افت فشار کمپرسور باد یکی از پرهزینه‌ترین مسائلی است که می‌تواند در سیستم هوای تحت فشار ظاهر شود. از جمله نگران کننده‌ترین جنبه‌های افت فشار کمپرسور در حال کار، مدت زمانی است که برای تعیین دقیق مشکل باید صرف شود. اگر متوجه شوید که بهره‌وری شما کاهش یافته و تکمیل فرآیندها طولانی‌تر شده است، افت فشار یکی از محتمل‌ترین دلایل خواهد بود.افت فشار به طور کلی در کارخانه‌های صنعتی با کمپرسورهای پیشرفته، پرقدرت و ابزارهای پنوماتیک و اتصالات مناسب مشکلی به وجود نخواهد آورد. اگر سیستم شما چندین بار عملکرد پرهزینه مانند افت فشار را نشان داده است، زمان آن رسیده که برخی از قسمت‌های قدیمی سیستم هوای خود را جایگزین کنید.در این مطلب روش‌هایی را برای شناسایی و به حداقل رساندن افت فشار کمپرسور بررسی خواهیم کرد.
چرا افت فشار بیش از حد می‌تواند باعث افزایش مصرف انرژی و کاهش عملکرد سیستم شود؟
افت فشار عملکرد سیستم هوای شما را مختل کرده و کمپرسور باد را مجبور به استفاده از انرژی بیشتر برای انجام عملکردهای اساسی می‌کند. بیشتر موارد افت فشار در قسمت تقاضای سیستم رخ می‌دهد؛ در نقاطی که هوا به دلیل اتصالات معیوب ممکن است نشت کند. برای جلوگیری از افت فشار بین کمپرسور هوا و ابزار و ماشین‌آلات پنوماتیک، اطمینان حاصل کنید که هیچ نشت یا انسداد در هیچ یک از قطعات زیر وجود ندارد؛
۱- شیلنگ
در صورت وجود نشتی در امتداد کشش شیلنگ، فشار بین کمپرسور باد و ابزار پنوماتیک از دست خواهد رفت. اگر فاصله‌ی قابل توجهی بین کمپرسور و دستگاه پنوماتیک وجود داشته باشد، احتمالا علت عمده‌ی نشت، طول شیلنگ‌های مورد نیاز برای کل مجموعه خواهد بود. نشتی در شیلنگ‌ها ممکن است در نقاط اتصال آنها در انتها یا در امتداد لاستیک وجود داشته باشد.
۲- لوله‌ها
همانند شیلنگ‌ها، لوله‌های فلزی منتهی به خارج از کمپرسور باد می‌توانند به راحتی در هر نقطه‌ای بین خود کمپرسور و برنامه‌های کاربردی نشت کنند. اگر لوله‌ها به دلیل رطوبت زنگ زده باشند، فلز موجود در آنها ممکن است به مرور زمان شکننده شده و ترک بخورد و سوراخ‌هایی ایجاد کند که باعث از بین رفتن فشار در فرآیندهای پنوماتیک شما شود.
۳- کوپلینگ‌ها (اتصالات)
اگر کوپلینگ‌ها در هر نقطه از سیستم هوای فشرده شل شوند، به دلیل از دست دادن هوا در این نقاط، فشار از دست خواهد رفت. کوپل‌ها باید محکم و فاقد نشت هوا باشند تا جریان هوای تحت فشار بین کمپرسور باد و برنامه‌های کاربردی شما تامین شود. حتی کمترین میزان سستی می‌تواند منجر به کاهش فشار و کارایی شود.
۴- لوله‌های T شکل
برخی از نقاط آسیب پذیر سیستم هوای تحت فشار در امتداد نقاطی هستند که هوا به دو جهت تقسیم می‌شود. اگر سیستم شما شامل لوله‌های T شکل است، باید از نصب صحیح و محکم اتصالات آنها اطمینان حاصل کنید تا از احتمال نشت هوا جلوگیری شود. در غیر این صورت، با عبور هوا از کمپرسور به ابزار پنوماتیک، هوا می‌تواند از این نقاط اتصال نشت کرده و باعث از دست رفتن فشار شود.
۵- زانویی
همانند لوله‌های T شکل، اتصالات زانویی نیز می‌توانند منبع افت فشار در طول سیستم هوای فشرده باشند. اگر در هر نقطه‌ای از کمپرسور باد و دستگاه از این نوع اتصال استفاده می‌کنید، باید اطمینان حاصل کنید که هیچ نشتی در نقاط اتصال وجود ندارد. از آنجا که این قطعات فلزی هستند، در صورت وجود رطوبت بیش از حد در هوا، زنگ زده و مشکلاتی را به وجود می‌آورند.
