پمپ باد یا همان کمپرسور هوا، دستگاهی پنوماتیک است که با استفاده از موتور برقی یا دیزلی کار می کند. این دستگاه با فشرده سازی هوا، برای تولید انرژی حرکتی در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. اجزای کمپرسور باد صنعتی بزرگ مثل هر کمپرسور دیگر به صورت کلی شامل پمپ، پیستون و دریافت کننده می شود.
انواع مختلفی از کمپرسورهای باد صنعتی با فناوری های متفاوت در بازار موجود است. برخی از این کمپرسورها دارای خشک کن تعبیه شده داخلی هستند و برخی دیگر از این فناوری بی بهره اند. جالب است بدانید مکانیزم کلی کارکرد کمپرسور باد مشابه کمپرسور یخچال اما در دماهای متفاوت است.
معرفی کامل اجزای کمپرسور باد صنعتی بزرگ
اغلب کمپرسورهای باد از جمله کمپرسور اسکرو به حرکت پیستون برای فشرده سازی هوا اتکا می کنند. پیستون، هوای وارد شده به کمپرسور را به سمت محفظه تحت فشار تعبیه شده در پایین دستگاه هدایت می کند. سوخت کمپرسور باد صنعتی بزرگ می تواند برق، گاز یا دیزل باشد.
در لیست زیر اجزای کمپرسور باد صنعتی بزرگ را معرفی می کنیم.
روتور
روتورها از اصلی ترین اجزای کمپرسور باد صنعتی بزرگ محسوب می شوند و بدون آن ها عملیات فشرده سازی هوا ممکن نیست. این روتورها که درون سیلندر قرار می گیرند با سرعت بالا می چرخند و منجر به مکش هوا به درون محفظه و فشرده سازی آن می شوند.
سیلندر فشرده سازی
سیلندرها هوای مکیده شده به درون خود را از طریق روتورهایی که در دل خود جای داده اند فشرده کرده و به محفظه هدایت می کنند. تعداد سیلندرهای استفاده شده در هر کمپرسور باد تعیین کننده حداکثر قابلیت فشرده سازی هوا است.
فیلتر هوا
فیلترهای تعبیه شده در دهانه های ورودی کمپرسور باد مانع از ورود گرد و غبار و جرم های معلق در هوا به دستگاه می شود. جهت محافظت بیشتر، در برخی مدل ها، ورودی محفظه تحت فشار نیز از چندین فیلتر بهره می برد.
درایر (خشک کن)
با مکش اولیه هوا توسط کمپرسور مقدار زیادی رطوبت به همراه هوا وارد دستگاه می شود. درایر کمپرسور به منظور حذف این رطوبت از هوای فشرده شده مورد استفاده قرار می گیرد. برخی کمپرسورها از درایر داخلی بهره می برند.
فیلتر روغن
در صورت استفاده از روغن به عنوان روان کننده کمپرسور، فیلترهای روغن هم در دیواره های محفظه و هم در سوپاپ تخلیه قرار می گیرند تا از آمیخته شدن روغن با هوای فشرده جلوگیری کنند.
یاتاقان از اجزای کمپرسور باد صنعتی بزرگ
این قطعات در هر دو سمت روتورها نصب می شوند تا با جلوگیری از خروج آن ها از محور، چرخش منظم و پخش بار مناسب آن ها را تضمین کنند. یاتاقان معمولا ضداصطکاک و ضدخوردگی است.
سوپاپ مکش
سوپاپ های مکش در ورودی واحد فشرده سازی قرار می گیرند و وظیفه مکش اولیه هوا را بر عهده دارند. سیستم کنترل در صورت افت فشار درون محفظه ها با ارسال سیگنال این سوپاپ ها را باز کرده و هوا تا تنظیم مجدد فشار وارد کمپرسور می شود.
سوپاپ تخلیه
برخلاف سوپاپ مکش، سوپاپ های تخلیه در خروجی واحد فشرده سازی قرار دارند. این سوپاپ ها با دریافت هوای فشرده شده یا آن را در محفظه تحت فشار تخلیه می کنند و یا آن را به سمت شیلنگ پمپ باد جهت استفاده هدایت می کنند.
موتور
موتور کمپرسور تامین کننده انرژی لازم برای چرخش روتورها و سایر مکانیزم های پمپ باد است.
سیستم کنترل
سیستم کنترل علاوه بر ارائه قابلیت های پیکربندی و تغییر تنظیمات به کاربر، به عنوان مجری فرایندهای خودکار کمپرسور باد صنعتی نیز هست. از دیگر وظایف این سیستم می‌توان به آگاه سازی کاربر از وضعیت اجزای کمپرسور باد صنعتی بزرگ اشاره کرد.
