کمپرسور هوا چیست و چگونه کار می کند؟

آیا تا به حال فکر کرده اید که چگونه هوای ساده می تواند ماشین های پیچیده را قدرت داشته باشد؟ کمپرسورهای هوا نقش مهمی در صنایع مدرن دارند. آنها هوای منظم را به انرژی تحت فشار تبدیل می کنند. در این پست ، شما می آموزید که کمپرسورهای هوایی ، نحوه کار آنها و چرا برای کاربردهای بی شماری در هر دو تنظیمات صنعتی و روزمره ضروری هستند.

کمپرسور هوا چیست؟

کمپرسور هوا وسیله ای است که با مجبور کردن هوا به یک فضای کوچکتر و فشرده سازی آن ، انرژی را به انرژی بالقوه تبدیل می کند. سپس این هوای فشرده شده می تواند ذخیره و برای برنامه های مختلف استفاده شود.

از جو هوا می گیرد و آن را به حجم بسیار کمتری فشرده می کند. این فرآیند فشار هوا را افزایش می دهد و آن را به ابزاری همه کاره و قدرتمند تبدیل می کند.

اهمیت در زندگی روزمره و صنعت

کمپرسورهای هوایی نقش مهمی در زندگی روزمره ما و صنایع بی شماری دارند. از لحظه ای که از خواب بیدار می شوید تا به رختخواب بروید ، هوای فشرده شده در بسیاری از جنبه های زندگی شما درگیر است.

این ابزار ابزارهای پنوماتیک را در کارخانه ها قدرت می دهد ، به پروژه های ساختمانی کمک می کند و حتی در مراحل دندانپزشکی نیز کمک می کند. کمپرسورهای هوا همچنین برای کارهای خودرو مانند تورم لاستیک و ترمزهای هوایی ضروری است.

برخی از کاربردهای متداول هوای فشرده شامل موارد زیر است:

• لاستیک های اتومبیل ، دوچرخه و تجهیزات

• ابزارهای پنوماتیک (به عنوان مثال ، دریل ، سندرز ، اسلحه اسپری)

• سیستم های HVAC

• تجهیزات دندانپزشکی

• کمک به فرآیندهای تولید

  
  

تطبیق پذیری و کارآیی هوای فشرده شده ، کمپرسورهای هوا را در بخش های مختلف ، از کارگاه های کوچک گرفته تا گیاهان بزرگ صنعتی ضروری می کند. آنها یک منبع تغذیه قابل اعتماد و مقرون به صرفه برای برنامه های بی شماری ارائه می دهند.

انواع کمپرسورهای هوا

کمپرسورهای هوا در انواع مختلفی قرار می گیرند که هر کدام ویژگی ها و برنامه های منحصر به فرد خود را دارند. بیایید دو دسته اصلی را کشف کنیم: جابجایی مثبت و کمپرسورهای پویا.

کمپرسورهای جابجایی مثبت

کمپرسورهای جابجایی مثبت با کاهش حجم هوا برای افزایش فشار آن کار می کنند. آنها رایج ترین نوع مورد استفاده در تنظیمات صنعتی و داخلی هستند.

کمپرسورهای پیستون/متقابل

کمپرسورهای پیستون ، که به عنوان کمپرسورهای متقابل نیز شناخته می شوند ، از پیستونی که توسط میل لنگ برای فشرده سازی هوا هدایت می شود ، استفاده می کنند. آنها را می توان بیشتر به:

1. کمپرسورهای تک مرحله ای: این کمپرسورها یک پیستون واحد دارند که هوا را در یک مرحله فشرده می کند. آنها برای برنامه های فشار کمتری مناسب هستند.

2. کمپرسورهای دو مرحله ای: این کمپرسورها دارای دو پیستون هستند که هوا را در دو مرحله فشرده می کنند. مرحله اول هوا را به فشار میانی فشرده می کند ، که قبل از ورود به مرحله دوم برای فشرده سازی بیشتر خنک می شود. کمپرسورهای دو مرحله ای کارآمدتر هستند و می توانند به فشارهای بالاتر برسند.

