچک مبلمان و … کاربرد دارد. معمولا حداکثر فشار تولیدی کمپرسور باد پیستونی بین ۸ الی ۱۰ بار می‌باشد. فشار باد نیروی لازم برای انجام کار های پنوماتیکی را فراهم می‌کند.
معمولا برای اکثر کارهای پنوماتیکی فشار ۶ Bar مورد نیاز می‌باشد. با افزایش تعداد دستگاه‌های مصرف کننده هوا در کارخانه، نیازی به بالا بردن فشار کاری کمپرسور نیست بلکه باید حجم ذخیره و سرعت پر کردن مخزن ذخیره هوا را بالا برد. معمولا در کارگاه ها کمپرسور باد 250 لیتری و بالاتر استفاده می شود. هر چقدر مقدار مصرف هوای فشرده در محل کار بیشتر باشد از کمپرسور باد با حجم بزرگتری استفاده می‌شود.
به طور مثال برای تامین هوای مورد نیاز، رنگ کاری با یک پیستوله یک کمپرسور ۳۵۰ لیتری مورد استفاده قرار گیرد در صورتی که حجم کار افزایش یابد و دو پیستوله همزمان کار کنند نیاز به یک کمپرسور ۷۰۰ لیتری می‌باشد. پروسه فشرده سازی کمپرسور باد پیستونی به صورت زیر می‌باشد:
کمپرسور پیستونی از سه بخش اصلی الکتروموتور ، واحد هواساز و مخزن ذخیره هوا تشکیل می‌شوند. واحد هواساز کمپرسور بر اثر جابجایی پیستون‌ها در سیلندر هوا را از محیط مکش کرده و به داخل مخزن انتقال می‌دهد. هر چقدر کمپرسور بزرگتر می‌شود یا تعداد پیستون ها افزایش می‌یابد یا قطر پیستون ها بزرگتر می‌شود یا کورس حرکت پیستون درون سیلندر بیشتر می‌شود. به این ترتیب در هر بار جابجایی پیستون درون سیلندر حجم هوای بیشتری از محیط مکش شده و به داخل مخزن فرستاده می‌شود.
یکی از مهم ترین انواع کمپرسور باد، کمپرسور های پیستونی هستند. کمپرسور های پیستونی نوعی کمپرسور با جابجایی مثبت است. در این کمپرسور ها یک میل لنگ داخل پیستون حرکت می کند و هوا را فشرده می کند. کمپرسورهای پیستونی اغلب بدون روغن هستند و برای خطوطی که نیاز است، کمپرسور به صورت مداوم کار کند و فشار بالایی تامین شود از آنها بهره گرفته می شود.
در بین انواع کمپرسور این نوع کمپرسور رقیب سرسخت و شناخته شده ای با نام کمپرسور روتاری دارد. کاربرد اصلی این کمپرسور ها در خطوط انتقال گاز، کارخانه های فرآوری گازهای مهم صنعتی مثل کربن و اکسیژن و پالایشگاه های نفت می باشد. البته در صنایع پلاستیک نیز از انواع کمپرسور باد پیستونی برای فرم دهی ظروف به روش دمیدن، خصوصا بطری ها نیز استفاده می شود. به دلیل ایجاد گرمای کمتر مصرف برق این نوع کمپرسور ۲۰ درصد کمتر و عمر آن ۱۰ درصد بیشتر است.
کمپرسور باد اسکرو
زمانی که مصرف هوای فشرده در کارخانه بیشتر از ۱۰۰۰ لیتر در دقیقه می‌شود از کمپرسور باد اسکرو استفاده می‌گردد. در کمپرسور اسکرو پروسه فشرده سازی بر اثر چرخش دو روتور مارپیچی و عبور هوا از میان این دو روتور صورت می‌پذیرد.
هواساز کمپرسور باد اسکرو
هنگام استفاده ار کمپرسور اسکرو نیز مانند کمپرسور پیستونی نیاز به مخزن ذخیره هوا می‌باشد. معمولا قطعات به کار رفته در ساختار کمپرسور روی یک شاسی و درون یک کاور مونتاژ می‌گردد. قطعات اصلی کمپرسور باد اسکرو شامل موارد زیر می‌باشد:
- واحد هواساز ( Air End)
- الکتروموتور
- رادیاتور
- شیر ورود هوا ( آنلودر )
- مخزن جداکننده روغن از هوا
- فیلتر ها
- تابلو برق و سیستم کنترل PLC
فشار تولیدی توسط کمپرسور اسکرو معمولا به صورت ۸ الی ۱۰ بار می‌باشد. تفاوت کمپرسور اسکرو با پیستونی در میزان هوادهی آن است و کمپرسور اسکرو حجم هوای بیشتری تولید می‌کند، اما فشار تولید آن تقریبا با کمپرسور پیستونی برابر است. صدای کمپرسور اسکرو در مقایسه با صدای کمپرسور باد پیستونی بسیار کمتر است.
