کمپرسور یک دستگاه مکانیکی است که هوای محیط را مکش کرده و با فشرده سازی آن فشار هوا را تا میزان قابل توجهی بالا می برند که از این هوای فشرده با فشار بالا برای تجهیزات و ماشین آلات پنوماتیکی در بسیاری از صنایع استفاده می شود.

معرفی انواع کمپرسور باد

پیش از آنکه به بررسی دقیق اجزا و  کمپرسور باد بپردازیم آشنایی با انواع کمپرسور باد نظیر پیستونی، اسکرو و اویل فری به ما در درک عمیق تری از ساختار و عملکرد هر یک از کمپرسورها کمک می کند. در ادامه به بررسی اجزای کمپرسور هوای فشرده از جمله اجزای کمپرسور اسکرو و اجزای کمپرسور پیستونی می پردازیم.

کمپرسور باد پیستونی

کمپرسور پیستونی به کمپرسوری گفته می شود هوا به وسیله حرکت رفت و برگشتی پیستون در داخل سیلندر، فشرده می شود. به همین دلیل نام دیگر کمپرسور پیستونی، کمپرسور رفت و برگشتی نیز می باشد. این دسته از کمپرسور ها در دسته بندی کمپرسور های جابه جایی مثبت قرار می گیرند.

کمپرسور باد اسکرو

در کمپرسور اسکرو هوا توسط دو پیچ یا روتور فشرده می شوند به این صورت که دندانه‌های یکی از پیچ‌ها در فاصله بین دندانه‌های دیگر پیچ فرو می‌روند. با حرکت هوا در امتداد پیچ‌ها، فاصله بین دندانه‌ها کوچکتر و کوچکتر می‌شود، بنابراین هوا بیشتر و بیشتر فشرده می‌شود. این روش بسیار هوشمندانه است که به این مدل کمپرسور، کمپرسور اسکرو گفته می شود.

کمپرسور باد اویل فری

کمپرسور اویل فری یک دستگاه مکانیکی است که فرایند فشرده سازی هوا بدون دخالت روغن انجام می شود که به آن کمپرسور بدون روغن نیز گفته می شود.

معرفی اجزای پمپ باد

تا اینجا با انواع کمپرسورهای باد آشنا شدیم کمپرسورهای باد از چندین قطعه اصلی تشکیل شده اند که هر کدام نقش مهمی در عملکرد کمپرسوها ایفا می کنند. در این قسمت به معرفی اجزا و قطعات کمپرسور باد می پردازیم.

واحد هواساز کمپرسور باد

یکی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده کمپرسور باد که در ساخت کمپرسور پیستونی به کار  گرفته می شود واحد هواساز است. این قطعه وظیفه فشرده سازی هوا را دارد. دو مدل واحد هواساز در بازار ایران موجود است: هواساز ایتالیایی و هواساز چینی

الکتروموتور کمپرسور باد

یکی از مهمترین قطعات به کار رفته در ساخت کمپرسورهای باد، الکتروموتور (Electromotor) یا دینام می باشد. الکتروموتور انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و از این طریق نیروی لازم را برای عملیات فشرده سازی هوا توسط کمپرسور باد را فراهم می کند. ظرفیت فشرده سازی هوا کمپرسور رابطه مستقیمی با توان الکتروموتور دارد. الکتروموتور توسط تسمه ای به واحد هواساز متصل می باشد که با به چرخش درآوردن فلکه سیلندر هواساز، فرایند فشرده سازی هوا صورت می گیرد.

پیش از معرفی یکی دیگر از اجزای تشکیل دهنده کمپرسور باد از شما دعوت می کنیم به مقاله بهترین برند پمپ باد هم سر بزنید.

مخزن ذخیره هوای فشرده

هوای فشرده تولید شده از کمپرسور باد به سمت مخزن ذخیره (Tank) فرستاده می شود تا در زمان نیاز بتوان از آن استفاده نمود. موضوعی که در رابطه با مخزن ذخیره هوا بسیار مهم است:

مخزن ذخیره هوا به دو صورت قابل ساخت هستند: مخزن ذخیره خوابیده و مخزن ذخیره ایستاده

در صورتیکه در محیط کاری خود به لحاظ فضا محدودیتی دارید بهترین گزینه استفاده از مخزن ذخیره ایستاده می باشد به لحاظ کارایی و کیفیت هر دو حالت مخزن (افقی و خوابیده) هیچ تفاوتی با یکدیگر ندارند.

