کمپرسور هوا چیست؟

کمپرسور هوا یا پمپ باد یک نوع دستگاه مکانیکی است که در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. این ابزار با استفاده از موتور الکتریکی، موتور دیزلی، بنزینی هوا را از محیط دریافت کرده و آن را فشرده می کند. به عبارتی کمپرسور هوا، با ذخیره هوا در مخزن یا محفظه و وارد کردن فشار بر آن، کار را انجام می دهد. در نتیجه پس از انجام فرآیند فشرده سازی، هوای فشرده را وارد کندانسور می نماید.

پیشینه تاریخی کمپرسور باد

رشد و توسعه فناوری در زندگی بشریت همواره سطح رفاه و امنیت بیشتری را با خود به همراه داشته است. چیزی که باعث خلق ایده های تازه و اختراعات جدید می شود، نیاز انسان برای بهبود زندگی و کیفیت انجام کار است. به همین دلیل اختراع ابزارهای پیشرفته تر توسط انسان ها آغاز شد. یکی از این ابزارآلات که تاثیر بسیاری در سرعت و کیفیت انجام کارها دارد، کمپرسور هوا است.

در سال ۱۷۶۲ شخصی به نام جان اسمیتون سیلندر هوایی را اختراع نمود تا کیفیت انجام کار را بهبود بخشد. سپس در سال ۱۷۷۶ جان ویلکینسون دستگاهی به نام ماشین تراشی را ابداع کرد که به کمک آن سیلندرهای دقیق تری را می تراشیدند. این فرد توانست اولین دستگاه هوای فشرده را اختراع کند. این دستگاه اختراع شده توانایی تحمل بیشتر از یک بار را نداشت.

اما این اختراع توانست تحول بزرگی را در صنایع تونل سازی و ذوب فلزات به وجود آورد. در پی این اختراع دانشمندان زیادی تلاش کردند تا ایده هایی جدید برای کنار گذاشتن مشکلاتی که با آن روبه رو می شدند، بدهند و در نهایت پس از سال ها تلاش انواع کمپرسور باد برای اهداف مختلف و پیشبرد کارهای صنعتی ساخته شد.

سه نوع اصلی کمپرسور باد کدامند؟

به صورت کلی سه نوع کمپرسور باد در صنعت رایج هستند، کمپرسور باد پیستونی ، کمپرسور باد اسکرو  و کمپرسور فشار قوی.

رایج ترین نوع کمپرسور باد ، کمپرسور پیستونی می باشد که در اکثر واحد های تولیدی و صنعتی استفاده می شود.

کمپرسور باد پیستونی

هر چقدر مقدار مصرف هوای فشرده در محل کار بیشتر باشد ، از کمپرسور با حجم بزرگتری استفاده می شود. به طور مثال برای تامین هوای مورد نیاز رنگ کاری با یک پیستوله ، یک کمپرسور ۳۵۰  لیتری مورد استفاده قرار گیرد در صورتی که حجم کار افزایش یابد و دو پیستوله همزمان کار کنند نیاز به یک کمپرسور ۷۰۰ لیتری می باشد.

معمولا حداکثر فشار تولیدی کمپرسور های پیستونی بین ۸ الی ۱۰ بار می باشد.

با افزایش تعداد دستگاه های مصرف کننده هوا در کارخانه، نیازی به بالا بردن فشار کاری کمپرسور نیست  بلکه باید حجم ذخیره و سرعت پر کردن مخرن ذخیره هوا را بالا برد.

پروسه فشرده سازی کمپرسور باد پیستونی

کمپرسور پیستونی از سه بخش اصلی تشکیل می شوند. الکتروموتور ، واحد هواساز و مخزن ذخیره هوا

کمپرسور باد اسکرو

زمانی که به مصرف هوای فشرده در کارخانه بیشتر از ۱۰۰۰ لیتر در دقیقه می شود ، از کمپرسور باد اسکرو استفاده می گردد.

در کمپرسور اسکرو پروسه فشرده سازی بر اثر چرخش دو روتور مارپیچی و عبور هوا از میان این دو روتور صورت می پذیرد.

فشار تولیدی توسط کمپرسور اسکرو  معمولا به صورت ۸ الی ۱۰ بار می باشد

کمپرسور باد فشار قوی

در بعضی از صنایع مانند تولید بطری های آب معدنی ، به هوایی با فشار حدود ۳۰ الی  ۴۰ بار مورد نیاز است.

این کمپرسور ها نیز ساختار سیلندر و پیستونی دارند اما نوع شاتون ها و صفحه سوپاپ آنها به گونه ای است که این قدرت را دارند که هوا را داخل مخزن به این فشار بالا برسانند.

