کمپرسور هوا دستگاهی است که هوا را فشرده می کند و آن را در یک مخزن بنزین برای استفاده بعدی از هوای فشرده ذخیره می کند. این ماده به طور گسترده در تولید صنعتی ، نگهداری خودرو ، ساخت و ساز ، تجهیزات پزشکی و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد. اصل کار یک کمپرسور هوا عمدتاً مبتنی بر فرآیند فشرده سازی و گسترش گاز است و هوا از طریق انرژی مکانیکی به حالت فشار بالا فشرده می شود. موارد زیر مقدمه مفصلی در اصل کار یک کمپرسور هوا و محتوای مرتبط است:
1. اصل اصلی کار یک کمپرسور هوا
عملکرد اصلی یک کمپرسور هوا فشرده سازی هوا در حالت آزاد به هوای فشرده با فشار و سرعت خاص است. اصل کار آن را می توان به شرح زیر خلاصه کرد:
(i) روند استنشاق
ورودی هوا کمپرسور هوا از طریق خط لوله به جو بیرونی متصل می شود. با شروع کمپرسور هوا ، موتور روتور یا پیستون کمپرسور را حرکت می دهد و باعث ایجاد فشار منفی می شود ، به طوری که هوای بیرونی از طریق ورودی هوا به داخل سیلندر یا محفظه فشرده سازی کمپرسور مکیده می شود. در این زمان ، شیر ورودی باز می شود و شیر اگزوز بسته است تا اطمینان حاصل شود که هوا می تواند به آرامی وارد شود.
(ب) فرآیند فشرده سازی
هوا مکیده شده به سیلندر یا محفظه فشرده سازی تحت عمل کمپرسور فشرده می شود. انواع مختلف کمپرسورهای هوا از روشهای مختلف فشرده سازی استفاده می کنند ، اما اصل اساسی افزایش فشار گاز با کاهش حجم آن است. به عنوان مثال ، در یک کمپرسور هوایی پیستون ، پیستون در سیلندر برای فشرده سازی هوا به حالت فشار بالا متمایز می شود. در یک کمپرسور هوای پیچ ، دو روتور پیچ در حال چرخش می چرخند تا به تدریج هوا را در شیار پیچ فشرده کنند.
(iii) فرآیند اگزوز
هنگامی که هوا به فشار تنظیم شده فشرده می شود ، دریچه اگزوز باز می شود و هوای فشرده شده از طریق درگاه اگزوز وارد مخزن هوا می شود. عملکرد مخزن هوا برای ذخیره هوای فشرده شده و تعادل فشار هوا است تا اطمینان حاصل شود که فشار هوای فشرده شده خروجی پایدار است. در این زمان ، شیر ورودی بسته است تا از جریان هوای فشرده شده جلوگیری شود.
(IV) خنک کننده و تصفیه
در طی فرآیند فشرده سازی ، دمای هوا به میزان قابل توجهی افزایش می یابد ، بنابراین هوای فشرده شده نیاز به خنک شدن دارد. کمپرسورهای هوا معمولاً مجهز به سیستم های خنک کننده مانند خنک کننده هوا یا دستگاه های خنک کننده آب هستند تا دمای هوای فشرده شده را کاهش دهند. در عین حال ، برای اطمینان از تمیز بودن هوای فشرده شده ، کمپرسور هوا همچنین به فیلترهای هوا و فیلترهای روغن مجهز شده است تا گرد و غبار ، ناخالصی ها و روغن موجود در هوا را از بین ببرد.
2. انواع اصلی و اصول کار کمپرسورهای هوا
(i) کمپرسور هوایی پیستون
کمپرسور هوایی پیستون یکی از رایج ترین انواع کمپرسورهای هوا است. اصل کار آن مبتنی بر حرکت متقابل پیستون در سیلندر است. هنگامی که پیستون به سمت پایین حرکت می کند ، فشار منفی در سیلندر ایجاد می شود و هوا از طریق شیر ورودی به سیلندر مکیده می شود. هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند ، هوا در سیلندر فشرده می شود ، فشار افزایش می یابد ، شیر اگزوز باز می شود و هوای فشرده شده تخلیه می شود و وارد مخزن هوا می شود. کمپرسور هوایی پیستون دارای یک ساختار ساده و کم هزینه است ، اما در حین کار پر سر و صدا است و نیاز به نگهداری منظم دارد.