به منظور جابه جایی راحتر مخزن ذخیره هوا در بیشتر مواقع چرخ هایی در زیر مخزن نصب می شود و البته جنس چرخ هایی که استفاده می شود بسیار مهم است چرخ ها باید به گونه ای باشد که تحمل وزن زیاد مخزن ذخیره هوا را داشته باشند و همچنین حرکت نرم و روانی داشته باشند تا به راحتی بتوانید مخزن را جابه جا کنید.

نوع رنگ دیواره های بدنه داخلی باید از رنگ اپوکسی باشد تا در برابر خوردگی و پوسیدگی ها از مقاومت بالایی برخوردار باشند.

همانطور که می دانید هوای فشرده تولید شده از کمپرسور باد حاوی مقداری رطوبت است که به مرور زمان در انتهای مخزن آب انباشته می شود برای جلوگیری از زنگ زدن دیواره های داخلی مخزن ذخیره بهتر است هر هفته بوسیله شیر تخلیه ای که در مخزن تعبیه شده است آب جمع شده در انتهای مخزن تخلیه شود. در غیر این صورت خیلی زود مجبور به پرداخت هزینه های سنگین برای تعمیر کمپرسور باد خود خواهید شد.

سوپاپ اطمینان کمپرسور باد

در بین تمام اجزای تشکیل دهنده کمپرسور باد بعضی از قطعات مانند سوپاپ اطمینان (Safety Valve) جنبه ایمنی دستگاه را دارد. مخزن ذخیره هوا تحمل فشار معینی را دارد زمانیکه فشار هوای فشرده درون مخزن بیشتر از حد مجاز شود برای جلوگیری از انفجار مخزن و آسیب دیدن کمپرسور باد این قطعه یعنی سوپاپ اطمینان به صورت خودکار فعال شده و باز می شود تا هوای اضافی را سریعا تخلیه کند.

به این ترتیب فشار مخزن کمتر شده و به حد مجاز می رسد. برای اطمینان از سالم بودن شیر اطمینان می توانید سوپاپ اطمینان را به سمت بالا بکشید و چک کنید در این هنگام آیا هوای درون مخزن ذخیره تخلیه می شود یا خیر؟

داخل سوپاپ ازمینان یک فنر وجود دارد زمانیکه فنر به حالت فشرده در بیاید سوپاپ اطمینان باز می شود و وقتیکه فنر به حالت عادی خ.د برگردد سوپاپ اطمینان نیز بسته می شود.

محرک (Actuator) کمپرسور باد

محرک کمپرسور باد قطعه ای است که از طریق حرکت خطی و یا چرخشی، هوای فشرده تولید شده از کمپرسور باد را به سمت شلنگ خروجی برای ابزارالات و تجهیزات پنوماتیکی هدایت می کند.

در برخی مواقع دیده شده است که کمپرسور باد سالم است ولی فشار هوای تولید شده از آن کاهش پیدا کرده است یکی از احتمالات می تواند بخاطر خرابی محرک (Actuator) باشد باید این قطعه را بررسی کنید در صورتیکه گرفتگی در آن وجود داشته باشد اقدام به برطرف نمودن آن کنید.

گیج فشار کمپرسور باد

گیج فشار (Pressure Gauge) که با نام مانومتر یا درجه باد نیز شناخته می شوند یکی دیگر از اجزای پمپ باد می باشد که وظیفه نشان دادن فشار هوای فشرده داخل مخزن ذخیره را دارد. گیج فشار در دو مدل در بازار موجود می باشند و مدلهای مختلفی دارند و فشار هوا را بر حسب بار، psi یا کیلو پاسکال نشان می‌دهد.:

طبیعتا مدل دیجیتال آن از دقت اندازگیری بالاتری نسبت به مدل آنالوگ برخوردار است.