عنوان: کمپرسورهای پیستون تک مرحله ای هوا را در یک مرحله کمپرس می کنند.

کمپرسورهای پیچ چرخشی

کمپرسورهای پیچ چرخشی از دو روتور متمایز برای فشرده سازی هوا به طور مداوم استفاده می کنند. با چرخش روتورها ، هوا می کشند ، آن را فشرده می کنند و آن را بیرون می کشند. آنها به دلیل کارآیی ، قابلیت اطمینان و توانایی تأمین جریان ثابت هوای فشرده شناخته شده اند.

کمپرسورهای پیمایش

کمپرسورهای پیمایش دارای دو پیمایش مارپیچی شکل ، یک ثابت و دیگری در مدار هستند. با حرکت پیمایش در مدار ، هوا بین دو پیمایش به تدریج فشرده می شود و به تدریج فشرده می شود. آنها ساکت ، کارآمد و اغلب در برنامه های کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرند.

کمپرسورهای پویا (جابجایی غیر مثبت)

کمپرسورهای پویا از پروانه های چرخشی با سرعت بالا برای تولید سرعت استفاده می کنند که به فشار تبدیل می شود.

کمپرسورهای گریز از مرکز

کمپرسورهای گریز از مرکز دارای یک پروانه هستند که با سرعت زیاد می چرخد ​​، هوا را به داخل می کشد و آن را به سمت بیرون تسریع می کند. سپس هوای با سرعت بالا کند می شود و به فشار تبدیل می شود. آنها در برنامه های صنعتی در مقیاس بزرگ استفاده می شوند که به سرعت جریان بالایی نیاز دارند.

کمپرسورهای محوری

کمپرسورهای محوری از یک سری تیغه های چرخان برای فشرده سازی هوا استفاده می کنند. با حرکت هوا از طریق کمپرسور ، هر مرحله به تدریج فشار خود را افزایش می دهد. آنها معمولاً در توربین های گازی و موتورهای هواپیما مورد استفاده قرار می گیرند.

جدول: خصوصیات و کاربردهای انواع مختلف کمپرسور هوا.

کمپرسور هوا چگونه کار می کند؟

روند فشرده سازی

فرآیند فشرده سازی را می توان به سه مرحله اصلی تقسیم کرد: مصرف هوا ، فشرده سازی و ذخیره/توزیع.

1. مصرف هوا : کمپرسور از طریق دریچه ورودی در هوای جوی ترسیم می شود. این هوا در فشار و درجه حرارت عادی است.

2. فشرده سازی : سپس کمپرسور از مکانیسم داخلی خود برای کاهش حجم هوا استفاده می کند که به نوبه خود فشار خود را افزایش می دهد. اینجاست که جادو اتفاق می افتد!

3. ذخیره و توزیع : هوای فشرده شده سپس در یک مخزن ذخیره می شود یا مستقیماً از طریق لوله ها یا شیلنگ ها به نقطه استفاده ارسال می شود. اکنون آماده است تا ابزارها و ماشین آلات خود را تأمین کند.

روشهای جابجایی هوا

دو روش اصلی وجود دارد که کمپرسورهای هوا برای جابجایی و فشرده سازی هوا از آن استفاده می کنند: جابجایی مثبت و جابجایی پویا.

جابجایی مثبت

کمپرسورهای جابجایی مثبت از وسیله مکانیکی برای کاهش حجم هوا استفاده می کنند و در نتیجه فشار آن افزایش می یابد. آنها با کشیدن هوا به داخل یک محفظه کار می کنند ، سپس اندازه آن محفظه را برای فشرده سازی هوا کاهش می دهند. انواع متداول عبارتند از:

• کمپرسورهای پیستون

• کمپرسورهای پیچ چرخشی

• کمپرسورهای پیمایش

جابجایی پویا

از طرف دیگر ، کمپرسورهای پویا از پروانه های چرخشی پر سرعت یا تیغه برای تولید سرعت استفاده می کنند. این سرعت سپس به فشار تبدیل می شود. نمونه هایی از کمپرسورهای پویا عبارتند از:

• کمپرسورهای گریز از مرکز

• کمپرسورهای محوری

آنها به طور معمول در برنامه هایی که نیاز به سرعت جریان بالا و عملکرد مداوم دارند استفاده می شود.

