طرز کار کمپرسور هوا و کاربرد آن

کمپرسور هوا دستگاهی است که برای فشرده سازی و افزایش فشار هوا مورد استفاده قرار می گیرد. طرز کار کمپرسور باد به این صورت است که با استفاده از مکانیزم های مختلف مانند پیستونی، دینامیکی یا دیافراگمی، هوا به داخل کمپرسور کشیده شده و با فشرده سازی آن، فشار هوا افزایش می یابد. این فشار هوای فشرده به ابزارها و دستگاه های مختلف منتقل شده و در ابزارآلات پنوماتیک، رنگ پاشی، سیستم های تهویه مطبوع و همچنین در مصارف خانگی مانند بادکردن لاستیک ها یا استفاده در تجهیزات تعمیرگاهی استفاده می شود.

پمپ باد چگونه کار میکند؟

پمپ باد که به عنوان کمپرسور هوا نیز شناخته می شود، دستگاهی است که برای فشرده سازی و انتقال هوا استفاده می شود. طرز کار آن به این صورت است که ابتدا هوا از طریق یک ورودی به داخل محفظه پمپ کشیده می شود. سپس با استفاده از یک مکانیزم خاص مانند پیستون یا اسکرو، حجم هوا کاهش یافته و فشار آن افزایش می یابد. این هوای فشرده به یک مخزن منتقل شده و در نهایت برای تأمین نیروی لازم به ابزارها و دستگاه های بادی منتقل می شود.

نحوه کار انواع کمپرسور باد

نحوه فشرده سازی هوا در کمپرسورد باد به صورت های مختلف پیستونی، اسکرو، دیافراگم و دینامیک صورت می گیرد که باید متناسب با نوع پروژه و توان مورد نیاز، پمپ باد مناسب را انتخاب کرد.

• کمپرسور باد پیستونی
• کمپرسور باد اسکرو
• کمپرسور باد دینامیکی
• کمپرسور باد دیافراگمی

1- نحوه عملکرد کمپرسور پیستونی

کمپرسور باد پیستونی از سه جزء اصلی الکتروموتور، مخزن و هواساز ساخته شده است. برای فشرده سازی هوا، پیستون در سیلندر رو به پایین حرکت می کند و هوا را درون مخزن قرار می دهد. سپس پیستون دوباره شروع به بالا رفتن کرده و دو سوپاپ از برگشت هوا به داخل سیلندر جلوگیری می کنند که باعث کاهش فشار هوا در قسمت سیلندر می شود. مجدد با پایین آمدن پیستون، سوپاپ ها به سمت بالا حرکت کرده و هوا وارد مخزن می شود. این سیکل ادامه میابد تا فشار مورد نیاز تامین گردد.

2- نحوه کار کمپرسور اسکرو (پیچی)

اجزای اصلی کمپرسور اسکرو شامل الکتروموتور، دو شافت مارپیچ در داخل سیلندر، مخزن، تابلو برق و … است. در روش اسکرو فشرده سازی هوا با حرکت متفاوت دو شافت مارپیچی که یکی ثابت و دیگری متحرک خواهد بود، انجام می شود. به این صورت که با حرکت شافت مارپیچ متحرک در داخل شافت مارپیچ ثابت، انتقال هوا از محیط بیرون به داخل مخزن انجام می شود. سپس مجدد شفت متحرک به بالا حرکت کرده و هوای بیرون را به داخل خود می کشد و آن را فشرده می سازد. این پروسه بارها تکرار می گردد تا فشار هوای داخل مخزن به حد مورد نیاز برسد.

در کمپرسور های اسکرو برای خنک سازی قسمت مخزن و هوا ساز، از رادیاتور دو منظوره آب و روغن استفاده می گردد. آب رادیاتور وظیفه پایین آوردن دمای فشار گاز موجود در مخزن را بر عهده دارد و روغن رادیاتور وظیفه روانکاری و پایین آوردن دمای کمپرسور را دارد.