شیر ورودی و خروجی هوای مخزن

هوای فشرده تولید شده از کمپرسور باد از طریق شیر ورودی هوا (Inlet Valves) وارد مخزن ذخیره می شود و هوای فشرده از مخزن ذخیره از طریق شیر خروجی هوا (Outlet Valves) خارج می شود.

فیلتر هوا کمپرسور باد

هوای محیط حاوی ذرات آلاینده و آلودگی هایی است که حتما قبل از ورود به کمپرسور باد باید از فیلتر هوا عبور کند تا هوای تمیزی وارد سیستم کمپرسور باد شود.

فیلتر هوا (Air Filter)  قبل از شیر ورودی هوا یه کمپرسور نصب می شود تا از ذرات گرد و غبار به کمپرسور جلوگیری کند.

فیلتر روغن کمپرسور باد

از دیگر اجزای کمپرسور باد می توان به فیلتر روغن (Oil Filter) اشاره نمود. کمپرسورهای اویل اینجکت که به نام کمپرسورهای روغنی شناخته می شوند از روغن به عنوان روانکاری و خنک سازی قطعات متحرک به کار رفته در کمپرسور استفاده می کنند.

استفاده از فیلتر روغن به منظور حفظ کیفیت روغن روان کاری می باشد. با گذشت زمان ذرات آلاینده به روغن اضافه می شود به همین دلیل فیلتر روغن با تصفیه کردن روغن از آلاینده ها کمک به حفظ کیفیت روانکاری و خنک سازی آن می کند.

پیش از معرفی یکی دیگر از اجزای پمپ باد از شما دعوت می کنیم به مقاله بهترین روغن پمپ باد هم سر بزنید.

رگولاتور کمپرسور باد

رگولاتور (Regulator) قطعه ای است که بوسیله آن می توان فشار هوای خروجی از کمپرسور باد را افزایش و یا کاهش داد.

شیر یکطرفه کمپرسور باد

از دیگر اجزای کمپرسور باد به غیر از سوپاپ اطمینان می توان به شیر یکطرفه (One Way Valve) اشاره نمود. این قطعه در مسیر عبور هوای فشرده از کمپرسور به مخزن قرار می گیرد.

همانطور که از نام آن پیدا است این شیر فقط اجازه ورود یکطرفه جریان هوا از کمپرسور به مخزن ذخیره را می دهد و مانع از بازگشت هوا از مخزن به کمپرسور می شود.

در صورتی که شیر یکطرفه خراب شود و به درستی کار نکند و هوا از مخزن ذخیره به کمپرسور برگردد موجب آسیب دیدن قطعات آن می شود و هزینه زیادی را صرف تعمیر نمودن آن باید کنید.

کلید قطع کن کمپرسور باد

کلید قطع کن (Pressure Switch) یا پرشر سوئیچ قطعه ای است که با استفاده از سنسورهایی که دارد فشار هوا را می سنجد در صورتیکه فشار هوا مخزن بشتر از حد مجاز شود کلید قطع کن عمل می کند و فرمان قطع الکتروموتور می دهد و سریعا دستگاه را خاموش می کند. و هنگامیکه فشار مخزن از حد استاندارد و تعریف شده کمتر شود پرشر سوئیچ مجدد مدار الکتریکی را به جریان می اندازد و الکتروموتور را روشن می کند تا فرایند فشرده سازی هوا تکرار شود. کلید قطع کن یکی دیگر از اجزای کمپرسور باد است که جنبه ایمنی برای دستگاه را دارد.

تابلو برق کمپرسور باد

عموما کمپرسورهای پیستونی در ظرفیت های بالاتر که نیاز به برق سه فاز دارند از تابلو برق استفاده می کنند. تابلو برق جنبه حفاظتی از کمپرسور در برابر نوسانات ولتاژ برق را دارد.