سیستم روغن کاری

روغن کاری برای عملکرد صاف و ماندگاری کمپرسورهای هوا بسیار مهم است. دو نوع اصلی سیستم روغن کاری وجود دارد:

کمپرسورهای لباسی (روغن روغن)

در کمپرسورهای لوبیک شده با روغن ، روغن برای روغن کاری ، مهر و موم و خنک کردن اجزای داخلی به محفظه فشرده سازی تزریق می شود. روغن با هوای فشرده شده مخلوط می شود ، که سپس از یک جداکننده روغن عبور می کند تا بیشتر روغن قبل از ذخیره یا استفاده از هوا از بین برود.

کمپرسورهای بدون روغن

کمپرسورهای بدون روغن ، همانطور که از نام آن پیداست ، از روغن برای روغن کاری استفاده نمی کنند. در عوض ، آنها برای کاهش اصطکاک و سایش به روکش ها و مواد ویژه مانند تفلون متکی هستند. آنها در برنامه هایی که خلوص هوا بسیار مهم است ، مانند فرآوری مواد غذایی ، داروسازی و تولید الکترونیک ترجیح داده می شود.

جدول: جوانب مثبت و منفی کمپرسورهای روغن و روغن بدون روغن.

مؤلفه های کلیدی و عملکرد آنها

یک کمپرسور هوا از چندین مؤلفه اصلی تشکیل شده است که برای فشرده سازی کارآمد و تحویل هوا با هم کار می کنند. بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از این مؤلفه ها و کارکردهای آنها بیندازیم.

موتور برقی یا گاز

موتور نیروگاه کمپرسور هوا است. این می تواند یا برقی یا گازدار باشد. موتور پمپ را که وظیفه فشرده سازی هوا را بر عهده دارد ، هدایت می کند.

پمپ و انواع آن

پمپ قلب کمپرسور هوا است. در هوای جوی ترسیم می شود ، آن را فشرده می کند و سپس آن را به مخزن ذخیره سازی یا مستقیماً به برنامه منتقل می کند. سه نوع اصلی پمپ مورد استفاده در کمپرسورهای هوا وجود دارد:

1. پمپ پیستون : همچنین به عنوان پمپ متقابل شناخته می شود ، از یک پیستون رانده شده توسط میل لنگ برای فشرده سازی هوا استفاده می کند. پمپ های پیستون معمولاً در کمپرسورهای هوای کوچکتر و قابل حمل یافت می شوند.

2. پمپ پیچ چرخشی : این نوع پمپ برای فشرده سازی هوا به طور مداوم از دو روتور متمایز استفاده می کند. آنها از پمپ های پیستون کارآمدتر هستند و اغلب در تنظیمات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

3. پمپ پیمایش : یک پمپ پیمایش دارای دو پیمایش مارپیچی شکل ، یک ثابت و دیگری در مدار است. با حرکت پیمایش مدار ، هوا به داخل کشیده و فشرده می شود. پمپ های پیمایش به دلیل عملکرد آرام و کارآیی خود شناخته شده اند.

دریچه های ورودی و تخلیه

دریچه ورودی اجازه می دهد تا هوای جوی در حین سکته مغزی وارد پمپ شود. از طرف دیگر شیر تخلیه ، هوای فشرده شده را از پمپ به مخزن ذخیره سازی یا تا حد استفاده آزاد می کند.

مخزن ذخیره سازی

بیشتر کمپرسورهای هوا دارای یک مخزن ذخیره سازی برای نگه داشتن هوای فشرده شده هستند. مخزن به حفظ فشار ثابت کمک می کند و به عنوان یک بافر بین پمپ و برنامه عمل می کند. همچنین به کمپرسور اجازه می دهد تا کمتر چرخه خود را انجام دهد و طول عمر آن را طولانی تر کند.

