هوای فشرده عملکردهای مختلفی در صنعت و یا مصارف خانگی شخصی دارد. بیشتر مبلمان و وسایلی که هر روز می‌بینید، توسط دستگاه‌های پنوماتیک مجهز به کمپرسور باد تهیه می‌شوند. هوای تحت فشار همچنین نقش مهمی در ساختمان‌هایی که در آن کار می‌کنید، خرید می‌کنید، غذا می‌خورید و زندگی می‌کنید دارد. اگر تازه با این دستگاه‌های پر کاربرد آشنا شده باشید، انتخاب بهترین و مناسب‌ترین کمپرسور هوا می تواند یک کار چالش برانگیز باشد، زیرا این فرایند کمی پیچیده است و نیاز به تخصص دارد. در این مطلب اطلاعات مفیدی درباره‌ی چگونگی انتخاب مناسب‌ترین اندازه‌ی کمپرسور بر اساس نیاز و نوع کمپرسور شما ارائه خواهیم داد. در ادامه به طور خاص به بررسی عوامل موثر در انتخاب کمپرسور روتاری یا پیچ دوار به عنوان یکی از پرکاربردترین کمپرسورهای باد خواهیم پرداخت تا با اطلاع از آن‌ها بتوانید به راحتی بهترین و مناسب‌ترین دستگاه را با توجه به نیاز خود تهیه و خریداری کنید.
اصول هوای فشرده
کمپرسور هوا طی فرایند فشرده سازی، هوای فشرده شده را به نوعی انرژی تبدیل می‌کند. روند کار به شرح زیر است:
- هوای محیط به داخل کمپرسور مکیده شده و از طریق یک یا دو سیلندر تحت فشار فرستاده می‌شود.
- با فشرده‌شدن هوا در PSI تعیین شده، رطوبت خارج شده و تخلیه می‌شود.
- وقتی هوا از دستگاه خارج شد و به نقطه‌ی انتهایی آن رسید چرخه به پایان می‌رسد.
واحد اندازه گیری برای تعیین میزان هوای تحت فشار کمپرسور در یک چرخه‌ی معین فوت مکعب در دقیقه یا CFM است. این واحد در تعیین نحوه‌ی اندازه گیری کمپرسور دوار و تعیین ظرفیت کمپرسور هوا بر اساس ابزار و دستگاه‌های پنوماتیک شما بسیار مهم است. برای تعریف CFM سه روش وجود دارد:
CFM جابه‌جا شده (DCFM): این عدد از محاسبات ضربه، سوراخ و چرخش در دقیقه در یک فرایند مشخص به دست می‌آید. مشکل DCFM به عنوان یک استاندارد اندازه گیری این است که عوامل دیگر مانند فشار خارجی، گرمای اتمسفر، رطوبت، لرزش یا اصطکاک را در نظر نمی‌گیرد. در نتیجه، DCFM معیار قابل اعتمادی برای تعیین ظرفیت کمپرسور باد نیست.
CFM استاندارد (SCFM): محاسبات موجود در این واحد معمولا بیشتر از محاسبات DCFM است. CFM استاندارد از شرایط منظم هوای جوی ناشی می‌شود و بر اساس فشار هوا در سطح دریا تعریف شده است. در شرایط عادی، این دما 14.5 PSI و 68 درجه‌ی فارنهایت و بدون رطوبت خواهد بود. هنگام مقایسه بین انواع مختلف کمپرسور باد، معیار SCFM دقیق‌ترین معیار است. اگرچه نیازهای شما با توجه به موقعیت مکانی‌تان متفاوت خواهد بود.
CFM واقعی (ACFM): این معیار در مورد کمپرسورهای هوا بسیار مهم است؛ زیرا از فاکتورهای یک محیط کار مشخص ناشی می‌شود. در یک کارخانه، ACFM از فوت مکعب در دقیقه هوای تحت فشار در میان گرما، رطوبت و سایر عوامل خارجی حاصل می‌شود. با این حال، هنگام خرید کمپرسور، سنجش ACFM دشوار است، زیرا فقط زمانی که کمپرسور در دستگاه شما کار کند می‌توانید این معیار را تعیین کنید. بنابراین، یک مهندس در محل باید پس از تنظیم تجهیزات، ACFM کمپرسور هوا را محاسبه کند.
به طور کلی، SCFM بهترین معیار برای انتخاب کمپرسور باد است. برخی از مدل‌ها محدوده‌ی CFM را برای نشان دادن عملکرد دستگاه انتخابی در سطوح مختلف فشار ارائه می‌دهند. اگرچه این می‌تواند مقایسه‌ی CFM کمپرسورهای مختلف هوا را دشوار کند، اما SCFM همچنان دقیق‌ترین معیار برای تعیین ظرفیت کمپرسور است.