تسمه کمپرسور باد

تسمه نقش انتقال قدرت از الکتروموتور به واحد هواساز را دارد. رگلاژ بودن تسمه بسیار مهم است برای همین منظور شاسی زیر الکتروموتور به صورت متحرک طراحی شده است که قابلیت رگلاژ را داشته باشد

حفاظ تسمه کمپرسور باد

حفاظ تسمه به شکل توری فلزی هست که در پشت الکتروموتور و هواساز نصب می شود که نقش حفاظتی و جلوگیری از آسیب احتمالی به کاربر را دارد.

اجزای کمپرسور باد پیستونی

کمپرسور پیستونی از نوع کمپرسور جابه جایی مثبت و یا رفت و برگشتی محسوب می شوند که در آن با حرکت دورانی میل لنگ به وسیله شاتون ها عملیات فشرده سازی هوای فشرده صورت می پذیرد.

در مقاله قطعات کمپرسور پیستونی به طور کامل با اجزای به کار رفته در این نوع از کمپرسورها آشنا شدیم.

اجزای کمپرسور باد اسکرو

کمپرسور اسکرو از دو روتور مارپیچ گونه تشکیل شده است بر خلاف کمپرسورهای پیستونی می توان از آنها به صورت مداوم و بی وقفه استفاده نمود ظرفیت کمپرسور اسکرو از 1000 لیتر بر دقیقه به بالا هستند.

اجزای کمپرسور اسکرو از قطعات زیادی تشکیل شده است که نقش بسیار مهمی در عملکرد و کارایی دستگاه دارند. در ادامه به معرفی اجزای کمپرسور اسکرو می پردازیم.

ایرند کمپرسور اسکرو

همانطور که در سایت اینگرسولرند نوشته شده است:

Air end is the part, where the actual compression takes place. Inside the air end are female and male rotors that rotate in opposite directions. They physically squeeze the air by an external force. Oil injected screw air end’s benefit is its very simple construction, where the air is compressed between two meshing rotors and against the frame with a thin oil film in between. The oil works as a coolant, sealant, and lubricant.

Screw air ends are designed to produce continuous, steady airflow. By this ultimate design criterion, screw air ends are great for applications where consistent airflow is a must

ترجمه متن بالا:

واحد هواساز کمپرسور اسکرو یا همان ایرند Airend جایی است که فشرده‌سازی هوا در آن رخ می‌دهد. در داخل ایرند کمپرسور اسکرو ، روتورهای ماده و نر وجود دارند که در جهت مخالف یکدیگر می‌چرخند. آن‌ها با یک نیروی خارجی، هوا را به صورت فیزیکی فشرده می‌کنند. مزیت واحد هواساز کمپرسور اسکرو تزریق روغن، ساختار بسیار ساده آن است که در آن هوا بین دو روتور درگیر و با جریان روغن در بین آن‌ها فشرده می‌شود. روغن به عنوان خنک‌کننده، آب بندی و روان‌کننده عمل می‌کند.

ایرند کمپرسور اسکرو ، برای تولید جریان هوای مداوم و پایدار طراحی شده‌اند. با توجه به این معیار نهایی طراحی، واحد هواساز کمپرسور اسکرو که به صورت پیچ هستند برای کاربردهایی که جریان هوای ثابت ضروری است، مانند کارخانه‌ها و عملیات صنعتی، بسیار عالی هستند. علاوه بر عملکرد مداوم این واحد هواساز، آن‌ها حتی در شرایط سخت نیز قابل اعتماد و بادوام هستند.

انلودر کمپرسور INTAKE VALVES

آنلودر یک قطعه ای در کمپرسور باد اسکرو است که وظیفه کنترل افزایش فشار هوا را دارد برای درک راحتر آنلودر کمپرسور مثالی برای شما میزنم شیر آنلودر کمپرسور شبیه یک شیر آب هوشمند برای کمپرسور اسکرو هست. آنلودر کمپرسور تشکیل شده است از شیر مکانیکی و شیر برقی. در واقع شیر برقی با فرمان گرفتن از کنترل پنل دستگاه به صورت اتومات به شیر مکانیکی دستور باز و بسته شدن مسیر هوا را می دهد.