3- طرز کار کمپرسور دینامیکی

این کمپرسورها از نیروی گریز از مرکز برای فشرده‌سازی هوا استفاده می کنند. هوا وارد کمپرسور می شود و با چرخش پره ها به سمت خارج رانده می شود. این روش در کاربردهای بزرگ و صنعتی استفاده می شود.

4- نحوه عملکرد کمپرسور دیافراگمی

در این نوع کمپرسور یک دیافراگم به جای پیستون برای فشرده سازی هوا استفاده می شود که با حرکت به جلو و عقب، هوا را فشرده می کند. دیافراگم با حرکت خود هوا را به داخل محفظه کشیده و سپس با حرکت به سمت پایین، هوا را فشرده می کند. کمپرسور دیافراگمی برای کاربردهایی که نیاز به هوای پاک و بدون آلودگی دارند مانند آزمایشگاه ها و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد پمپ باد

کمپرسور باد کاربردهای زیادی دارد که بخشی از آن ها شامل موارد زیر است:

• صنایع مختلف
• دندانپزشکی
• رنگ کاری
• تمیزکاری
• آرایشگاه
• آپاراتی
• حکاکی

کاربرد کمپرسور باد در صنایع مختلف

یکی از اصلی ترین کاربرد کمپرسور باد، استفاده از آن در صنایع مختلف است. به صورت کلی تقریبا در همه صنایع از این ابزار استفاده می شود که مهمترین آن ها شامل موارد زیر هستند:

• صنایع غذایی
• دندانپزشکی
• رنگ کاری
• یخچال

کاربرد کمپرسور باد برای صنایع غذایی و دارویی

در صنایع غذایی و دارویی از هوای فشرده برای بسته بندی محصولات و جابجایی مواد غذایی و دارویی در خطوط تولید استفاده می‌شود.

کاربرد کمپرسور باد در دندانپزشکی

کمپرسور در دندانپزشکی یکی از مهمترین تجهیزات ضروری است که منبع تأمین هوای فشرده برای ابزارهای دندانپزشکی مانند توربین ها و میکرو موتورهای دندان است. کمپرسور باد دندانپزشکی بدون صدا عمل می کند تا در روند عملکرد پزشک اختلالی ایجاد  نکند.

کاربرد پمپ باد در یخچال

کمپرسور باد بخش مهمی در یخچال است که باعث گردش مبرد در یخچال و ایجاد سرما می شود. نحوه کار کمپرسور در یخچال به این صورت است که ابتدا گاز مبرد را فشرده می کند؛ سپس حرارت را به محیط انتقال خواهد داد. پس از آن مایع مبرد سرد و وارد اپراتور می شود و باعث می شود فشار آن کاهش یابد. در آخرین مرحله بخار مبرد سرد به کمپرسور برمی گردد و این چرخه مجددا تکرار می شود.

کاربرد پمپ باد برای رنگ کاری

یکی دیگر از کاربردهای پمپ باد، استفاده در رنگ کاری است. پمپ باد رنگ کاری، هوا را فشرده کرده و نیروی مورد نیاز برای پاشش رنگ را فراهم می کند.

چگونه می توان مصرف انرژی کمپرسور باد را کاهش داد؟

کمپرسور باد یکی از ابزارهای صنعتی است و مصرف انرژی پایینی دارد، اما در صورتی که تجهیزات شما قدیمی شده باشد مصرف برق آن به مرور بالا می رود. در این صورت با استفاده از راهکارهای زیر که متخصصین ایران کمپرسور پیشنهاد می کنند، شما می توانید از مصرف بیش انرژی در دستگاه پمپ باد خود جلوگیری کنید:

• استفاده از کمپرسور های باد را در مواقع غیر ضروری کاهش دهید و در صورت عدم نیاز آن را خاموش کنید.
• از کمترین توان کمپرسور هوا و کمترین فشاری که ایجاد می کند استفاده کنید.
• گرمای تولید شده توسط کمپرسور هوا را اندازه بگیرید و در صورت بالا بودن دما اقدام به تعمیر آن کنید.
• نشت هوا از محفظه را چک کرده و در صورت لزوم آن را تعمیر کنید.