اگر کمپرسور باد مناسب را بر اساس CFM انتخاب می‌کنید، حتماً 30٪ اضافی برای هرگونه افزایش احتمالی در نظر بگیرید. در موارد خاص، اگر فشار در لوله وارد شود یا شرایط جوی بر عملکرد کمپرسور هوا تأثیر بگذارد، دستگاه یا ابزار پنوماتیک می‌تواند به صورت غیرقابل پیش بینی عمل کرده در برخی موارد، فشار هوا بیشتر از حد معمول یک عملکرد استاندارد باشد.
کمپرسورهای رفت و برگشتی متداول‌ترین نوع کمپرسور باد موجود در کارگاه‌ها هستند. این کمپرسورها از یک درایو میل لنگ تشکیل شده‌اند که توسط پیستونی که به عقب و جلو حرکت می‌کند، هوای ورودی را به دام می‌اندازد و تحت فشار قرار می‌دهد. با جمع شدن پیستون، هوای محیط از طریق دریچه‌ی ورودی به داخل کمپرسور مکیده می‌شود. وقتی پیستون امتداد پیدا می‌کند، هوای محبوس شده را فشرده کرده و به نوعی انرژی تبدیل می‌کند. کمپرسورهای پیستونی از قطعات متحرک مختلف تشکیل شده‌اند. به دلیل حرکت عقب و جلو پیستون و اصطکاک ناشی از آن، این کمپرسورها معمولاً دستگاههایی با صدای بلند و دارای اجزای داخلی گرم هستند. کمپرسورهای رفت و برگشتی در دو نوع اصلی تولید می‌شوند: تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای. کمپرسور تک مرحله‌ای از یک سیلندر تشکیل شده است. کمپرسور باد دو مرحله‌ای همچنین دارای یک سیلندر کوچک برای فشرده سازی بیشتر هوای تحت فشار می‌باشد.
کمپرسور باد روتاری اسکرو (چرخنده یا دوار)
کمپرسورهای هوای پیچ دوار به دلیل چندین ویژگی منحصر به فرد در طراحی، از مدل‌های رفت و برگشتی در بخش صنعتی پیشی می‌گیرند. کمپرسورهای روتاری دارای قطعات متحرک کمتری هستند، بنابراین در طی چرخه‌های کار سر و صدا و گرمای کمی تولید می‌کنند. با توجه به سادگی نسبی طراحی آن‌ها، کمپرسورهای باد دوار به تعمیر و نگهداری کمتری احتیاج دارند و عموماً عمر مفید بالاتری دارند. کمپرسورهای دوار در انواع قابل حمل (پرتابل) و ثابت مناسب برای طیف وسیعی از مصارف خانگی و صنعتی موجود هستند.
7 نکته مهم در خصوص انتخاب کمپرسور باد
۱- CFM لازم را تعیین کنید
نیازهای CFM را برای هر دستگاهی که می‌خواهید کمپرسور باد را روی آن اجرا کنید، تعیین کنید. بیشتر ابزارها و دستگاه‌ها به حدود ۲ تا 13 CFM نیاز دارند. به عنوان مثال، آچار پنوماتیک با کمتر از ۲.۵ CFM کار خواهد کرد. بسته به اندازه‌ی ابزار و میزان فشار هوای مورد نیاز برای دستگاه، آچار هوا می‌تواند تا ۵ CFM نیاز داشته باشد. در صورتی که قیچی‌های پنوماتیک برای کار کردن به ۸ تا 16 CFM احتیاج دارند.
به عنوان یک قاعده‌ی کلی، ابزارهایی که کارهای ساده‌تر مانند میخ کوبی یا پیچ کردن را انجام می‌دهند فقط با ۵ CFM کار می‌کنند، در حالی که ابزارهای ساخته شده برای برش و سنباده به ۲ یا ۳ برابر CFM بیشتر نیاز دارند.
۲- کل نیاز به هوای فشرده را محاسبه کنید
هنگامی که هر یک از نیازهای CFM را برای ابزارها و دستگاه‌های پنوماتیک تعیین می‌کنید، این اعداد را در کل جمع کنید. به عنوان مثال، برای استفاده از یک ایربراش با حداکثر ۱۵ CFM، یک سنباده‌ی پنوماتیک با 16 CFM، یک میخکوب و یک آچار پنوماتیک هر کدام با ۵ CFM و یک اره‌ی بادی با حداکثر 16 CFM، کل نیازهای شما ۵۷ CFM خواهد بود. برای نیازهای احتمالی بیشتر به هوای فشرده، 20 CFM نیز به این مجموعه اضافه کنید که در این صورت به 77 CFM نیاز خواهید داشت.