این دستگاه از نوع کمپرسور جابجایی مثبت و دورانی است. اگر میزان مصرف باد از ۱۰۰۰ لیتر بالاتر باشد، از این کمپرسور استفاده می شود.
موتور مارپیچی به کار رفته در این کمپرسور، فشرده سازی هوا را انجام می دهد. این نوع کمپرسور از نظر ایجاد فشار هوا، همانند کمپرسور پیستونی است و فشاری معادل ۸ تا ۱۰ بار تولید می کند. حجم هوای تولیدی کمپرسور اسکرو، نسبت به پیستونی بیشتر است و صدای آن حین انجام کار کمتر می باشد.
کمپرسور دورانی دارای پره های فلزی است که هوا یا گاز محبوس شده، در داخل این پره ها متراکم می شوند.
کمپرسور باد فشار قوی
در بعضی از صنایع مانند تولید بطری های آب معدنی ، به هوایی با فشار حدود ۳۰ الی ۴۰ BAR مورد نیاز است. کمپرسور باد فشار قوی نیز ساختار سیلندر و پیستونی دارند اما نوع شاتون‌ها و صفحه سوپاپ آنها به گونه ای است که این قدرت را دارند که هوا را داخل مخزن به این فشار بالا برسانند. میزان هوادهی کمپرسور باد فشار قوی بین ۷۰۰ – ۱۰۰۰ و ۱۵۰۰ لیتر در دقیقه می‌باشد.
این کمپرسور فشار خروجی بسیار بالاتری نسبت به دو نوع قبل دارد و فشار آن به ۳۰ تا ۴۰ بار نیز می رسد. این دستگاه ساختار سیلندر و پیستونی دارد و از آن در کارخانه های بسته بندی و کارخانه های بطری سازی که نیاز به فشار بالا دارند، استفاده می شود.
کمپرسور هوا بدون روغن (Oil Free)
در دستگاه های کمپرسور باد، از روغن به عنوان خنک کننده هوای فشرده شده (حفظ دما)، جلوگیری از خردگی، روانکاری قطعات داخلی و کاهش سایش استفاده می شود.
وجود روغن در هوای فشرده شده، برای صنایع خاص همچون دندان پزشکی، صنایع دارویی و صنایع غذایی، به هیچ عنوان قابل قبول نیست. به همین علت، در این صنایع از کمپرسور اویل فری استفاده می شود.
این نوع وسیله به دلیل عدم وجود روغن، هوا را در دو یا چند مرحله فشرده می کند و نسبت به نوع روغنی، خیلی زودتر داغ می شود. از این کمپرسور در صنایع ابزار دقیق، تولید کاغذ، دندان سازی، بیمارستان، صنایع PET و حتی برای کپسول های اکسیژن در غواصی استفاده می شود.
کمپرسور باد فندکی (مینی کمپرسور)
مینی کمپرسور یا پمپ باد فندکی یکی دیگر از انواع کمپرسورها هستند که برای انواع خودرو مناسب می باشند. در واقع، مینی کمپرسور سایز کوچکی از کمپرسور معمولی است که قابلیت اتصال به باتری ماشین و درگاه فندکی را دارد.
این دستگاه با برق ۱۲ ولت کار می کند و از این جهت، برای انجام کارهایی همچون باد کردن لاستیک اتومبیل، باد کردن قطعات بادی کوچک مثل توپ و تشک های بادی، باد کردن چرخ های دوچرخه و باد کردن لاستیک های وسایل نیمه سنگین بکار می رود.
برخی از کمپرسورهای فندکی دوکاره هستند و قابلیت وصل شدن به سر باتری را نیز دارند. این نوع دستگاه می تواند در مواقع گوناگون مورد استفاده قرار بگیرد. یکی از بزرگ ترین مشکلات استفاده از پمپ فندکی، فیش فندکی آن است که در صورت عیب داشتن، باعث آسیب رساندن به موتور و سیم کشی خودرو می شود.
کمپرسور هوا بی صدا (سایلنت)
به طور کلی کمپرسور هوا سایلنت به هنگام خروج فشار هوا، از خود صدای کمتری نسبت به کمپرسور معمولی تولید می کند. این نوع دستگاه به دو نوع کمپرسور باد یخچالی و بدون روغن تقسیم می شود.
این دستگاه نیاز به روغن کاری مداوم ندارد و به دلیل تولید صدای کم، برای کارهایی همچون نجاری، جواهرسازی، دندان پزشکی و کارهای خانگی مناسب می باشد.
کمپرسور باد تک مرحله ای
در این نوع کمپرسور از یک نوع گاز استفاده می شود و این دستگاه معمولاً از یک یا چند سیلندر تشکیل شده است.
کمپرسور باد دو مرحله ای
این دستگاه از حداقل دو سیلندر تشکیل می شود و از آن برای کارکرد چندین ابزار بدون افت فشار و فشار بالا برای کارهای سنگین استفاده می شود.