طرز کار آنلودر کمپرسور  به صورت لود Load و آنلود Unload است که در ادامه به توضیح آن می پردازیم:

1. زمانیکه فشار هوا کافی است: آنلودر شیر را می بیندد تا هیچ گونه هوایی وارد کمپرسور نشود که به اصلاح به این حالت  آنلود می گویند.
2. زمانیکه فشار هوا کاهش پیدا می کند: آنلودر شیر را باز می کند تا هوای محیط را مکش کند و به سمت ایرند واحد هواساز کمپرسور بفرستد تا مجدد عملیات فشرده سازی انجام شود که در این حالت می گویند دستگاه وارد حالت لود شده است.

رادیاتور کمپرسور اسکرو

رادیاتور یکی دیگر از مهمتری اجزای کمپرسور اسکرو است که این قطعه وظیفه خنک کردن روغن و هوای فشرده را دارد.

اگر تصور کنیم که کمپرسور اسکرو مثل یک کارخانه کوچک باشد در این کارهانه زمانیکه هوا فشرده می شود گرما زیادی حین این عملیات بوجود میاد مثل دیگ زودپزی که در حال جوشیدن است اگر این گرما به طریقی از سیستم خارج نشود باعث خرابی قطعات داخلی کمپرسور باد اسکرو می شود.

این گرمای زیاد وقتی داخل رادیاتور می رود شروع می کند به خنک شدن رادیاتور از دو قسمت تشکیل شده است یک قسمت برای خنک شدن روغن و قسمت دیگر برای خنک شدن هوای فشرده هست.

رادیاتور کمپرسور اسکرو از صفحات فلزی تشکیل شده است که وقتی روغن یا هوا در تماس با این صفحات فلزی قرار می گیرند دمای خود را به محیط اطراف منتقل می کنند و به این طریق دمای روغن و رمای هوای فشرده کاهش پیدا می کند.

فن کمپرسور اسکرو

رادیاتور و فن کمپرسور اسکرو به نحوی مکمل همدیگر هستند و وظیفه خنک کردن سیستم را دارند. فن باید از نوع دمنده باشد فن بر روی رادیاتور نصب می شود تا با ایجاد جریان قوی هوا، حرارتی که در حین فشرده سازی هوا ایجاد می شود را به محیط اطراف انتقال بدهد و جای خود را به هوای خنک‌تر می‌دهد. و از افزایش بیش از حد دمای روغن و هوای فشرده جلوگیری می‌کند.

دلیل اهمیت رادیاتور و فن کمپرسور اسکرو

حفظ دمای مناسب روغن کمپرسور یکی از مهمترین دلایل استفاده از رادیاتور و فن کمپرسور اسکرو است روغن نقش روان کنندگی و خنک کنندگی قطعات را دارد و از آنجاییکه در حین فرایند فشرده سازی هوا دمای روغن در سیستم بالا می رود و اگر این دما پایین نیاید باعث کاهش عمر مفید و سایش و خوردگی قطعات می شود.

فیلتر سپراتور کمپرسور اسکرو

فیلتر سپراتور یکی دیگر از مهمترین اجزای کمپرسور اسکرو است در واقع این فیلتر شبیه یک صافی است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز ذرات روغن را از هوای فشرده جدا می کند تا هوای فشرده تولید شده از کمپرسور اسکرو عاری از روغن بوده و این هوای فشرده تمیز مناسب برای استفاده های مختلف باشد.

انواع فیلتر سپراتور

دو نوع فیلتر سپراتور داریم: داخل مخزن و دیگری که جدیدتر هست خارج مخزنی یا کارتریجی نام دارد فیلتر سپراتور کارتریجی به صورت جداگانه روی مخزن سپراتور نصب می شود و تعویض آن راحتر از مدل قدیمی آن یعنی داخل مخزن انجام می شود.

نحوه کار کمپرسور اسکرو

در ویدیو زیر نحوه کار اجزای کمپرسور اسکرو به صورت کامل توضیح داده شده است.

کمپرسور باد اسکرو دستگاهی است که توانایی تولید هوای فشرده به صورت مداوم و 24 ساعته را دارد نحوه کار اجزای کمپرسور اسکرو به این صورت هست که هوا محیط از طریق فیلتر هوا به داخل واحد هواساز که ایرند نامیده می شود مکش می شود.