۶- فیلترها
اگر این قطعات در بازرسی دوره‌ای بازبینی نشوند، ممکن است فشار سیستم هوای فشرده را کاهش دهند. در صورت وجود نشتی، هر بخشی از سیستم که هوا بین محفظه‌های فشار و دستگاه پنوماتیک جریان داشته باشد، می‌تواند آسیب پذیر باشد. فیلترها را مرتبا تمیز کرده و در صورت لزوم آنها را تعویض کنید تا از کاهش فشار سیستم به دلیل فیلتر نشدن هوای تحت فشار، جلوگیری شود.
۷- رگولاتور یا تنظیم کننده
در یک کمپرسور باد، رگولاتورها باید همیشه عملکردی کامل داشته باشند تا عبور هوا به دستگاه‌ها و ابزارهای پنوماتیک را به درستی کنترل کنند. اگر فشار زیادی وارد شود، می‌تواند برخی از ابزارهای ظریف را خراب کند. اگر فشار بیش از حد محدود شود نیز دستگاه‌هایی را که به فشار بیشتری نیاز دارند با مشکل مواجه می‌کند. به همین ترتیب، اگر در این مرحله هوا نشت کند، فرآیندهای مختلف کارایی کمتری داشته و هزینه‌های بیشتری را نیز به دنبال دارند.
۸- سوپاپ‌ها و دریچه‌ها
هر سوپاپی که در امتداد سیستم هوای فشرده قرار دارد باید محکم و ایمن باشد تا از افت فشار جلوگیری کند. اگر هر یک از نقاط اتصال سست یا زنگ زده شود، یکپارچگی آنها را به خطر انداخته و منجر به افت فشار می‌شود. اگرچه ممکن است در برخی موارد این تلفات ناچیز باشد، اما با کاهش شدید بهره‌وری و افزایش مبلغ قبض‌های برق، به زودی کاهش کارایی آشکار خواهد شد. بنابراین، به صورت دوره‌ای شیرآلات را از نظر نشت و شل بودن بررسی کنید.
۹- نازل‌ها
نازل‌های موجود در نقاط اتصال سیستم کمپرسور باد می‌تواند محل افت فشار باشد، به خصوص اگر این قطعات مرتب بازرسی نشوند. نقاط اتصال ممکن است به مرور زمان شل شوند، به ویژه هنگامی که مرتبا از سیستم خود برای کاربردهای فشار بالا استفاده کنید. هر بار که عملکرد سیستم خود را بررسی می‌کنید، نازل را نیز از نظر نشت هوا و افت فشار بازبینی کنید.
۱۰- روان کننده‌ها
اگر کمپرسور باد دارای یک ماده‌ی روان کننده است، باید مرتب آن را بررسی کرده تا از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل کنید. اگر هر قسمت از سیستم شما مجبور باشد برای انجام توابع اساسی سخت‌تر از حد متوسط کار کند، این بدان معناست که سیستم در حال از دست دادن فشار و کاهش کارایی خود است.
با وجود جلوگیری از هر گونه نشتی در قسمت تقاضا، بعضی از قسمت‌های عرضه نیز می‌توانند منبع افت فشار در سیستم هوا باشند. اگر مشکلی در افت فشار دارید موارد زیر را نیز در کمپرسور هوا بررسی کنید:
۱- جداکننده‌های هوا یا روان کننده
جداکننده‌ی هوا یا روان کننده می‌تواند منبع کاهش فشار در کمپرسور باد باشد. برای جلوگیری از این اتفاق باید گاهی اوقات این مولفه را بازرسی کرده و اطمینان حاصل کنید که به درستی کار می‌کند و بیش از حد به سیستم فشار نمی‌آورد. هنگام کارکرد کامل، جدا کننده باید نه تنها مانع از پخش روغن از طریق هوایی شود که از سیستم عبور می‌کند، بلکه نباید هیچ گونه هزینه و یا افت فشاری وارد کند.
۲- کولرها
یک کولر خنک کننده در کمپرسور باد باید دما را در سطح مناسب خود نگه دارد. اگر کولر به خوبی کار نکند، گازها با عبور از سیستم بسیار داغ شده و باعث از دست رفتن تراکم می‌شوند. هنگام بررسی اجزای سیستم، اطمینان حاصل کنید که کولر به درستی کار می‌کند و فاقد هرگونه آلودگی یا انسداد که می‌تواند باعث کند شدن یا بی‌اثر شدن عملکرد آن شود، می‌باشد.