محفظه تحت فشار
محفظه کمپرسور باد هوای فشرده را از سوپاپ تخلیه دریافت کرده و با نگهداشت آن در خود، فشار را حفظ می کند.
جدا کننده
در کمپرسورهای باد انژکتوری، محفظه های جداکننده به عنوان یک سد میان ترکیبات روغنی و هوای فشرده شده عمل می کنند.
واشر (آب بند)
کمپرسورهای باد صنعتی تنها در صورتی کارآمد هستند که در برابر نفوذ و خروج ناخواسته هوا عایق باشند. واشرها و آب بندهای مختلف در کمپرسور باد به این منظور استفاده می شوند.
کمپرسورهای باد صنعتی چگونه کار می کنند؟
در لیست زیر شیوه کار این دستگاه به ترتیب ذکر شده است:
- مکش هوا به درون کمپرسور
- هدایت هوا به سمت محفظه تحت فشار
- افزایش فشار محفظه تا حد مجاز تعیین شده با روش های مهندسی
- خاموش شدن کمپرسور هنگام رسیدن به حداکثر ظرفیت
- استفاده از انرژی هوای فشرده شده درون کمپرسور برای کاربردهای مختلف
- تکرار مراحل فوق در صورت افت فشار هوا داخل محفظه
انواع کمپرسورهای باد صنعتی بزرگ
امروزه انواع کمپرسورهای باد به شیوه های مختلف برای کاربردهای به خصوص، طراحی و تولید می شوند. در ادامه با سه نوع پرکاربرد این دستگاه آشنا می شویم:
کمپرسور باد جابجایی مثبت (Positive Displacement)
یکی از رایج ترین انواع کمپرسور باد مدل جابجایی مثبت است. این نوع به منظور ذخیره سازی حجم معینی از هوا در یک یا چند محفظه نگهداری طراحی شده است.
این نوع از کمپرسورها به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
- اسکرو (Rotary Screw): این نوع متشکل از چندین پره حلزونی است که وظیفه مکش و فشرده سازی هوا را بر عهده دارند. پس از ورود هوا به محفظه، این دستگاه با کاهش اندازه محفظه منجر به افزایش فشار هوای درون آن می شود.
- پیستونی: کمپرسور باد پیستونی از چندین پیستون مکانیکی برای مکش هوا به درون سیلندرها استفاده می کند. پس از آن، با حرکت پیستون ها فشرده سازی هوا صورت می پذیرد.
کمپرسور باد دو مرحله ای
مکانیزم این نوع از کمپرسورها در مرحله نخست همانند نوع قبل است. ابتدا هوای وارد شده به محفظه توسط پیستون به صورت جزئی فشرده می شود. در مرحله بعد، هوا به محفظه دیگری منتقل و پس از خنک شدن، مجددا فشرده سازی انجام می شود.
با این روش می توان به فشار 500 پوند در اینچ مربع رسید. از این رو، این نوع کمپرسور در بسیاری از کاربردهای صنعتی بر نوع قبلی برتری دارد.
کمپرسور باد سانتریفیوژی
قوی ترین و بزرگ ترین کمپرسور باد نوع سانتریفیوژی آن است. از این نوع کمپرسور در مکان هایی مثل نیروگاه ها که همواره نیاز به حجم به خصوصی از هوای فشرده است، استفاده می شود.
کمپرسور باد صنعتی چه کاربردی دارد؟
کمپرسورهای باد بزرگ برای استفاده در صنعت طراحی شده اند. از این دستگاه ها برای تهویه سیلوها، راه اندازی ماشین آلات بادی در کارخانه ها و سایر کاربردهای صنعتی استفاده می شود. این دستگاه ها برای بسیاری از صنایع که در لیست زیر به آن ها اشاره شده است، ضروری هستند:
- هوافضا
- فلزکاری
- ساخت مبلمان
- استخراج مواد معدنی
- تولید غذا و نوشیدنی
- عملیات های تولیدی به صورت کلی
- تولید پلاستیک، سیلیکون و لاستیک
- عملیات حمل و جابجایی شیشه و سنگ
جمع بندی
کمپرسورهای باد صنعتی، تجهیزات بزرگ و کارا هستند که قدرت آن ها به بیش از 200 اسب بخار می رسد. اجزای کمپرسور باد صنعتی بزرگ شامل موتورهای پرقدرت، روتور، سیلندر، فیلتر، درایر و … است. این دستگاه ها عامل اجرای بسیاری از فعالیت های صنعتی دشوار مثل راه اندازی ماشین آلات بادی، ساخت نیروگاه و تسهیل عملیات نفتی و گازی هستند.