درون واحد هواساز کمپرسور اسکرو دو مارپیچ نر و ماده در هم تنیده وجود دارد که بر خلاف همدیگر در چرخش هستند و با کاهش حجم هوا میان این مارپیچ ها فشرده می شود و فشار آن بالا می رود. کمپرسور هوا اسکرو معمولا تا 13 بار می تواند هوا را فشرده کند.

در سیستم کمپرسور اسکرو روغن به منظور کاهش اصطحکاک و خنک کاری قطعات و آب بندی محفظه واحد هواساز یا ایرند به کار می رود. روغن اسکرو از نوع VDL68 باید باشد.

هوای فشرده که همراه روغن است در فیلتر سپراتور از همدیگر بوسیله نیروی گریز از مرکز جدا می شود ذرات روغن بعد از عبور از فیلتر روغن و تمیز شدن وارد ایرند می شود.

هوای فشرده که دمای بالایی تقریبا 80 درجه سانتی گراد دارد باید به دمای متعادل حدود 25 الی 30 درجه سانتی گراد برسد و بعد به خطوط تولید هوای فشرده منتقل شود که برای استفاده در ماشین آلات و دستگاه ها مناسب شود.

به همین منظور هوای فشرده قبل از مصرف برای ماشین الات و تجهیزات به سمت رادیاتور فرستاده می شود و دمای آن کاهش پیدا می کند.

اجزای کمپرسور باد اویل فری

کمپرسور اویل فری (بدون روغن) از قطعات خاصی تشکیل شده اند که  نقش بسیار مهمی در عملکرد و کارایی دستگاه دارند در جدول زیر به بررسی مهمترین اجزای تشکیل دهنده کمپرسور اویل فری می پردازیم.

خلاصه و جمع بندی

اجزای کمپرسور باد نقش بسیار مهمی در عملکرد صحیح کمپرسور باد دارند. در این مقاله با اجزای انواع کمپرسور باد و نحوه عملکرد آنها آشنا شدیم. کیفیت اجزا و قطعات به کار رفته در کمپرسور باد رابطه مستقیمی با راندمان بالا و قیمت دستگاه دارد.

سوالات متداول:

سوال اول: سیستم خنک کننده در کمپرسور اسکرو به چه صورت است؟

رادیاتور و فن به عنوان سیستم خنک کننده کمپرسور اسکرو محسوب می شوند. دمای بالا هوای فشرده با عبور از پره های داخل رادیاتور کاهش پیدا می کند. فن هم در کنار رادیاتور عمل می کند و حرارت رادیاتور را به بیرون از دستگاه منتقل می کند.

سوال دوم: بهترین برند تابلو برق کمپرسور اسکرو چیست؟

تابلو برق کمپرسور اسکرو علاوه بر اینکه باید شامل بیمتال فن، بیمتال موتور، کنترل فاز، پرشر سوییچ و ترنسمیتر باشد باید از برند خوبی نیز تهیه شده باشد. برند های موجود کنتاکتور های تابلو برق که برای کمپرسور اسکرو استفاده می شود: اشنایدر، ال اس LS و هیوندا.

برند اشنایدر از سایر برند ها مطرح تر است به علت قیمت بسیاری بالاتری که دارد عموما در کمپرسور های اسکرو استفاده نمی شود. برند LS کره جنوبی از محبوبیت بیشتری برخوردار است چرا که هم برند خوبی است و هم کیفیت قابل اعتمادی دارد. اما برند هیوندا تعریف چندانی ندارد صرفا قیمت پایینی دارد.

سوال سوم: آیا اتودرین همان شیر تخلیه دستی است؟

خیر. شیر تخلیه دستی به صورت دستی توسط اپراتور باز و بسته می شود و اما اتودین در واقع شیر تخلیه اتومات است و نیاز به کاربر ندارد از مزیت اتودرین این است که بر اساس زمانبندی که برای آن مشخص می کنید می تواند آب مخزن را خودکار تخلیه کند.