انواع کمپرسور باد پیستونی و کاربردهایش

کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت نسبت به سایر کمپرسورها متداول‌تر بوده و موارد استفاده از آن‌ها گسترده‌تر است. در میان مدل‌های مختلف کمپرسورهای باد با جابه‌جایی مثبت، کمپرسور باد پیستونی با عملکرد رفت‌ و برگشتی (برگشت پذیر)، نقش اساسی در تامین هوای فشرده‌ی مورد نیاز تجهیزات، دستگاه‌ها و ابزارهای صنعتی و خانگی دارند. به طوری که اغلب دستگاه‌های پنوماتیک انرژی مورد نیاز خود را از کمپرسورهای پیستونی به دست می‌آوردند. برای انتخاب بهترین و مناسب‌ترین کمپرسور پیستونی با توجه به ظرفیت، ابعاد و سایر مشخصات دستگاه‌ها و ابزارها، شناخت انواع مدل‌های این کمپرسور لازم و ضروری است. بدین منظور، در این مطلب انواع کمپرسورهای پیستونی را به همراه نحوه‌ی عملکرد هر یک بررسی کرده و به برخی از رایج‌ترین کاربردها و موارد استفاده از این کمپرسورها اشاره خواهیم کرد.

انواع کمپرسور باد پیستونی

کمپرسورهای پیستونی یکی از قدیمی‌ترین و رایج‌ترین کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت هستند که با استفاده از پیستون عمل فشرده سازی هوا را انجام داده و فشار مورد نیاز انواع تجهیزات، دستگاه‌‌ها و ابزارهای پنوماتیک را فراهم می‌کنند. یک کمپرسور باد پیستونی مانند یک موتور احتراق داخلی کوچک، دارای میل لنگ، میله اتصال و پیستون، استوانه و سر شیر است. اگرچه نمونه‌های کوچک‌تر این نوع کمپرسور تنها از پمپ و موتور تشکیل شده‌اند و عملکرد ساده‌تری دارند. با توجه به قطعات تشکیل دهنده و نحوه‌ی عملکرد کمپرسورهای پیستونی، می‌توان آن‌ها را از نظر تراکم، تعداد حفره، سیلندرها و نحوه‌ی قرار گرفتن محور آن‌ها به انواع گوناگون طبقه‌بندی کرد. از نظر پیکربندی و نحوه‌ی عملکرد، کمپرسورهای پیستونی به انواع تک کاره، دو کاره، روغن کاری شده و یا بدون روغن (خشک) دسته‌بندی می شوند؛

یکی از رایج‌ترین مدل ها در بین انواع کمپرسورهای پیستونی، طراحی دو مرجله ای آن‌هاست. این نوع کمپرسور باد پیستونی با پیکربندی L با یک سیلندر عمودی با فشار کم و یک سیلندر افقی و فشار قوی عمل فشرده سازی هوا را انجام می‌دهد. در مدل 2مرحله ای (دو تایی) این نوع کمپرسورها، از هر دو طرف پیستون برای فشرده سازی استفاده می‌شود و کمپرسور در طول یک واگشت از هر دو ضربه استفاده می‌کند که این فرایند سبب تولید هوایی فشرده تر می‌گردد.

کمپرسورهای پیستونی معمولا به صورت یک یا دو سیلندر عرضه می‌شوند تا متناسب با نیازهای ابزارها و دستگاه‌ها هوای فشرده را تولید کنند. مدل‌های دو سیلندر کمپرسورهای پیستونی دقیقا مانند مدل‌های تک سیلندر عمل می‌کنند، با این تفاوت که در هر چرخش به جای یک ضربه، با دو ضربه هوا را فشرده می‌سازند. بسیاری از کمپرسورهای دو سیلندر، دو مرحله‌ای هستند؛ پیستون هوا را به سیلندر دوم منتقل کرده و فشار را بیشتر می‌کند. در کمپرسور ها از پرشر سوئیچ برای متوقف کردن موتور در هنگام افزایش فشار مخزن، بیش از مقدار تعیین شده استفاده می‌کنند. علاوه بر این، این نوع کمپرسورهای باد شامل تنظیم کننده‌ای هستند که مطابق با فشار مورد نیاز ابزار، عمل می‌کنند. مخزن کمپرسور دارای یک شیر ایمنی است که در صورت خرابی سوئیچ فشار باز می‌شود. سوئیچ فشار نیز معمولا شامل یک دریچه‌ی تخلیه کننده است که هنگام خاموش بودن کمپرسور، فشار مخزن را کاهش می‌دهد. کمپرسورهای کوچک‌ی که تنها از یک سیلندر در یک جهت حرکت برای فشرده سازی هوا استفاده می‌کنند، معمولا هوا را به شکل ناهموار و ناصاف تولید می‌کنند. این مسئله می‌تواند به دلیل از بین رفتن فشار در طول تولید هوا باشد.