میزان هوادهی این کمپرسور های بین ۷۰۰ – ۱۰۰۰ و ۱۵۰۰ لیتر در دقیقه می باشد.

تفاوت کمپرسور اسکرو با پیستونی

تفاوت کمپرسور اسکرو با پیستونی در میزان هوادهی آن است . کمپرسور اسکرو حجم هوای بیشتری تولید می کند. اما فشار تولید آن تقریبا با کمپرسور پیستونی برابر است.

صدای کمپرسور اسکرو در مقایسه با صدای کمپرسور باد پیستونی بسیار کمتر است.

کمپرسور اسکرو به دلیل ساختار گردش روغن و سیستم خنک کننده آن به وسیله رادیاتور می تواند به صورت مداوم روشن باشد.

چه نوع کمپرسور بادی نیاز دارید؟

اگر کمپرسور را برای کار های صنعتی و پنوماتیک مد نظر دارید، یک کمپرسور روغنی می تواند گزینه ی خوبی باشد. در سیستم های پنوماتیک از هوای فشرده برای باز بسته کردن شیر برقی پنوماتیک و کنترل جک پنوماتیک استفاده می شود و از روغن در کمپرسور برای روانکاری، آب بندی و سرد کردن هوای فشرده استفاده می شود.

و اما اگر در صنعت غذا یا پزشکی هستید خطر آلودگی ورود روغن و ترکیب آن با محصولات بسیار بالا است. در نتیجه باید از کمپرسور بدون روغن استفاده کنید. کمپرسورهای بدون روغن معمولا در مقایسه با کمپرسور های روغنی گرانتر هستند، اما خطر آلودگی را کاهش می دهند.

انواع کمپرسور باد مدل سیلندر پیستونی عبارتند از:

۲۵۰ لیتری

این مدل از کمپرسور پیستونی عموما دارای دینام ۲ اسب بخار یا ۱.۵ کیلوات تکفاز می باشد و دارای واحد هواساز دو سیلندر بوده که میزان ۲۵۰ لیتر بر دقیقه هوای فشرده با حداکثر فشار ۸ بار تولید می کند. حجم مخزن این کمپرسور، ۲۵۰ لیتری بوده که با ورق ۳ میلی متر تولید شده و می تواند از نوع ایستاده پایه ثابت و هم از نوع افقی چرخدار (پرتابل) باشد.

۳۵۰ لیتری

این کمپرسور دارای دینام ۳ اسب بخار یا ۲.۲ کیلووات از نوع تک فاز یا سه فاز می باشد و دارای واحد هواساز دو سیلندر یا سه سیلندر بوده که میزان ۳۵۰ لیتر بر دقیقه هوای فشرده با حداکثر فشار ۸ بار تولید می کند.

۵۰۰ لیتری

این کمپرسور دارای دینام ۵.۵ اسب بخار یا ۴ کیلووات از نوع سه فاز می باشد و دارای واحد هواساز دو سیلندر یا سه سیلندر بوده که میزان ۵۰۰ الی ۶۰۰ لیتر بر دقیقه هوای فشرده با حداکثر فشار ۱۰ بار تولید می کند. حجم مخزن کمپرسور باد ۵۰۰ لیتری، ۵۰۰ لیتر با ورق ۴ میلی متر می باشد و می تواند از نوع ایستاده پایه ثابت یا افقی چرخدار (پرتابل) باشد.

۷۵۰ لیتری

این مدل از کمپرسور عموما دارای الکتروموتور ۷.۵ اسب بخار یا ۵.۵ کیلووات سه فاز و واحد هواساز دو سیلندر، سه سیلندر یا چهار سیلندر می باشد. مقدار هوای تولید شده از ۷۰۰ تا ۸۵۰ لیتر بر دقیقه با حداکثر فشار کاری ۱۰ بار متغیر می باشد همچنین دارای مخزن ۷۵۰ لیتری با ورق ۵ میلی متر از نوع ایستاده یا افقی پایه ثابت می باشد.

۱۰۰۰ لیتری

این مدل از کمپرسورها عموما دارای الکتروموتور ۱۰ اسب بخار یا ۷.۵ کیلووات سه فاز و واحد هواساز دو سیلندر، سه سیلندر یا چهار سیلندر می باشند. مقدار هوای تولید شده از ۹۰۰ تا ۱۲۵۰ لیتر بر دقیقه با حداکثر فشار کاری ۱۰ بار متغیر می باشد همچنین دارای مخزن ۱۰۰۰ لیتری با ورق ۶ میلی متر از نوع ایستاده یا افقی پایه ثابت می باشد.