(ب) کمپرسور هوا پیچ
اصل کار کمپرسور هوای پیچ بر اساس چرخش دو روتور پیچ متناوب است. هوا وارد شیار روتور پیچ از ورودی هوا می شود و با چرخش روتور ، هوا به تدریج در شیار فشرده می شود. کمپرسورهای هوای پیچ از مزایای تأمین مداوم هوای مداوم ، فشار پایدار ، سر و صدای کم و نگهداری ساده برخوردار هستند و به طور گسترده در تولید صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. نقطه ضعف اصلی آن این است که قیمت نسبتاً زیاد است و نیازهای پاکیزگی هوا زیاد است.
(iii) کمپرسور هوا پیمایش
اصل کار کمپرسور هوای پیمایش بر اساس چرخش دیسک پیمایش است. این شامل دو دیسک پیمایش متمایز است ، یکی ثابت و دیگری در اطراف محور مرکزی می چرخد. هوا وارد شیار دیسک پیمایش از ورودی هوا می شود و با چرخش دیسک پیمایش ، هوا به تدریج فشرده می شود. کمپرسور هوای پیمایش مزایای اندازه کوچک ، وزن سبک ، سر و صدای کم و عملکرد صاف را دارد. برای تجهیزات کوچک و مکانهایی که نیاز به سر و صدای زیاد دارند مناسب است.
(IV) کمپرسور هوای گریز از مرکز
اصل کار کمپرسور هوای گریز از مرکز مبتنی بر نیروی گریز از مرکز است که توسط پروانه چرخان سرعت بالا تولید می شود. پس از ورود هوا به پروانه ، تحت عمل نیروی گریز از مرکز شتاب و فشرده می شود و سپس فشار از طریق دیفیوزر بیشتر می شود. کمپرسور هوای گریز از مرکز مزایای جریان بزرگ ، فشار پایدار و راندمان بالا را دارد ، اما روند راه اندازی و توقف آن پیچیده تر است و نیازهای کیفیت ورودی بیشتر است. معمولاً در تولید صنعتی در مقیاس بزرگ استفاده می شود.
iii سیستم خنک کننده کمپرسور هوا
در حین کار کمپرسور هوا ، دمای هوای فشرده شده به میزان قابل توجهی افزایش می یابد ، بنابراین یک سیستم خنک کننده مؤثر برای کاهش دما و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد تجهیزات لازم است. روشهای خنک کننده متداول موارد زیر را شامل می شود:
(i) خنک کننده خنک هوا
سیستم خنک کننده خنک کننده هوا از یک فن برای دمیدن هوا از طریق رادیاتور استفاده می کند تا گرمای موجود در هوای فشرده را از بین ببرد. این روش خنک کننده دارای یک ساختار ساده و کم هزینه است ، اما اثر خنک کننده نسبتاً محدود است. برای کمپرسورهای هوای کوچک یا مواردی با دمای محیط پایین مناسب است.
(ب) خنک کننده خنک آب
سیستم خنک کننده خنک کننده آب آب خنک کننده را در رادیاتور گردش می کند تا گرما در هوای فشرده شده از بین برود. خنک کننده خنک کننده آب دارای اثر خنک کننده خوبی است و می تواند به طور موثری دمای هوای فشرده شده را کاهش دهد ، اما به یک سیستم آب خنک کننده اضافی نیاز دارد که گرانتر است و برای کمپرسورهای بزرگ هوا یا مواردی با دمای محیط بالا مناسب است.
(iii) خنک کننده خنک کننده روغن
سیستم خنک کننده خنک کننده روغن روغن کاری کننده روغن درون کمپرسور برای از بین بردن گرما و روغن کاری قطعات مکانیکی گردش می کند. این روش خنک کننده نه تنها می تواند دما را به طور مؤثر کاهش دهد بلکه از تجهیزات نیز محافظت کرده و عمر خدمات آن را گسترش می دهد. کمپرسورهای هوای خنک شده با روغن معمولاً از خنک کننده هوا یا خنک کننده آب به عنوان روشهای خنک کننده کمکی برای بهبود بیشتر اثر خنک کننده استفاده می کنند.