۳- جداکننده‌های رطوبت
هدف کمپرسور باد فشردن هوا برای استفاده به عنوان نیرو در انواع دستگاه‌ها و ابزارهای پنوماتیک است. اگر جداکننده‌ی رطوبت در کمپرسور به درستی کار نکند، کیفیت هوای خروجی با مقدار ناسالم رطوبت به خطر می‌افتد. این رطوبت بیش از حد، نه تنها باعث افت فشار هوا می‌شود، بلکه فرآیندهای پنوماتیک را با کارآیی کمتری مواجه کرده و برای انجام عملکردهای حیاتی خود به سیستم فشار بیشتری وارد می‌کند.
۴- خشک کن‌ها
خشک کن‌های سیستم هوای فشرده باید رطوبت اجزای داخلی و منابع هوای ورودی را از بین ببرند؛ چرا که رطوبت، مکانیسم‌های کمپرسور باد را آلوده کرده و روند فشار را به خطر می‌اندازد. وجود آب همچنین هوای عبوری از سیستم را مختل می‌کند و در نهایت منجر به اتلاف فشار می شود.
۵- فیلترها
فیلترهای سیستم باید وظیفه‌ی خود را برای از بین بردن گرد و غبار و هر گونه آلودگی موجود در کمپرسور باد انجام دهند تا هوای فشرده تمیز و خالص باشد. در غیر این صورت، فشار به خطر می‌افتد و در نتیجه دستگاه پنوماتیک آسیب می‌بیند. فیلترها را مرتب بررسی کنید تا مطمئن شوید فاقد هر گونه گرفتگی یا تجمع آلودگی هستند که مانع جریان آزاد هوا می‌شوند.
نگهداری دوره‌ای تمام موارد ذکر شده در بالا می‌تواند به شما کمک کند افت فشار کمپرسور را به حداقل رسانده و از مزایای سیستم هوای فشرده با کارایی بهتر بهره‌مند شوید.
بررسی اجمالی روش‌های کاهش فشار کمپرسور باد
تعمیر و نگهداری پیشگیرانه از مشکلات می‌تواند به راحتی مسئله‌ی افت فشار را برطرف کند. در غیر اینصورت، ممکن است مجبور شوید قطعات مشکل‌دار سیستم را جایگزین کنید.
1- سیستم توزیع را دوباره طراحی کنید
وقتی دچار افت فشار می شوید، احتمال اینکه طرح سیستم شما بیش از حد پراکنده یا پیچیده باشد، وجود دارد. برای جبران این تعادل، چیدمان اجزای سیستم را مجددا سازماندهی کرده و موارد غیر ضروری را از بین ببرید. به عنوان مثال، اگر وسایل شما به یک شیلنگ کشویی متصل است که از کف کارخانه امتداد دارد، برای از بین بردن آن، ابزارها یا کمپرسور باد را جابه‌جا کنید.
۲- شیلنگ‌های معیوب را جایگزین کنید
شیلنگ‌ها را به طور مرتب از نظر انحراف، چین خوردگی، خم شدن یا هرگونه مشکل دیگری که می‌تواند جریان هوا را مسدود کند یا باعث ترک خوردن لاستیک شود، بررسی کنید. نقاط اتصال را بر روی خود سیستم و در دستگاه‌ها و ابزارهای پنوماتیک چک کنید. اگر شیلنگ‌ها شل باشند یا صداهای عجیب و غریبی داشته باشند، امکان نشتی و از بین رفتن فشار هوا وجود دارد. شیلنگ‌هایی که معیوب به نظر می‌رسند را تعویض کنید. در صورت امکان، فاصله‌ی بین کمپرسور هوا و دستگاه پنوماتیک خود را کاهش دهید، زیرا نگهداری از شیلنگ‌های کوتاه‌تر آسان‌تر است.
3- لوله‌های معیوب را جایگزین کنید
اگر بین کمپرسور باد و دستگاه پنوماتیک شما لوله وجود دارد، آن را از لحاظ ضد آب بودن و آب بندی شدن بررسی کنید. تمام قسمت‌های لوله را از نظر وجود گره، چین خوردگی، فرورفتگی و یا زنگ زدگی بازرسی کنید؛ زیرا این موارد می‌توانند به آهستگی کیفیت لوله را کاهش داده و باعث افت فشار در هنگام استفاده شوند.