کاربرد کمپرسور هوا
همان طور که گفته شد، کمپرسورها انواع مختلفی دارند و برای کارهای مختلفی استفاده می شوند. برخی از کاربردهای این محصول عبارتند از:
- این دستگاه به عنوان منبع تغذیه جهت استفاده در وسایل بادی همچون منگنه کوب بادی، دریل بادی، فرز بادی، میخکوب بادی و … بکار می رود.
- باد کردن لاستیک و چرخ ها
- استفاده در یخچال جهت گردش سرما
- تهویه هوا برای غواصی در زیر آب
- باد کردن وسایل بادی کوچک همچون توپ، وسایل بازی بادی و …
- صنایع نفتی، پتروشیمی و نیروگاه های گاز
- سمپاشی مزرعه و مکان های دیگر
- نقاشی ساختمان و خودرو
- تمیز کردن وسایل مختلف صنعتی و خانگی
- ساخت برف در پیست های اسکی
- جهت تهویه اماکن مختلف با استفاده از سیستم های قدیمی و یا سیستم HVAC
- استفاده در پزشکی و دندان پزشکی
- تأمین فشار در صنعت هوا و فضا
- تأمین فشار در صنایع دریایی
- برای توربو شارژرها و سوپر شارژرها در صنایع ماشین سازی
- فشرده سازی گازهای آزمایشگاهی
- پردازش مواد غذایی و آشامیدنی
- تجهیزات برودتی و حرارتی
- موتور جت
- نیروگاه تولید برق
- سیستم های بالابر مختلف
نکات مهم و ایمنی در استفاده از کمپرسور باد
- قبل از استفاده از کمپرسور، حتماً دفترچه راهنمای آن را مطالعه کرده و طرز استفاده از آن را یاد بگیریم.
- همواره تمام نکات ایمنی را رعایت کنیم و از سالم بودن دستگاه اطمینان حاصل کنیم.
- کمپرسورهایی که با روغن کار می کنند، در فواصل زمانی معین نیاز به سرویس و یا تعویض روغن دارند.
- کمپرسورها را در دمای معین و ایده آل (دمای ۲۵ درجه) نگه داری نماییم و از قرار دادن آن ها در محیط های گرم خودداری کنیم.
- حتماً از سلامت شلنگ و لوله های کمپرسور اطمینان حاصل نماییم.
- هواکش کمپرسور باید هر سه تا چهار هفته تمیز شود. (جهت طول عمر بالا)
- دکمه EMG به کار رفته در کمپرسور به معنای امرجنسی است و فقط باید در شرایط اضطراری مورد استفاده قرار بگیرد.
- از روشن کردن کمپرسور هوا در محیط های خیس و مرطوب خودداری کنیم.
- پیش از استارت کمپرسور، از باز بودن شیر خروجی اطمینان حاصل نماییم.
- فیلتر هوای کمپرسور (در صورت وجود) هر ۳۰۰ ساعت یک بار تعویض شود.
خرید کمپرسور باد
نکات مهم که لازم است به هنگام خرید پمپ باد مورد توجه قرار بگیرند عبارتند از:
- متناسب با کاری که می خواهیم انجام دهیم کمپرسور خود را انتخاب کنیم. به عنوان مثال، از کمپرسور خانگی برای کارهای سبک و از کمپرسور صنعتی جهت انجام کارهای سنگین تر استفاده کنیم.
- شرکت تولیدکننده کمپرسور از مهم ترین مسائل به هنگام خرید آن می باشد. امرزوه شرکت های ایرانی و خارجی زیادی به تولید و عرضه این محصولات می پردازند که از مهم ترین آن ها می توان به کمپرسور مفید، کمپرسور هوا رونیکس، ماکیتا، دیوالت، هیوندای، ادون، آیرون مکس و … اشاره کرد.
- بسیاری از کمپرسورها هنگام خارج کردن هوای فشرده، از خود صدای زیادی را تولید می کنند. بهتر است از کمپرسورهایی که صدای کمتری تولید می کنند (کمپرسور هوا سایلنت) استفاده شود.
کمپرسور باد
- قابلیت حمل کمپرسور از دیگر مسائلی است که کاربران باید به آن دقت داشته باشند. هرچه ظرفیت مخزن یک کمپرسور بالاتر باشد، قابلیت حمل سخت تری دارد. هم چنین وزن بسیاری از کمپرسورهایی که کاربرد صنعتی دارند، بسیار بالا است و این دستگاه ها گاهاً توسط ماشین های سنگین جابجا می شوند.
- کمپرسورها در اندازه های مختلفی تولید می شوند. یکی دیگر از مسائلی که کاربران برای خرید این دستگاه باید در نظر داشته باشند، مقدار فضایی است که برای دستگاه در نظر گرفته اند.
- باید توجه داشته باشیم که اگر برای مدت زمان طولانی می خواهیم از این دستگاه استفاده کنیم، از کمپرسور با مخزن و ظرفیت بالا استفاده کنیم.
- منبع تغذیه به کار رفته در کمپرسور از موارد مهم دیگر به هنگام خرید است. کمپرسورها می توانند برقی و یا شارژی باشند و یا به وسیله برق خودرو کار کنند.