۳- CFM مورد نیاز را محاسبه کنید
با اضافه شدن تعداد ترکیبی از نیازهای مختلف CFM به یک رقم کل، در مرحله‌ی بعدی باید تعیین کنید که در یک چرخه‌ی کار مشخص به چه مقدار CFM کل نیاز دارید. به عنوان مثال، اگر انتظار دارید که ابزارها برای 70٪ هر چرخه‌ی کار فعال باشند ، باید کل نیازهای هوای ترکیبی خود را در ۰.۷ ضرب کنید.
با توجه به محاسبه‌ی مرحله‌ی قبل، مقدار CFM مورد نیاز در کمپرسور هوا به شرح زیر است:
۷۷ x۰.۷ = ۵۳.۹CFM
خوشبختانه، اکثر کمپرسورهای باد چرخشی دوار می‌توانند بیش از ۵۳.۹ CFM را در هر چرخه‌ی کار ارائه دهند.
۴- PSIG مورد نیاز را تعیین کنید
اکنون که کل CFM مورد نیاز برای مجموعه‌ی ابزارهای بادی خود را محاسبه کرده‌اید، باید PSIG مورد نیاز سیستم هوای فشرده خود را نیز تعیین کنید. در بیشتر موارد، ابزارهای پنوماتیک به بین ۹۰ تا 100 PSIG نیاز دارند. ابزارهایی که به طور خاص برای تامین فشار هوا طراحی می‌شوند، مانند پمپ‌های تایر، معمولاً به ۱۵۰ PSIG نیاز دارند.
۵- ولتاژ و فاز را بررسی کنید
با توجه به مکانی که می‌خواهید کمپرسور باد را در آن قرار دهید، باید ولتاژ و فاز موجود در آن منطقه را بررسی کنید. برای اطمینان از راه اندازی کمپرسور هوا در منطقه‌ای با منبع انرژی کافی برای دستگاه و اتصالات مختلف جانبی آن، به این اطلاعات نیاز خواهید داشت. یکی از بدترین اتفاقاتی که در حین کار با دستگاه و ابزار پنوماتیک می‌تواند به وجود آید این است که یک فیوز بسوزد و همه چیز را سرد و نیمه کاره متوقف کند. ولتاژ و فاز را بشناسید و کمپرسور باد خود را بر این اساس انتخاب کنید.
۶- اندازه‌ی مخزن را تعیین کنید
هنگامی که تمام نیازهای CFM ، PSIG و ولتاژ را برای سیستم هوای فشرده خود تعیین کردید، باید اندازه‌ی مخزن مناسب را برای دستگاه انتخاب کنید. بسته به اینکه قصد دارید در مقیاس کوچک، متوسط یا بزرگ کار کنید، باید راهنمای اندازه‌ی کمپرسور هوا را در نظر بگیرید. متداول ترین اندازه‌ی مخازن در کمپرسورهای هوا 80 گالن ، 120 گالن و 240 گالن است.
اگر قصد دارید از کمپرسور باد برای پروژه‌هایی در منزل یا گاراژ خود استفاده کنید، به مخزن 80 گالنی، در کارگاهی با ابزارهای بزرگتر، به مخزن بزرگتر از (حداقل 120 گالن) و برای استفاده در کارخانه‌ای با دستگاه‌های بزرگتر به کمپرسوری با مخزن 240 گالن نیاز خواهید داشت.
۷- طول عمر کمپرسور هوا را در نظر بگیرید
وقتی می‌خواهید کمپرسورهای مختلف روتاری را با هم مقایسه کنید، دوام هر یک از آن‌ها را در نظر بگیرید. هزینه‌ای که در ابتدا برای یک کمپرسور باد مقاوم می‌پردازید می‌تواند در طولانی مدت در هزینه‌های جانبی شما صرفه جویی کنید؛ زیرا احتمال نقص عملکرد و یا هزینه‌های نگهداری از دستگاه کمتر خواهد بود.
معیارهای انتخاب کمپرسور روتاری پیش از خرید
از جمله ویژگی‌های کمپرسور هوای روتاری چرخشی که باید پیش از خرید در نظر بگیرید می‌‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱- سیستم خنک کننده
یک کمپرسور باد باید دارای یک سیستم خنک کننده‌ی مطلوب باشد تا موتور در روزهای مرطوب سال بیش از حد گرم نشود، به خصوص اگر قصد دارید دستگاه را در یک محیط گرم و سرباز قرار دهید. فن‌های داخل کمپرسور باید سریع و بادوام باشند. اگر مقاومت فن‌های کمپرسور هوا ضعیف است، مدل‌های جایگزین را در نظر بگیرید.
