هوای فشرده در کمپرسور

از آنجایی که فشرده‌سازی گرما تولید می‌کند، خنک‌سازی گاز فشرده بین مراحل باعث افزایش راندمان و فشرده‌سازی هم‌دما می‌گردد.

هوای فشرده در کمپرسور

هوای فشرده در کمپرسور ،هوای اتمسفر دارای بخار می باشد و ساخت هوای فشرده با کاهش این بخار همراه است. زمانی که هوا به صورت کامل متراکم می شود غلظت آب بالاتر می رود در نتیجه هوای فشرده در مخازن بیشتر به صورت مایع است.
طی مدت 8 ساعت فشرده سازی هوا به میزان 80 لیتر آب تولید می شود. دمای نقطه شبنم در فشار پایین نشان دهنده مقادیر کمتر فشار آب در هوای فشرده می باشد. ساخت هوای فشرده شامل چند مرحله می شود که به ترتیب شامل خشک کرن هوای فشرده و کاهش آب در آن، پس خنک سازی ، خشک سازی سرمایشی، ترکم بیش از حد هوای فشرده، خشک کردن جذبی نافذ و خشک کردن جذبی سطحی می شود.
سپس کل هوای فشرده تولید شده با استفاده از روش های مخصوص از صافی ها عبور می کند و قابل استفاده می شود. هوای فشرده در تهران و سایر شهرستان ها جزو اصلی ترین مواد استفاده شده در صنعت و کمپرسور ها می باشد.

انواع کمپرسور ها و خشک کن ها در صنعت با استفاده از سیستم هوای فشرده فعالیت می کنند.
پنوماتیک یا هوای فشرده سال هاست در زمینه سیستم های تهویه مطبوع و شیرآلات بادی ایفای نقش می کند. انتخاب کمپرسورها برای سیستم های مختلف با توجه به میزان فشرده سازی هوا انجام می شود.
در نتیجه سیستم های ویژه و جدیدی برای افزایش کارایی و تولید هوای فشرده وارد بازار شده است.
در سیستم هایی نظیر توربین های بادی از هوای فشرده برای تولید آب استفاده می شود. در 8 ساعت ساخت هوای فشرده در کمپرسور سازی حدود 80 لیتر تولید آب وارد سیستم می شود. کمپرسور های توربینی به حجم هوای فشرده زیاد در حدود 1000مترمکعب در دقیقه نیاز دارند و همین مسئله می تواند عاملی برای تولید هوای فشرده بیشتر در نیروگاه ها باشد.

کمپرسورهای هوای فشرده

استفاده از این روش میزان آب مصرفی در سایر بخش های صنعتی از جمله کوره های ریخته گری و معادن را کاهش می دهد. این مکان ها از جمله صنایعی هستند که از کمپرسور های تولید هوای گسترده وسیع استفاده می کنند.
افت عملکرد کمپرسورها در سیستم های مختلف ممکن است به دلیل نشت هوای فشرده از کناره های پره ها باشد.
هوای فشرده در بیمارستان ها و آتش نشانی ها در مقیاس کمتر با کارایی متفاوت استفاده می شود. این هوای فشرده با توجه به راندمان آن متفاوت از تولید هوای فشرده صنایع و معادن می باشد.
موارد استفاده از هوای فشرده بسیار زیاد است و شامل بیشتر سیستم های صنعتی و کمپرسورهای وسیع می شود.

روش های ساخت هوای فشرده در کمپرسور های مختلف متنوع است اما اساس تولید در همه آنها یکسان است. بخش های تولید هوای فشرده با استفاده از فرایند تصعید انجام می شود.

خشک کردن هوای فشرده

اولین مرحله برای تولید هوای فشرده در سیستم کمپرسورها کاهش میزان بخار آب موجود در هوا است. در حدود 80 درصد رطوبت نسبی در هوا وجود دارد که برای تبدیل به هوای فشرده باید این میزان بخار آب از هوای خارج شود. کمپرسور ها به طور کلی هوای خروجی بدون روغن تولید می کنند یعنی تولید هوای خشک باید بدون روغن انجام شود و کامل free oil باشد. این بخش برای تولید هوای فشرده در سیستم های دارویی و غذایی اهمیت بسیار بالایی دارد.

تولید هوای فشرده در ایران

به دلیل عدم استفاده از روغن در تولید هوای فشرده امکان سایش قطعات بیشتر می شود و چون مقداری از هوا از محل یاتاقان ها نشت می کند باید میزان فشرده سای به صورتی باشد که به حد مورد نیاز کمپرسور ها برسد لذا از دو مرحله روتور برای تولید هوای فشرده استفاده می شود. در مقابل سیستم های تولید هوای فشرده که روغن کاری خوبی دارند کمتر دچار صدا می شوند و نیاز به تعمیرات متوالی قطعات دارند.
دستگاه پس خنکاری یک مبدل حرارتی است که هوای خشک تولید شده را خنک می کند تا سیستم ها کمتر نیاز به مصرف انرژی داشته باشند.

خشک کن سرمایشی به منظور بدون استفاده از آب هوای فشرده تولید شده را مجددا خنک می کند و بدین طریق آب زیادی تقطیر شده و جدا می شود.
این عمل باید به صورتی باشد که به طور کلی عمل تقطیر خارج از لوله ها انجام نشود. تراکم بیش از حد به این معنی است که باید هوای فشرده تولید شده تراکمی بیش از میزان اتسمفرهوا داشته باشد. درنتیجه تراکم بخار آب افزایش پیدا می کند.
پس از اتمام این مرحله نوبت به یک مرحله فرعی به نام خشک کننده جذبی نافذ می رسد که استفاده از مواد جاذب آب در آن بسیار بالا است و پس از آن با استفاده از صافی های مخصوص هوای فشرده تولید شده وارد تصفیه می شود و به مصرف کمپرسور ها می رسد.

فشرده‌سازی مرحله به مرحله

از آنجایی که فشرده‌سازی گرما تولید می‌کند، خنک‌سازی گاز فشرده بین مراحل باعث افزایش راندمان و فشرده‌سازی هم‌دما می‌گردد.
خنک‌سازی بین مرحله‌ای باعث مقدار کمی تقطیر می‌شود که با استفاده از شیرهای تخلیه مایع به بیرون ارسال می‌گردد. «فلایویل» (flywheel) کمپرسور ممکن است توسط یک فن خنک‌کننده به حرکت درآید. به عنوان مثال در یک کمپرسور معمولی غواصی، هوا در سه مرحله فشرده می‌شود.
اگر هر مرحله دارای نسبت فشرده‌سازی 1 به 7 باشد، کمپرسور می‌تواند 343 بار فشار اتمسفری (343=7*7*7) را تولید کند.

نویسنده هواسازان