آیا کمپرسور باد می تواند خطرناک باشد؟

پیشنهاد می شود افرادی که از این ابزارها استفاده می کنند از گوش گیر و عینک ایمنی استفاده نمایند. چند مورد از مهم ترین خطرات کمپرسور هوا عبارتند از:

• صدای حاصل از هوای فشرده در دراز مدت و به صورت مداوم می تواند باعث کم شنوایی شود.
• هوای حاصل از کمپرسور باد در صورت دمیده شده در دهان می تواند ریه یا معده را پاره کند.
• هوای فشرده کمپرسور هوا می تواند وارد جریان خون شده و از طریق آسیب به رگ ها باعث مرگ شود.
• تنها 12 پی سی فشار هوا می تواند چشم را از کاسه در بیاورد، پس هنگام کار با واتر جت یا سند بلاست از شوخی های خطرناک اجتناب کنید.

راه های افزایش طول عمر کمپرسور باد

• در صورتی که خنک کننده دستگاه آب است، هر هشت ساعت یکبار و در صورتی که روغن است، هر 100-1000 ساعت یکبار آن را تعویض کنید.
• میزان رطوبت هوا را بررسی کنید و در صورت احتمال زنگ زدگی، محل کمپرسور باد را تغییر دهید.
• به ازای 200 ساعت کار، کارکرد کلید های کمپرسور باد را بررسی و در صورت هرگونه ایراد کار را متوقف کنید.
• هر 40 ساعت یکبار فیلتر هوای کمپرسور روغن را تعویض یا تمیز نمایید.

چه عواملی به کمپرسور باد آسیب می رساند؟

از مهم ترین عواملی که ممکن است به کمپرسور باد آسیب برسانند می توان به موارد زیر اشاره کرد:

رطوبت زیاد

موتور و قطعات کمپرسورباد از آهن هستند که رطوبت به مرور زمان به آن ها آسیب می رساند. در کمپرسور هایی که خنک کننده به طور مستقیم در ارتباط با آب است، استفاده از خشک کن در کنار فیلتر هوا ضروری است.

آلودگی هوا

هوای آلوده دارای انواع ریزگردها است و این ریزگردها می تواند به مرور زمان باعث انسداد خطوط انتقال، کاهش توان موتور، افزایش هزینه های نگهداری و تعمیرات، کاهش عمر و بهره وری و در بدترین شرایط کاهش کیفیت کارکرد شود.

کاهش دما و رسیدن به نقطه شبنم در فصول سرد سال

نقطه شبنم دمایی است که در آن بخار آب طی فرایند میعان مانند شبنم روی تجهیزات می نشیند. در فصول سرد سال نباید اجازه دهید کمپرسور باد به نقطه شبنم برسد. نقطه شبنم برای صنایع بین 40 تا 50 فارنهایت است، که در این دما نباید از کمپرسور باد استفاده کرد.

افزایش دما در تابستان

میزان رطوبت در فصل های گرم نسبت به فصول سرد سال بیشتر است و از این رو میزان آسیب به تجهیزات بیشتر خواهد شد. به ازای کاهش دما به اندازه بیست درجه فارنهایت رطوبت نصف می شود. بنابراین در فصول گرم سال نیز باید از کاغذ های خشک کن استفاده شود.

نتیجه گیری

پمپ باد، که به عنوان کمپرسور باد نیز شناخته می شود، با استفاده از مکانیزم های مختلف هوای محیط را به داخل خود کشیده و آن را فشرده می کند. عملکرد کمپرسور باد شامل چهار مرحله مکش هوا، فشرده سازی، خنک سازی و ذخیره سازی است. در نهایت، هوای فشرده شده از طریق یک خروجی به تجهیزات یا ابزار مورد نظر منتقل می شود. برخی از پمپ های باد دارای سیستم های خنک کننده و فیلترهایی برای تصفیه هوا هستند تا کیفیت هوای فشرده شده تضمین شود.

حسین موسوی نیا

من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.