۱۵۰۰ لیتری

این کمپرسور دارای الکتروموتور ۱۵ اسب بخار یا ۱۱ کیلووات سه فاز و واحد هواساز سه سیلندر یا چهار سیلندر می باشند. مقدار هوای تولید شده از ۱۲۰۰ تا ۱۵۰۰ لیتر بر دقیقه با حداکثر فشار کاری ۱۰ بار متغیر می باشد.

فشار قوی ۳۰ بار و ۴۰ بار

دارای الکتروموتور با توان های مختلف و واحد هواساز دو سیلندر، سه سیلندر و یا چهار سیلندر که توانایی تولید هوای فشرده از ۲۰۰ لیتر بر دقیقه تا ۲۰۰۰ لیتر بر دقیقه را دارد و جهت کاربرد های مختلفی همچون تولید انواع ظروف پت، استارت ژنراتور، استارت موتور کشتی و تست لوله و اتصالات مورد استفاده قرار می گیرند.

کمپرسور یعنی چه؟

واژه کمپرسور به معنای فشرده سازی یا کمپرس کردن می باشد و کمپرسور وسیله ای مکانیکی است که وظیفه فشرده کردن و افزایش فشار سیالات قابل تراکم را دارد. کمپرسور هوا (Air Compressor) دستگاهی مخصوص فشرده سازی هوای محیط است که در واقع قدرت خود را از (الکتروموتور، موتور بنزینی، دیزلی و غیره) گرفته و هوای محیط اطراف خود را توسط فیلتر هواکشی که بر روی واحد هواساز قرار دارد به درون خود با فشار یک اتمسفر مکش کرده و سپس آن را در مخزن هایی به حجم مشخص و با فشار معینی فشرده سازی و ذخیره می کند.

معرفی انواع کمپرسور‌ صنعتی هوای فشرده

کمپرسور ابتدا گاز عبوری از اپراتور که حامل گرمای جذب شده است را با متراکم کردن گاز، از دما و فشار پایین به دما و فشار بالا تبدیل می‌کند و این مراحل با خروج گرما پایان می‌یابد.

تفاوت کمپرسور صنعتی با غیر صنعتی

کمپرسور های صنعتی یک تعریف ساده دارند که عبارت است از: کمپرسور ههایی که حداقل دارای مخزن ۱۵۰ لیتر به بالا هستند و توانایی تولید هوای فشرده با حجم زیادی را دارند ، کمپرسور صنعتی گفته میشود. این کمپرسور ها توانایی تولید هوای فشرده از ۸ بار تا ۲۰ بار را دارند.

کمپرسور غیر صنعتی هم به کمپرسور گفته میشود که حجم مخزنی از ۱۵۰ لیتر کمتر دارد، به صورت دائمی نمیتواند کار کند. حجم بسیار زیادی از هوا را نمیتواند تولید کند. معمولا فشار هوای تولیدی این کمپرسور ها حداکثر تا ۸ بار میباشد

کمپرسور باد صنعتی چگونه کار می کند؟

کمپرسور باد صنعتی دستگاهی است که به کمک موتور خود نیرو را به انرژی ذخیره شده تبدیل می کند. این انرژی همان هوای فشرده شده در داخل دستگاه است که به عنوان نیروی محرکه بسیاری از تجهیزات همانند ابزارآلات بادی مورد استفاده قرار می گیرد. کمپرسورهای باد با تکنولوژی های مختلف هوای بیشتر را در مخزن خود ذخیره می کنند و باعث می شوند تا فشار هوا افزایش یابد. سپس با رسیدن فشار هوا در حالت ماکزیمم، کمپرسور صنعتی خاموش شده و هوا را تا هنگام استفاده در مخزن نگهداری می کند.

هر زمان که فشار هوای ذخیره شده داخل مخزن به کمترین مقدار برسد، مجددا موتور کمپرسور باد صنعتی روشن می شود و مراحل ذخیره سازی را تکرار می کند. کمپرسور باد صنعتی با مکش و ذخیره هوای اطراف خود به داخل مخزن می تواند آن را به هوای پرفشار تبدیل کند. با توجه به این که در طی این عملیات دمای کمپرسور باد افزایش می یابد، لازم است از فن خنک شونده استفاده شود.

نقش مهم کمپرسور باد صنعتی در صنایع مختلف:

در هنگام بازیابی منابع نفتی در زیر زمین به تزریق گاز نیاز است که به همین دلیل استفاده از کمپرسورها بسیار مناسب و کارآمد خواهد بود.

ابزارآلات پنوماتیک در صنایع صنعتی نیازمند انواع کمپرسور باد جهت تامین نیروی محرکه خود هستند.

