مبانی آماده سازی هوای فشرده
مبانی آماده سازی هوای فشرده، کیفیت هوای فشرده ی مورد استفاده، از اهمیت ویژه ای برای عملیات ایمن و دوام سیستم پنوماتیکی برخوردار است.
هوا شامل ۷۸٫۰۹% نیتروژن، ۲۰٫۹۵% اکسیژن و ۰٫۹۳% آرگون بوده و ۰٫۰۳ % حجم آن نیز از گازهای دیگر تشکیل شده است مثل ۲ CO، متان و انواع گاز های نجیب.
گاز های گوگردی، کربن مونواکسید، خاک، رطوبت و ذرات معلق می توانند هوا را آلوده کنند.
در هنگام تولید هوای فشرده (فشرده سازی هوای محیط)، و سپس انتقال آن از طریق لوله های پنوماتیک، ممکن است موارد مضر دیگری هم وارد ماجرا شوند. برای تعیین کیفیت هوای فشرده، کلاس های استاندارد خلوصی وجود دارند.
کلاس های خلوص هوای فشرده مطابق با ISO 8573-1
مهمترین عناصر آلوده کننده هوا، ذرات، آب و روغن هستند. کیفیت هوای فشرده بر حسب میزان آلودگی آن طبقه بندی می شوند که به شرح زیر می باشد:
استاندارد [ISO 8573-1:2010 [A:B:C به صورت زیر مشخص می شود:
– particles | 0 … 8, X – A (ذرات)
– water | 0 … 9, X – B (آب)
– oil | ۰ … ۴, X – C (روغن)
در مواردی که عنصری به صورت class X ( = عنصری با غلظت بالا) نمایش داده شود، میزان غلظت آن باید در پرانتز قرار بگیرد. مثال زیر کیفیت هوا را در جایی که رطوبت g/m3 15 است را نشان می دهد. بنابر این خلوص آن را به صورت زیر نشان می دهیم:
[ISO 8573-1:2010 [4:X(15):3
در کاربرد های معمولی پنوماتیک، هوایی با کیفیت زیر کافی و مورد قبول است:
[۷:۴:۴]ISO 8573-1:201
طبق ظوابط ISO میزان مجاز آلودگی ها عبارتند از:
– غلظت ذرات آلاینده: ۵-۱۰ (۳ mg/m)
– نقطه شبنم: کمتر از C) ۳ °)
– حد اکثر غلظت روغن: ۵ (۳ mg/m)
برای کاربرد های خاص و یا شرایط آب و هوایی سخت ( مثل استفاده راه آهن در آب و هوای سرد) ممکن است به خلوص هوای بالاتری نیاز باشد.
مبانی تولید و آماده سازی هوای فشرده
هنگام تولید و آماده سازی هـوای فشرده باید دقت شود که تا حد ممکن عاری از روغن باشد و این کار با کمترین هزینه انجام شود.
با کمپرسور هایی که با روغن کاری یا بدون روغنکاری کار می کنند ودر صورتی که امکان تولید هوا با سر و صدا فراهم باشد می توانیم هوای فشرده را با بالاترین کیفیت تولید کنیم.
هوای محیط و کیفیت آن
کیفیت هوای فـشرده به شدت به عوامل محیطی بستگی دارد. غلظت هیدرو کربن ها که ناشی از صنایع و ترافیک شهری می باشد می تواند تا (۳ mg/m) ۴-۱۴ بالا برود.
در کارخانجات به دلیل استفاده از مایعات خنک کننده و روان کننده در ماشین آلات، میزان روغن ممکن است از (۳ mg/m) 10 نیز بالاتر برود. علاوه بر این عناصر آلوده کننده دیگری نیز وجود دارند. مثل: دی اکسید گوگرد، دوده، فلزات، گرد و غبار و رطوبت.