IV سیستم روغن کاری کمپرسور هوا
به منظور اطمینان از عملکرد عادی کمپرسور هوا ، سیستم روغن کاری ضروری است. عملکرد اصلی سیستم روغن کاری فراهم کردن روانکاری برای قسمت های مکانیکی کمپرسور ، کاهش اصطکاک و سایش است. روشهای روغن کاری مشترک به شرح زیر است:
(i) روغن کاری چلپ چلوپ
روغن کاری چلپ چلوپ با پاشیدن روغن روغن کاری شده در استخر روغن بر روی سطح قطعات مکانیکی در حین کار تجهیزات ، یک فیلم روان کننده تشکیل می دهد. این روش روغن کاری دارای یک ساختار ساده و هزینه کم است ، اما اثر روغن کاری نسبتاً ناپایدار است و برای کمپرسورهای هوای کوچک مناسب است.
(ب) روغن کاری فشار
روغن کاری فشار برای انتقال روغن روغن کاری به قسمت های مختلف قطعات مکانیکی از طریق پمپ روغن روغن کاری کننده برای تشکیل یک فیلم روان کننده پایدار است. این روش روغن کاری دارای اثر روانکاری خوبی است و می تواند به طور موثری از تجهیزات محافظت کند ، اما به یک پمپ روغن روغن کاری اضافی و سیستم لوله کشی نیاز دارد که گران و مناسب برای کمپرسورهای هوای بزرگ است.
(iii) روغن کاری غبار روغن
روغن کاری غبار روغن با اتم کردن روغن روغن کاری و پاشیدن آن در کمپرسور ، روانکاری برای قطعات مکانیکی فراهم می کند. این روش روغن کاری دارای اثر روانکاری خوبی است و می تواند به طور مساوی سطح قطعات مکانیکی را پوشش دهد ، اما به یک ژنراتور و سیستم کنترل غبار روغن اضافی نیاز دارد که برای کمپرسورهای هوای با دقت بالا گران و مناسب است.
V. نگهداری و مراقبت از کمپرسورهای هوا
به منظور اطمینان از عملکرد پایدار طولانی مدت کمپرسور هوا ، نگهداری و مراقبت منظم ضروری است. موارد زیر برخی از اقدامات نگهداری و مراقبت مشترک است:
(i) به طور مرتب فیلتر هوا را بررسی و جایگزین کنید
عملکرد فیلتر هوا فیلتر کردن گرد و غبار و ناخالصی های موجود در هوا وارد کمپرسور است تا از ورود آنها به کمپرسور جلوگیری شود. به طور مرتب انسداد فیلتر هوا را بررسی کرده و به موقع آن را جایگزین کنید تا کیفیت مصرف هوا کمپرسور را حفظ کرده و راندمان فشرده سازی را بهبود بخشید.
(ب) به طور مرتب فیلتر روغن را بررسی و جایگزین کنید
عملکرد فیلتر روغن فیلتر کردن ناخالصی ها در روغن روغن کاری و حفظ نظافت روغن روغن کاری است. به طور مرتب انسداد فیلتر روغن را بررسی کرده و به موقع آن را جایگزین کنید تا از ورود ناخالصی ها به قسمت های مکانیکی جلوگیری شود و سایش را کاهش دهد.
(iii) به طور مرتب روغن روان کننده را بررسی و جایگزین کنید
عملکرد روغن روغن کاری کننده روغن کاری قطعات مکانیکی ، کاهش اصطکاک و کاهش دما است. به طور مرتب سطح روغن و کیفیت روغن روغن کاری را بررسی کرده و به موقع آن را جایگزین کنید تا از عملکرد عادی سیستم روغن کاری اطمینان حاصل شود و عمر خدمات تجهیزات را افزایش دهد.
(IV) به طور مرتب سیستم خنک کننده را بررسی کنید
عملکرد سیستم خنک کننده کاهش دمای هوای فشرده شده و جلوگیری از گرمای بیش از حد تجهیزات است. به طور مرتب رادیاتور ، فن ، آب خنک کننده و سایر اجزای سیستم خنک کننده را بررسی کنید تا از عملکرد طبیعی آنها اطمینان حاصل شود که می تواند اثر خنک کننده را بهبود بخشد و از گرمای بیش از حد تجهیزات جلوگیری کند.