۴- اتصالات لوله را بازرسی کنید
هر یک از اجزای اتصال دهنده را در امتداد سیستم بررسی کنید تا علائم شل بودن یا نشتی وجود نداشته باشد. اگر به نظر می‌رسد که اتصال بین دو قسمت نامناسب است، آن را با قطعات مناسب جایگزین کنید. هر قطعه‌ای که هوای تحت فشار را به حاشیه بفرستد یا آن را به دو جریان مختلف تقسیم کند، در صورت ایمن نبودن می‌تواند منبع اصلی افت فشار باشد. تا حد ممکن اتصالات پیچیده را بردارید و اتصالات ساده‌تر را جایگزین آنها کنید.
۵- فیلترها را تمیز و یا تعویض کنید
فیلترهای کمپرسور باد را مرتب تمیز کنید و هر کدام را که بیش از حد مسدود یا کثیف شده باشد، جایگزین کنید تا سیستم عملکرد فیلتراسیون لازم را برای هوای فشرده‌ی با کیفیت انجام دهد. برای نتیجه‌ی بهتر، هر فیلتر را حداقل یک بار در هفته بررسی کنید. حتی اگر از کمپرسور باد به صورت نیمه وقت استفاده می‌کنید، کثیفی و گرد و غبار موجود در هوا می‌تواند باعث انسداد فیلتر شود.
6- تنظیم کننده‌ها را بازنشانی کنید
تنظیمات تنظیم کننده‌های فشار را بررسی کرده و در صورت لزوم آنها را تغییر دهید تا از اتلاف انرژی در سیستم جلوگیری شود. اگر باز هم افت فشار وجود دارد، تنظیم کننده را با مدل جدیدی جایگزین کنید که برای کاهش حداکثر افت فشار در بالاترین شدت عملکرد برنامه ریزی شده باشد.
7- روان کننده‌ها را تغییر دهید
روان کننده‌ها باید با مقدار جریان سیستم متناسب باشند. اگر روان کننده‌ها نتوانند به درستی در سیستم فعلی کار کنند، آنها را با روان کننده‌هایی که برای کاهش حداکثر افت فشار در سطوح مطلوب عملکرد مناسب هستند، عوض کنید؛ چرا که هدف دستیابی به بهترین عملکرد ممکن با حداقل دیفرانسیل فشار است.
۸- خنک کننده را جایگزین کنید
اگر کولر در تنظیم دمای گازهای داخل سیستم شکست، قطعه را تعویض کنید. هنگام تعویض کولر، مطمئن شوید که ورودی برای کمترین افت فشار ممکن در حداکثر شرایط کار تعیین شده برای کمپرسور باد شما طراحی شده باشد. بنابراین وقتی کمپرسور در آینده کارهایی با شدت بالا انجام می‌دهد، خنک کننده مجبور به فشار برای خنک کردن هوای سیستم شما نمی‌شود.
9- جدا کننده‌ها را جایگزین کنید
جدا کننده‌ها در کمپرسور باد باید وظیفه‌ی فیلتر کردن رطوبت از منابع هوای ورودی و خروجی را به خوبی انجام دهند. همچنین باید هر گونه روغن را قبل از رسیدن به هوای فشرده و ورود به دستگاه از طریق شیلنگ‌ها، استخراج کنید. اگر هیچ یک از این فرایندها به طور موثر کار نمی‌کنند، فیلترها را با مدل‌های درجه بندی شده برای حداکثر کاهش فشار عوض کنید.
۱۰- خشک کن‌ها را جایگزین کنید
در قسمت ذخیره‌ی سیستم، باید خشک کنی وجود داشته باشد که بتواند سطح رطوبت را تا حد ممکن پایین نگه دارد. اگر خشک کن فعلی کمپرسور باد شما خراب است، مدل جدیدتری را که دارای کمترین افت فشار ممکن در حداکثر شرایط کار باشد، جایگزین آن کنید. به یاد داشته باشید که اگر خشک کن به درستی کار نکند، هوا به اندازه‌ی کافی تحت فشار قرار نمی‌گیرد. خشک کن خراب باعث تجمع رطوبت شده و در نتیجه زنگ زدگی اجزای داخلی کمپرسور می‌شود.
۱۱- مسیری را که هوا باید طی کند کاهش دهید
یکی از بزرگ‌ترین دلایل افت فشار، طولانی بودن فاصله‌ی بین کمپرسور باد و ابزارها و دستگاه‌های مختلف پنوماتیک است. در صورت امکان فاصله‌ی کمپرسور و دستگاه را کم کنید تا هوای فشرده مسیر کمتری را برای انتقال طی کند. با این کار احتمال افت فشار کمتر خواهد بود.