در دسته‌ی دیگر، کمپرسورهای پیستونی به دو دسته‌ی روغنی و بدون روغن (خشک) تقسیم می‌شوند. بسیاری از کمپرسورهای پیستونی به شکل روغن کاری شونده ساخته می‌شوند؛ یعنی یک مخزن روغن دارند که با چرخش، میل لنگ‌ها، یاتاقان‌ها و دیواره‌های استوانه را روان می‌کنند. پیستون‌های کمپرسور باد نیز دارای حلقه‌هایی هستند که به نگه داشتن هوای فشرده شده در بالای پیستون و جدا کردن روغن روان کننده از هوا کمک می‌کنند. اگرچه وجود روغن در کمپرسورهای پیستونی سبب روان کاری و عملکرد بهتر دستگاه‌ها شده و از داغ شدن آن‌ها نیز جلوگیری می‌کند، اما در بسیاری از تجهیزات و دستگاه‌های حساس، با توجه به احتمال نشتی روغن، از مدل‌های بدون روغن و خشک این کمپرسورها استفاده می‌شود.
کمپرسورهای پیستون مایع یونی جدیدترین مدل‌های کمپرسورهای باد برگشت‌ پذیر هستند. در این نوع جدید کمپرسور باد، پیستونی که عمل فشرده سازی هوا را انجام می‌دهد از جنس فلز نیست، بلکه از مایع یونی ساخته شده است، نوعی نمک سیال که استفاده از آن در فناوری فشرده سازی، مدیون کار اخیر دانشمندان انگلیس می‌باشد. پیستون مایع نیاز به آب بندی ندارد و باعث افزایش چشم‌گیر بهره‌وری کمپرسور می‌گردد. این فناوری به ویژه در مقابله با گازهای بسیار فرّار مانند هیدروژن فوق‌العاده مؤثر است و احتمالاً در آینده اهمیت بیشتری پیدا خواهد کرد.

علاوه بر موارد ذکر شده، عوامل دیگری از جمله میزان فشار کاری، توان موتور کمپرسور، ظرفیت هوادهی، CFM و PSI و… نیز نه تنها در دسته‌بندی کمپرسورهای پستونی موثر هستند، بلکه قیمت آن‌ها را نیز تحت تاثیر قرار می‌دهند. لذا هنگام خرید کمپرسورهای پیستونی علاوه بر انتخاب مناسب‌ترین مدل از بین انواع مختلف این دستگاه‌ها، حتما عوامل دیگر از جمله ویژگی‌های ظاهری مانند جوشکاری با کیفیت کمپرسور و قطعات استفاده شده در دستگاه را نیز باید در نظر گرفت.

کاربردهای کمپرسور پیستونی

سال‌ها پیش، برای تامین نیروی مورد نیاز تمام ابزارها و دستگاه‌ها یک منبع انرژی مرکزی وجود داشت که انرژی را از طریق سیستم تسمه‌ای، چرخ‌ها و میل لنگ تولید می‌کرد. این نیرو با استفاده از انرژی مکانیکی به فضای کار منتقل می‌شد. با به وجود آمدن کمپرسورها بسیاری از مشکلات قدیمی از بین رفته و انرژی مورد نیاز کلیه‌ی تجهیزات، دستگاه‌ها و ابزارهای صنعتی و خانگی با قدرت و سهولت بیشتر فراهم می‌گردد.

امروزه کمپرسورهای هوا در طیف گسترده‌ای از موقعیت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ از پمپ بنزین‌ها گرفته تا کارخانه‌های بزرگ تولیدی، در دستگاه‌ها و ابزارهای خود از کمپرسور باد استفاده می‌کنند. یکی از بزرگ‌ترین مزایای استفاده از کمپرسور باد پیستونی این است که هر ابزار به یک موتور بزرگ مجزا برای تامین نیرو نیازی ندارد. در عوض، یک موتور واحد روی کمپرسور باد انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی تبدیل می‌کند. این امر باعث می‌شود ابزارهای سبک، کم حجم و راحت نیز قدرت خود را از هوای فشرده شده به دست آورند و بی سر و صدا کار کنند. از آن جا که این دستگاه‌ها قطعات کمتری دارند، عمر آن‌ها طولانی‌تر بوده و دیرتر مستهلک می‌شوند.