۲- قاب و محفظه
حتی اگر کمپرسور باد از قطعات داخلی محکمی تشکیل شده باشد، اگر ساختار بیرونی آن ضعیف باشد، دستگاهی ایده آل برای خرید نخواهد بود. قوی‌ترین کمپرسورهای هوا به عنوان بخشی از ساخت خود دارای قاب‌های فولادی سنگین هستند. در یک محیط صنعتی، در صورت اصابت دستگاه یا سقوط جسم بر روی آن، قاب و محفظه‌ی بیرونی مقاوم از قطعات داخلی کمپرسور هوا در برابر آسیب محافظت می‌کند. برای دوام بیشتر و همچنین زیبایی دستگاه، محفظه باید دارای پوشش پودری بوده و یا رنگ الکترواستاتیک داشته باشد زیرا این امر به مقاومت در برابر سایش و ترک خوردگی کمک می‌کند.
۳- سیلندر چدنی
یکی از قسمت‌های اصلی کمپرسور هوا سیلندر است؛ زیرا در این قسمت هر منبع ورودی هوا برای استفاده در برنامه‌های مختلف تحت فشار قرار می‌گیرد. برای فشار بهینه، سیلندر باید در هر چرخه‌ی کار انعطاف پذیر باشد. با استفاده از یک سیلندر چدنی، کمپرسور هوا باید از دوام بهینه در این قسمت محوری برخوردار باشد.
هنگام خرید کمپرسور، شیلنگ مناسب اتصالات دستگاه و ابزار مربوطه را انتخاب کنید. اختلاف قطر می‌تواند از نظر فشار و کارایی تفاوت زیادی ایجاد کند. یک اشتباه رایج در بین کاربران جدید این است که از شیلنگ‌های ۱/۴ اینچی در ماشین‌آلات و دستگاههایی که به ۳/۸ اینچ نیاز دارند، استفاده می‌کنند. اگرچه ممکن است این تفاوت اندک به نظر برسد، اما در تعداد دورهایی که در طول یک چرخه‌ی کار ایجاد می‌شوند، این اختلاف فشار هوا زیاد است.
برخی دیگر از مهمترین مواردی که پیش از خرید کمپرسور باد باید به آن توجه کنید عبارت‌اند از:
صدا
هنگامی که کمپرسور باد را انتخاب می‌کنید، فاکتور نویز و چگونگی تاثیر آن بر محیط کار خود را نیز در نظر بگیرید. آیا صداهای بلند در محل کار شما مسئله ساز می‌شود و شما به یک دستگاه ساکت و بی‌صدا نیاز دارید؟ اگر کمپرسور شما در مجاورت محفظه‌های دیگر است، یک کمپرسور هوای دوار به دلیل کم صدا بودن انتخاب ایده آلی خواهد بود. حتی اگر کمپرسور نویز ایجاد کند، راه حل‌هایی مانند نویزگیرها و محفظه‌ها می‌توانند به شما در کاهش صداهای ناخواسته کمک کنند.
ابزارهای هوا
قبل از انتخاب کمپرسور باد، انواع ابزارهایی را که استفاده خواهید کرد و فرایندهای استفاده از آن را در نظر بگیرید. اگر کمپرسور را برای پروژه‌هایی مانند تولید و تعمیر مبلمان و کارهای مربوط به اتومبیل تهیه می‌کنید، کمپرسورهای قابل حمل بهترین گزینه برای شما خواهند بود. اگر می‌خواهید دستگاهی قوی برای فرایندهای صنعتی داشته باشید، به یک کمپرسور هوای بزرگتر احتیاج دارید.
قابل حمل بودن
هنگامی که مزایای مربوط به کمپرسورهای مختلف هوا را بررسی می‌کنید، قابلیت حمل آن را در نظر بگیرید(کمپرسور پرتابل). با استفاده از یک کمپرسور باد پرتابل یا قابل حمل، می‌توانید دستگاه را مانند یک وسیله‌ی نقلیه یا چرخ دستی به مکان‌های مختلف منتقل کنید. می‌توانید کمپرسور را در هر مکانی با خود حمل کرده و هر زمان که نیاز شد، از آن استفاده کنید. یک کمپرسور باد قابل حمل امکان کار در فضای کاری نسبتا کوچک را نیز فراهم می‌کند. پس از پایان کار، می‌توانید واحد را در انبار قرار دهید یا آن را به مکانی دیگر منتقل کنید.
نصب و راه اندازی
برای نصب کمپرسور ثابت، باید از یک متخصص و نصاب کمپرسور کمک بخواهید تا بتواند دستگاه را به خوبی تنظیم کند. نصاب متخصص همچنین می‌تواند کمپرسور را در محل آزمایش کند تا از عملکرد آن مطمئن شود.
با این راهنمای انتخاب کمپرسور باد روتاری چرخشی، انتخاب این دستگاه برای شما آسان‌تر خواهد بود. در نظر داشته باشید که علاوه بر کیفیت کمپرسور و سایر موارد ذکر شده، خرید این دستگاه از یک فروشگاه معتبر با خدمات پس از فروش از اهمیت زیادی برخوردار خواهد بود.