سوئیچ فشار و تنظیم کننده

سوئیچ فشار عملکرد کمپرسور را بر اساس فشار موجود در مخزن ذخیره کنترل می کند. هنگامی که فشار به زیر سطح خاصی کاهش می یابد ، سوئیچ کمپرسور را روشن می کند. هنگامی که فشار به حد بالایی می رسد ، کمپرسور را خاموش می کند.

از طرف دیگر تنظیم کننده فشار فشار خروجی کمپرسور هوا را کنترل می کند. این امکان را به شما می دهد تا فشار را متناسب با نیازهای برنامه خود تنظیم کنید.

فیلتر هوا و خشک کن

فیلتر هوا قبل از ورود به کمپرسور ، خاک ، گرد و غبار و سایر آلاینده ها را از هوای ورودی خارج می کند. این به محافظت از اجزای داخلی کمک می کند و هوای فشرده تر را پاک می کند.

خشک کن هوا ، همانطور که از نام آن پیداست ، رطوبت را از هوای فشرده خارج می کند. رطوبت می تواند باعث خوردگی و آسیب دیدگی تجهیزات پایین دست شود. انواع مختلفی از خشک کن های هوا مانند خشک کن های یخچال و خشک کن های خشک کن وجود دارد.

عنوان: اجزای اصلی کمپرسور هوا و قرار دادن آنها.

جدول: اجزای اصلی کمپرسور هوا و کارکردهای آنها.

رتبه بندی قدرت کمپرسور هوا: PSI ، CFM و SCFM

هنگام خرید کمپرسور هوا ، با رتبه های مختلف قدرت روبرو خواهید شد. PSI ، CFM و SCFM رایج ترین آنها هستند. بیایید آنها را تجزیه کنیم و اهمیت آنها را درک کنیم.

PSI (پوند در هر اینچ مربع) چیست؟

PSI اندازه گیری نیرویی است که به یک منطقه معین اعمال می شود. در زمینه کمپرسورهای هوا ، ظرفیت فشار کمپرسور را نشان می دهد. هرچه PSI بالاتر باشد ، فشار کمپرسور می تواند فشار بیشتری ایجاد کند.

ابزارها و برنامه های مختلف به سطح PSI مختلف نیاز دارند. به عنوان مثال:

• لاستیک های تورم: 30-35 psi

• قدرت ناخن های پنوماتیک: 70-90 psi

• دریل های هوایی عملیاتی: 90-100 psi

• در حال اجرا Sanders Air: 100-120 psi

CFM (فوت مکعب در دقیقه) چیست؟

CFM حجم هوا را که یک کمپرسور می تواند در یک دقیقه تحویل دهد ، اندازه گیری می کند. این مستقیماً بر جریان هوا تأثیر می گذارد و تعیین می کند که کمپرسور چگونه می تواند ابزارهای شما را تأمین کند.

توجه به تفاوت بین CFM و SCFM مهم است. CFM حجم واقعی هوای تحویل داده شده است ، در حالی که SCFM حجم هوا است که به شرایط استاندارد تنظیم می شود.

برای محاسبه CFM مورد نیاز برای ابزارهای خود ، الزامات CFM تمام ابزارهایی را که می خواهید به طور همزمان استفاده کنید ، اضافه کنید. سپس حاشیه ایمنی حدود 30 ٪ را اضافه کنید تا هرگونه نشت یا ناکارآمدی را به خود اختصاص دهید.

SCFM (فوت مکعب استاندارد در دقیقه)

SCFM یک اندازه گیری استاندارد صنعت است که در شرایط خارجی مانند دما و رطوبت عوامل دارد. این نمایش دقیق تر از عملکرد کمپرسور را ارائه می دهد.

تولید کنندگان اغلب رتبه های SCFM را برای کمپرسورهای خود ارائه می دهند. این رتبه بندی ها بر اساس شرایط استاندارد 14.7 psia (فشار اتمسفر) ، 68 درجه فارنهایت و رطوبت نسبی 0 ٪ است.