هوای فشرده بدون روغن
طبق استاندارد ISO 8573-1 اگر میزان کل روغن کمتر از (۳ mg/m) 0.01 باشد، می توانیم هوای فشرده را عاری از روغن بنامیم. این میزان چیزی حدود ۴% روغن موجود در هوای عادی می باشد. این میزان خلوص در صنایع حساس مانند صنایع غذایی، دارو سازی و همچنین در صنعت الکترونیک کاربرد دارد.
رطوبت از کجا می آید؟
در هوای محیط همیشه مقداری رطوبت وجود دارد. میزان رطوبت هوا به دما و فشار هوا بستگی دارد. هرچه هوا گرمتر باشد رطوبت بیشتری را می تواند در خودش داشته باشد. در فشاربالاتر این قابلیت ضعیف تر است.
اگر میزان رطوبت بالاتر از ۱۰۰% رطوبت نسبی باشد آب اضافه آزاد می شود. دمایی که آب اضافه در غلظت مشخصی از رطوبت هوا آزاد می شود را نقطه شبنم می نامیم.
خشک کردن هوای فشرده
با در نظر گرفتن اینکه وقتی هوا سرد تر می شود مقداری آب آزاد می کند، با یک مثال ادامه می دهیم:
یک کمپرسور اسکرو در دمای ۲۰ درجه در سطح دریا کار می کند. ظرفیت مکش آن ۱۰ متر مکعب در هر دقیقه می باشد. رطوبت نسبی هوای محیط ۶۰% می باشد.
در مقیاس فشرده سازی ۱:۱۰ (bar 10)، کمپرسور در هر دقیقه یک متر مکعب هوای فشرده تولید می کند (۱۰ متر مکعب هوای محیط برابر است با یک متر مکعب هوای فشرده).
در طول پروسه فشرده سازی دمای هوا تا حدود ۸۰ درجه سانتی گراد بالا می رود که در این دما می تواند ۲۹۰ گرم آب در هر متر مکعب داشته باشد. بنابر این رطوبت نسبی آن فقط ۳۶ درصد می شود (۱۰۴/۲۹۰=۳۶%). هوا نسبتا خشک است و میعانات ایجاد نمی کند.
یک افتر کولر که بعد از کمپرسور قرار می گیرد دمای هوای فشرده را از C°۸۰ تا حدود C°۳۵ پایین می آورد.در دمای C°۳۵ هوای می تواند فقط (۳ mg/m) 39.6 آب نگه داری کند و از آنجایی که ۱۰۴ گرم آب در هر متر مکعب داشتیم الان ۶۴ گرم آب به ازای هر متر مکعب آزاد می شود. این بدین معناست که با هر دقیقه کار کمپرسور ۶۴ گرم آب اضافی خواهیم داشت. در نتیجه بعد از ۸ ساعت کار مداوم چیزی حدود ۳۱ لیتر آب میعان می شود.
برای داشتن شرایط کار نسبتاً ایمن، باید این میعانات برداشته شود. خشک کردن هوای فشرده تولید شده، بخش اساسی در تولید و آماده سازی هوای فشرده است.
چرا آماده سازی هوا لازم است؟
شما می توانید کمپرسور را به عنوان یک جاروبرقی بزرگ در نظر بگیرید که همه چیز را از محیط دریافت می کند.هنگام تولید هوای فشرده، تمام عناصر محیطی آلوده متمرکز می شوند و همه چیز وارد سیستم پنوماتیک می شود.
واحدهای FRL عنصر مهمی از سیستم پنوماتیک هستند. با وجود این واحدها، هوا می تواند به کیفیت لازم برسد زیرا فیلترهایی برای تمیز کردن و روغن کاری دارد و می تواند فشار را کنترل کند. هوای خوب پردازش شده نه تنها فضای کاری ایمن تری را تضمین می کند بلکه باعث دوام تجهیزات نیز می شود.
تجهیزات آماده سازی هوا شامل موارد زیر است:
- فیلترها
- تنظیم کننده فشار
- روان کننده ها
- شیرهای روشن و استارت
- توزیع کنندگان، سوئیچ های فشار