مزایای نظارت و کاهش افت فشار
افت فشار یکی از مواردی است که می‌تواند به آرامی کیفیت عملیات را کاهش دهد. ممکن است ابتدا تفاوت را متوجه نشوید تا زمانی که یک مشکل اساسی اتفاق بیفتد. هنگامی که احتمال افت فشار کمپرسور هوا را به حداقل برسانید، می‌توانید بهبود چشمگیری در عملکرد خود داشته باشید.
1- عملکرد بهبود یافته
اگر موفق شوید افت فشار کمپرسور باد را در سیستم خود به حداقل برسانید، عملکرد کلی فرآیندهای پنوماتیک شما می‌تواند دو برابر بهبود یابد. با جریان هوای خنک و تحت فشار، می‌توانید فرایندهایی را که ممکن است یک دقیقه طول بکشد طی چند ثانیه به پایان برسانید. با کاهش افت فشار، خرابی‌های کمتر و کم هزینه‌تری نیز خواهید داشت.
2- کاهش تعمیر و نگهداری
به دنبال کاهش افت فشار نیاز به تعمیر و نگهداری از سیستم به حداقل می‌رسد. بنابراین، اگر با بهبود سیستم خود افت فشار را به شدت کاهش دهید، فواصل تعمیر و نگهداری کمپرسور طولانی‌تر و کم هزینه‌تر خواهد بود. به دنبال آن، یکی از بهترین کارهایی که می‌توانید انجام دهید سرمایه گذاری در تجهیزات جدیدتر و بهتر برای تسهیل عبور هوا بین نقاط شروع و پایان است، زیرا این امر باعث می‌شود سیستم شما در آینده کمتر مشکل ساز شود.
3- هزینه‌های عملیاتی پایین‌تر
با کاهش افت فشار کمپرسور باد، می‌توانید هزینه‌های عملیاتی را نیز به سطوح قابل کنترل‌تری کاهش دهید. هنگامی که سیستم شما کارایی بیشتری داشته باشد، برای انجام کارها زمان کمتری لازم است. به این ترتیب، با داشتن سیستمی که به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارد نه تنها هزینه‌های شما کاهش می‌یابد بلکه بازدهی آن بیشتر خواهد شد.
۴- افزایش بهره‌وری
اگر از تجهیزات هوای فشرده برای اهداف تجاری استفاده می‌کنید، با کاهش افت فشار می‌توانید به راحتی بهره‌وری و حاشیه‌ی سود خود را افزایش دهید. اگر موفق شوید سرعت چرخش را حتی چند ثانیه بالا ببرید، اگر در هر دقیقه 15 نسخه از محصول تولید کنید، این اختلاف می‌تواند به شکل چشمگیری افزایش یابد. مزایای افزایش بهره‌وری حتی ممکن است به بینش بیشتری برای افزایش حجم محصولات کمک کند و به شما انگیزه دهد.
۵- رضایت مشتری
با افزایش بهره‌وری، اعتبار شما در بین مشتریان نیز بهبود می‌یابد. با داشتن یک سیستم با عملکرد بهتر، می‌توانید محصولات با کیفیت‌تری را به بازار عرضه کنید و تولید خود را تا جایی افزایش دهید که بتوانید محصولات را در دسترس افراد بیشتری قرار دهید.
۶- هوای تمیزتر
اگر سیستم هوای شما با کارایی بیشتری کار کند، انرژی کمتری مصرف کرده و از میزان گازهای موجود در هوا می‌کاهد. بنابراین، محیط کار برای افراد تمیز و سالم خواهد بود.
7- کاهش انتشار
با تمیزتر شدن هوای محل کار، اثر کربن کاهش می‌یابد. کارخانه‌ای که انرژی کمتری مصرف می‌کند، سوخت‌های فسیلی کمتری را می‌سوزاند، بنابرحجم گازهای گلخانه‌ای ناشی از آن را کاهش می‌دهد.
۸- بهبود نام تجاری
همانطور که بهره‌وری و روش‌های زیست محیطی خود را بهبود می‌بخشید، تصویر برند شما می‌تواند به راحتی در ذهن مصرف کنندگان حک شود. مزایای کاهش افت فشار می‌تواند تا حد زیادی در بهبود عملیات شما در جنبه‌های مختلف موثر باشد.