(v) بازرسی منظم از قطعات مکانیکی
بازرسی منظم از قسمت های مکانیکی کمپرسور هوا ، مانند پیستون ها ، پیچ ها ، یاتاقان ها و غیره ، برای بررسی سایش و پارگی آنها ، و تعمیر یا جایگزینی به موقع می تواند عملکرد عادی تجهیزات را تضمین کرده و از آسیب تجهیزات به دلیل خرابی مکانیکی جلوگیری کند.
vi زمینه های کاربردی کمپرسورهای هوا
به عنوان یک تجهیزات مهم انرژی ، از کمپرسورهای هوا در بسیاری از زمینه ها به طور گسترده استفاده می شود:
(i) تولید صنعتی
در تولید صنعتی ، از کمپرسورهای هوا برای هدایت ابزارهای پنوماتیک ، سیستم های کنترل پنوماتیک ، تجهیزات پاشش ، سیستم های انتقال پنوماتیک و غیره استفاده می شود. به عنوان مثال ، در گیاهان تولیدی خودرو ، کمپرسورهای هوا قدرت جوشکاری بدن ، نقاشی و سایر فرآیندها را فراهم می کنند. در کارخانه های الکترونیک ، از کمپرسورهای هوا برای کنترل پنوماتیک در فرآیند تولید تراشه استفاده می شود.
(ب) ساخت و ساز
در ساخت و ساز ، از کمپرسورهای هوا برای رانندگی انتخاب های پنوماتیک ، مته های پنوماتیک ، تجهیزات ماسهبازی و غیره استفاده می شود. به عنوان مثال ، در ساخت تونل ، کمپرسورهای هوا قدرت انتخاب های پنوماتیک را برای خرد کردن سنگ ها فراهم می کنند. در ساخت و ساز پل ، کمپرسورهای هوا برای تمیز کردن سطح فولاد ، تجهیزات ماسهبازی را تأمین می کنند.
(iii) تجهیزات پزشکی
در تجهیزات پزشکی ، از کمپرسورهای هوا برای رانندگی تهویه ، تجهیزات دندانپزشکی ، ابزارهای جراحی و غیره استفاده می شود. به عنوان مثال ، در بخش مراقبت های ویژه بیمارستان ، کمپرسورهای هوا منبع هوای پایدار برای تهویه ها برای کمک به بیماران در تنفس دارند. در کلینیک های دندانپزشکی ، کمپرسورهای هوا مته های دندانپزشکی را برای ترمیم و درمان دندان تأمین می کنند.
(IV) فرآوری مواد غذایی
در پردازش مواد غذایی ، از کمپرسورهای هوا برای هدایت تجهیزات بسته بندی پنوماتیک ، سیستم های انتقال پنوماتیک و غیره استفاده می شود. به عنوان مثال ، در کارخانه های نوشیدنی ، کمپرسورهای هوا قدرت پر کردن و پوشش بطری های نوشیدنی را تأمین می کنند. در کارخانه های فرآوری مواد غذایی ، کمپرسورهای هوا سیستم انتقال پنوماتیک مواد غذایی را برای اطمینان از پاکیزگی و ایمنی مواد غذایی تأمین می کنند.
(v) تعمیر خودکار
در تعمیر خودکار ، از کمپرسورهای هوا برای رانندگی آچار پنوماتیک ، اسلحه های اسپری پنوماتیک ، جک های پنوماتیک و غیره استفاده می شود. به عنوان مثال ، در فروشگاه های تعمیر خودکار ، کمپرسورهای هوا آچارهای پنوماتیک برق برای جداسازی سریع و نصب قطعات خودرو. و اسلحه های اسپری پنوماتیک برای نقاشی خودکار.
vii خلاصه
کمپرسور هوا وسیله ای است که از طریق انرژی مکانیکی هوا را به حالت فشار بالا فشرده می کند. این ماده به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها از جمله تولید صنعتی ، ساخت و ساز ، تجهیزات پزشکی ، فرآوری مواد غذایی و نگهداری خودرو مورد استفاده قرار می گیرد. اصل کار آن عمدتاً شامل فرایندهایی مانند مکش ، فشرده سازی ، اگزوز ، خنک کننده و تصفیه است. با توجه به روش های مختلف فشرده سازی ، کمپرسورهای هوا به انواع پیستون ، پیچ ، گرداب و گریز از مرکز تقسیم می شوند که هر کدام دارای ویژگی های خاص و سناریوهای کاربردی هستند. به منظور اطمینان از عملکرد پایدار طولانی مدت کمپرسور هوا ، نگهداری و نگهداری منظم ضروری است. با درک اصل کار و نقاط نگهداری کمپرسور هوا ، می توانید کمپرسور هوا را بهتر انتخاب و استفاده کنید و راندمان تولید و عمر تجهیزات را بهبود بخشید.