جهت جلوگیری از اتلاف انرژی در خطوط انتقال گاز سراسری از کمپرسورهای باد استفاده می کنند.

در هنگام نگهداری و ذخیره سازی مخازن جهت کاهش حجم آن ها از کمپرسورهای باد بهره گرفته می شود.

کمپرسور باد صنعتی برای افزایش فشار گاز جهت انجام واکنش های شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع کمپرسور هوا از نظر ساختار

کمپرسور باد قابل حمل

در میان کاربران حرفه ای کمپرسورهای قابل حمل از محبوبیت بیشتری برخوردار هستند و برای مشاغلی چون نجاری که به کمپرسور بادهایی با توان زیاد و قابلیت حمل احتیاج دارند، گزینه ای ایده آل محسوب می شود.

کمپرسور باد پنکیکی

کمپرسورهای باد پنکیکی از ابعاد کوچک و قیمت ارزانی برخوردار هستند و ظرفیت آن ها معمولا بین ۱ تا ۶ گالن است. با توجه به این که این گروه از کمپرسورها توان محدودی دارند، برای کارهای کوچک و خانگی ایده آل می باشند. کمپرسور هوای پنکیکی نیاز به روغن کاری ندارد و در نتیجه نگهداری از آن بسیار آسان است.

کمپرسور باد استوانه ای

کمپرسور باد دو مخزنه

این مدل حرفه ای تر می باشد. با توجه به این که کمپرسورهای دو مخزنه از قابلیت حمل هوای بیشتری بهره مند هستند، مدت زمان طولانی تری کار خواهند کرد. با استفاده از این کمپرسورها می توان ابزارآلاتی همانند میخ کوب ها، رنگ پاش ها و منگنه کوب های بزرگ را راه اندازی کرد.

کمپرسور هوا ثابت

از دیگر انواع کمپرسور باد مدل ثابت آن است. این نوع از کمپرسور باد در مقایسه با سایر مدل های ذکر شده از قدرت بالاتر و وزن بیشتری برخوردار است. کمپرسور باد ثابت برای مشاغلی که به این دستگاه در جای ثابت احتیاج دارند، مناسب می باشد.

کاربرد کمپرسور هوا:

این دستگاه به عنوان منبع تغذیه جهت استفاده در وسایل بادی همچون منگنه کوب، دریل بادی، فرز بادی و … به کار می رود.

باد کردن وسایل بادی کوچک همچون توپ، وسایل بازی بادی و…

صنایع نفتی، پتروشیمی و نیروگاه های گاز

فشرده سازی گازهای آزمایشگاهی

باد کردن لاستیک ها و چرخ ها

استفاده در یخچال جهت گردش سرما

تهویه هوای مورد نیاز برای غواصی

تأمین فشار در صنعت هوا و فضا

استفاده در پزشکی و دندانپزشکی

تأمین فشار در صنایع دریایی

نیروگاه تولید برق

سیستم های بالابر مختلف

نکات مهم در استفاده از کمپرسور باد:

قبل از استفاده از کمپرسور، حتماً دفترچه راهنمای آن را مطالعه نمایید و طرز استفاده از آن را یاد بگیرید.

کمپرسورهایی که با روغن کار می کنند، در فواصل زمانی معین نیاز به سرویس و یا تعویض روغن دارند.

کمپرسورها را در دمای معین و ایده آل (دمای ۲۵ درجه) نگهداری کنید. همچنین از قرار دادن آن ها در محیط های گرم خودداری نمایید.

به منظور طول عمر بیشتر این محصول، هواکش کمپرسور باد باید هر ۳ یا ۴ هفته یک بار تمیز شود.

پیش از استارت کمپرسور، از باز بودن شیر خروجی اطمینان حاصل نمایید.

حتماً از سلامت شلنگ و لوله های کمپرسور اطمینان حاصل نمایید.

از روشن کردن کمپرسور هوا در محیط های خیس و مرطوب خودداری نمایید.

فیلتر هوای کمپرسور باید هر ۳۰۰ ساعت یک بار تعویض شود.

جمع بندی

انتخاب یک کمپرسور باد برای انجام کارهای مختلف نیازمند شناخت انواع کمپرسور باد و آشنایی با نحوه عملکرد آن ها می باشد. همانطور که در این مقاله اشاره شد، کمپرسورها از لحاظ ساختاری، عملکرد و ظرفیت به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند و می توانید بنابر شرایط کاری و مقدار بودجه تان مناسب ترین گزینه را انتخاب نمایید. کمپرسورهای کوچک مناسب کارهای سبک و خانگی و کمپرسور بادهای بزرگ تر مناسب کارهای صنعتی و تخصصی تر هستند.