دما و رطوبت می تواند به طور قابل توجهی بر تولید CFM واقعی تأثیر بگذارد. درجه حرارت بالاتر و سطح رطوبت باعث کاهش تراکم هوا می شود و در نتیجه CFM پایین تر می شود. در مقابل ، دمای پایین تر و سطح رطوبت باعث افزایش تراکم هوا می شود و منجر به CFM بالاتر می شود. تأثیر

جدول: تأثیر دما و رطوبت بر خروجی CFM.

هنگام انتخاب کمپرسور هوا ، رتبه SCFM را در نظر بگیرید تا اطمینان حاصل شود که در شرایط مختلف محیطی نیازهای شما را برآورده می کند.

برنامه های هوای فشرده

هوای فشرده شده یک منبع همه کاره و ضروری است. این برنامه در صنایع مختلف و زندگی روزمره کاربردی می یابد.

کاربردهای صنعتی

تولید

در کارخانه های تولیدی ، هوای فشرده طیف گسترده ای از ابزارها و تجهیزات را قدرت می دهد. از خطوط مونتاژ گرفته تا دستگاه های بسته بندی ، نقش مهمی در حفظ هموار کردن عملیات ها ایفا می کند.

صنعت خودرو

صنعت خودرو به شدت به هوای فشرده متکی است. این ماده برای کار با ابزارهای پنوماتیک ، نقاشی اسپری و حتی در سیستم های تعلیق وسایل نقلیه استفاده می شود.

صنعت غذا و آشامیدنی

در صنعت غذا و آشامیدنی ، هوای فشرده به بسته بندی ، بطری و حفظ محیط تمیز کمک می کند. با این حال ، استفاده از کمپرسورهای هوا با درجه مواد غذایی برای جلوگیری از آلودگی ضروری است.

صنعت دارویی

هوای فشرده شده در صنعت داروسازی بسیار مهم است. از آن در تولید ، بسته بندی و حمل و نقل داروها استفاده می شود. استانداردهای دقیق کیفیت هوا باید برای اطمینان از ایمنی محصول حفظ شود.

برنامه های زندگی روزمره

لاستیک های تورم

یکی از رایج ترین کاربردهای هوای فشرده شده در زندگی روزمره ، لاستیک های تورم است. از دوچرخه گرفته تا اتومبیل ، هوای فشرده وسایل نقلیه ما را در حال چرخش نگه می دارد.

ابزارهای پنوماتیک

ابزارهای پنوماتیک مانند اسلحه ناخن ، چکش هوا و اسلحه های اسپری از هوای فشرده شده استفاده می شوند. آنها به طور گسترده در کارگاه های ساخت و ساز ، نجاری و خودرو استفاده می شوند.

سیستم های HVAC

هوای فشرده شده نقش مهمی در سیستم های گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) دارد. از آن برای کنترل دریچه ها ، میراگرها و سایر مؤلفه هایی که جریان هوا و دما را تنظیم می کنند استفاده می شود.

تجهیزات دندانپزشکی

در کلینیک های دندانپزشکی ، ابزارهای فشرده Air Howers مانند توربین های هوایی ، سرنگ ها و واحدهای سایش هوا. این به دندانپزشکان کمک می کند تا با دقت و کارآیی رویه هایی را انجام دهند. مزیت

جدول: مزایای هوای فشرده شده در برنامه های مختلف.

خلاصه

کمپرسورهای هوا هوا را به انرژی تحت فشار تبدیل می کنند و از ابزارها و سیستم های مختلف استفاده می کنند. درک اصول اساسی آنها ، مانند جابجایی هوا و فشرده سازی ، به استفاده کارآمد در استفاده از آنها کمک می کند. نگهداری منظم برای ایمنی و عملکرد بسیار مهم است. با پیشرفت فناوری ، کمپرسورها با کارآیی انرژی ، ساکت تر و باهوش تر می شوند و کنترل بهتری و کاهش هزینه ها را ارائه می دهند. آگاهی از این تحولات ، اطمینان حاصل می کند که اکنون و در آینده بیشترین استفاده را از کمپرسور هوایی خود کسب می کنید.