کمپرسورهای برگشت پذیر کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف دارند؛ از جمله پردازش و تحویل گاز طبیعی، کارخانه‌های شیمیایی و پالایشگاه‌های نفت. گازهای فشرده شده همچنین نقش مهمی در فناوری تبرید، سردسازی و خنک کنندگی ایفا می‌کنند، جایی که افزایش مجدد بعدی گاز پس از فشرده سازی، خنکی مورد نیاز تجهیزات را فراهم می‌کند. از هوای فشرده‌ی تولید شده توسط کمپرسور باد پیستونی، در تنظیمات متنوعی مانند غواصی، دندان‌پزشکی و جراحی دندان، کارگاه‌های اتومبیل سازی و کشاورزی نیز استفاده می‌شود. ابزارهای پنوماتیک (دارای نیروی هوا) مانند مته‌ها، اره ها، چرخ‌های زاویه‌ای در صنعت اهمیت زیادی دارند، زیرا سبک‌تر و ایمن‌تر از موتورهای برقی هستند.

کمپرسورهای برگشت پذیر پیستونی به عنوان کمپرسورهای پر قدرت با بالاترین انرژی شناخته می‌شوند و در موارد بسیاری، به غیر از مواردی که به مقدار کمی گاز نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما با وجود کاربردهای گسترده‌ی آن‌ها، این نوع کمپرسورها نسبت به سایر انواع کمپرسور، به تعمیر و نگهداری بیشتری نیاز دارند. بنابراین باید در کنار میزان انرژی و سایر مشخصات فنی و ویژگی‌های این دستگاه، هزینه‌های نگهداری آن را نیز در نظر گرفت.توجه داشته باشید یکی از مهمترین مواردی که در هنگام استفاده ا کمپرسور ها پیستونیی روغنی باید مورد توجه قرار دهید،میزان و نوع روغن این کمپرسور ها میباشد.معمولا روغن این کمپرسور ها باید به صورت دوره ای مثلا هر 6 ماه یکبار تعویض شود تا بتوانید با حداکثر قدرت کمپرسور استفاده نمایید.در صورتیکه روغن استفاده شده دارای ناالصی زیادی باشد و یا مناسب کمپرسور نباشد به احتمال زیاد دستگاه دچار گیرپاژ خواهد شد که هزینه های زیادی را برایی مالک در بر خواهد داشت.معمولا این کمپرسورها نمایشگر روغن دارند و با مشاهده این قسمت خواهید فهید که ایا روغن دستگاه کم شده یا نه.
مورد بعدی صدای زیاد کمپرسور های پیستونی میباشد که توصیه میشود در محیط های مسکونی از این مپ باد استفاده نکنید و به سراغ مدل های بدون صدا بروید.زیرا صدای زیاد و لرزش باعث صلب اسایش و آرامش همسایگان میشود و اجازه کار کردن مداوم را به اپراتور نخواهد داد.
کمپرسور های پیستونی به صورت تکفاز و سه فاز تولید میشود که میتوانید با توجه به نیازتان مدل های مختلف را انتخاب کنید.پر استفاده ترین این کمپرسور ها دارای مخزن های 150 تا 500 لیتر میباشد که در تعمیر گاههای خودرو،کارگاههای کوچک،نقاشی ساختمان و…. مورد استفاده قرار میگیرند.از معروف ی کمتری را اشغال کنند و حمل و نقل راحتتذی ترین برندهای تولید کننده الکترو موتور این کمپرسور ها میتوان به برند موتوژن اشاره کرد که در سالیان زیاد امتحان خود را با سر بلندی قبول شده است.همچنین واحد های هواساز این کمپرسور ها هم انواع مختلفی از جمله مدل کتابی،طرح ایتالیا،خورجینی و… دارد.شما میتوانید بسته به نوع کار و محیطی که در آن مشغول به کار هستید مدل های مخزن ایستاده یا خوابیده را سفارش دهید.همچنین در صورت نیاز میتوانید از شرکت تولید کننده درخواست نمایید تا موتور را از مخزن جدا کنند تا فضای کمتری را اشغال نماید و راحتتر بتوانید کمپرسور را جابه جا نمایید.
سعی نمایید کمپرسور را در محیطی قرار دهید که تراز باشد،زیرا در مدل های روغنی اگر کمپرسور به صورت صاف قرار نگیرد احتمال جمع شدن روغن در یک گوشه موتور زیاد میشود که باز هم باعث خرابی دستگاه خواهد شد.برای برق دستگاه بهترین راهکار استفاده از سیم برق مستقیم میباشد که از کنتر به کمپرسور وصل میشود.دلیل این موضوع این است که کمپرسور های باد در ابتدای روشن شدن ،آمپر اویه زیادی دارند که به صورت لحطه ای میباشد.اگر در مسیر برق دستگاه،مصرف کننده دیگری هم باشد احتمال اینکه فیوز کنتر عمل کند و برق قطع شود بسیار زیاد خواهد بود.

 امیدواریم این مقاله مورد استفاده قرار گرفته باشد.هر سوالی در رابطه با کمپرسور های پیستونی دارید در زیر این پست پاسخ داده میشود.