کمپرسور باد اویل فری چگونه کار می‌کنند؟ نحوه کار کمپرسور باد اویل فری

کمپرسور های باد جزو تجهیزات با ارزش صنعتی می ‌باشند و هرچه هوای فشرده تولید شده توسط کمپرسور های باد با کیفیت ‌تر باشد، ارزش آنها نیز بیشتر خواهد شد. یکی از مشکلات اصلی کمپرسور های باد روغنی، ورود روغن به هوای فشرده می‎باشد که باعث کاهش کیفیت هوای تولیدی خواهد شد.

برای حذف روغن وارد شده مجبور به هزینه کردن و خریداری انواع میکرو فیلترهای نانو و کربنی می ‌باشید. همچنین با افزایش استفاده شما از کمپرسور های باد، ناچار هستید تا فیلترها را سریع ‌تر تعویض کنید که خود باعث افزایش هزینه‌ها خواهد شد. برای رفع این مشکل اساسی، کمپرسورهایی تحت عنوان کمپرسور های اویل فری وارد بازار شده ‌اند که استفاده از آن‌ها می‌تواند هزینه‌های مربوط به پاک‌سازی هوای فشرده تولیدی را به شکل چشم‌گیری کاهش دهد.

کمپرسور های اویل فری چگونه کار می‌کنند؟

برخی از کمپرسورهای اویل فری فاقد هرگونه تماس مکانیکی در محفظه تراکم می‌باشند و برخی دیگر از پوشش‌ های ضد اصطکاکی مانند تفلون یا گرافیت بر روی قطعاتی که تماس مکانیکی دارند، بهره می‌برند.
اغلب کمپرسورهای بدون روغن از پوشش‌های ضد اصطکاک استفاده می‌کنند که حرکت روان و بدون سایش اجزاء متحرک را تضمین می‎‌کند. همچنین به دلیل وجود آب‌بندی خوب در این کمپرسورها، هوای فشرده صد درصد پاک تولید خواهد شد.

مزایای کمپرسور باد اویل فری نسبت به کمپرسورهای باد روغنی باعث شده تا تقاضا برای این نوع از کمپرسورها افزایش یابد. استفاده از کمپرسورهای روغنی نه‌ تنها از جنبه زیست محیطی برتری دارد، بلکه مزایای زیر را نیز برای شما به همراه خواهد داشت:

• نیاز به تعویض فیلترهای پایین‌ دست کاهش پیدا می‌کند، چراکه فیلترها مجبور به جذب روغن نیستند.

• افت فشار ناشی از انسداد فیلترهای پایین‌دست و فیلترهای جذب روغن کاهش پیدا کرده و در نتیجه بهره‌وری کل افزایش پیدا می‌کند.

• هزینه‌های مربوط به تعویض روغن بطور کلی حذف خواهند شد و در نتیجه هزینه‌های عملیاتی کاهش پیدا می‌کند.

• میعانات کمپرسور فاقد روغن بوده و تخلیه آن‌ها به فاضلاب باعث ایجاد ضررهای زیست محیطی نخواهد شد.

• این کمپرسور ها نیاز به شرایط نگهداری خاصی ندارند.مثلا استفاده در محیط های سرد

مزایای مطرح شده و هزینه‌های کمتر کمپرسورهای اویل فری باعث شده تا خریداری این نوع از کمپرسورهای باد به یک سرمایه‌گذاری بلند مدت تبدیل شود.

 

کمپرسور های اویل فری و هوای کلاس صفر:

تا اینجای کار دانستیم که هوای فشرده تولید شده توسط کمپرسورهای اویل فری از کیفیت بسیار بالایی برخوردار می‌باشند.
کمپرسورهای باد براساس کیفیت هوای فشرده تولید شده رتبه ‌بندی می‌شوند. این رتبه بندی، هوای فشرده را براساس کیفیت در یکی از رتبه‌های ISO 0 تا ISO 5 قرار می‌دهد. رتبه ISO 0 به معنای هوای فشرده با بالاترین خلوص ممکن می‌باشد. تنها کمپرسورهای اویل فری می‌توانند هوای فشرده ‌ای با این خلوص تهیه کنند.

کمپرسورهای باد اویل فری، هوای فشرده کلاس صفر را تضمین می‌کنند. کمپرسور های اویل فری قادر به تولید هوای فشرده کاملا پاک و کلاس صفر برای کاربردهای حساس می‌باشند. با آنکه کمپرسورهای اویل فری قیمت به نسبت بالایی دارند، اما خریداری آن‌ها امن‌ترین و بهترین راه برای تولید هوای فشرده صد درصد پاک و عاری از روغن می‌باشد.

کمپرسورهای باد روغنی با بهترین سیستم فیلتراسیون، در بهترین حالت می‌توانند هوای فشرده کلاس یک تولید کنند. در کمپرسورهای روغنی همواره ذرات روغن در هوای فشرده نفوذ می‌کند که برای فیلتراسیون آن لازم است تا از فیلترهای متعدد و قوی استفاده شود. با این‌حال هوای فشرده تولید شده بطور کامل عاری از روغن نخواهد بود و فیلترها تنها می‌توانند بخشی از روغن وارد شده را حذف نمایند.

 

کمپرسور های اویل فری در مقابل کمپرسورهای روغنی:

نوع مصرف شما از کمپرسورهای باد، یکی از مهم‌ترین پارامترها در انتخاب بهترین کمپرسور باد برای کاربری شما می‌باشد. در برخی از صنایع حساس که روغن موجود در هوای فشرده باعث خرابی و از بین رفتن ابزارهای پنوماتیک و فساد محصول نهایی می‌شود، استفاده از کمپرسورهای اویل فری یک ضرورت بشمار می‌رود. درحالیکه کمپرسورهای باد روغنی، دوام بیشتری داشته و برای مشاغلی که حساسیت بالایی به روغن ندارند، مناسب‌تر می‌باشد.
زمانیکه در انتخاب بین کمپرسورهای اویل فری و کمپرسورهای روغنی گیر افتاده‌اید، مطالب زیر می‌تواند تصمیم‌گیری شما را آسان‌تر گرداند.

کیفیت هوا: کمپرسورهای اویل فری بهترین هوای فشرده را تولید می‌کنند. در نتیجه محصولات تولید شده در خطر فساد و خرابی نخواهند بود.

میزان نویز: بطور معمول کمپرسورهای روغنی صدای بیشتری نسبت به کمپرسورهای اویل فری تولید می‌کنند. (این مورد 100 در 100 نمیباشد و استثنا هم دارد.مانند کمپرسور های روغنی هرمتیک یا یخچالی)

مصرف انرژی: کمپرسورهای بدون روغن، مصرف انرژی را به حداقل رسانده و همچنین هزینه تعمیرات و نگهداری کمتری نسبت به کمپرسورهای روغنی دارند.

اثرات زیست محیطی: کمپرسورهای اویل فری فاقد میعانات حاوی روغن بوده و از این جهت برای محیط زیست آلودگی بسیار کمتری تولید می‌کنند.

بطور کل کمپرسورهای روغنی به دلیل طول عمر بالاتر و قیمت پایین‌تر، گزینه مقرون بصرفه‌تری برای کاربردهایی می‌باشد که حساسیت زیادی به هوای فشرده حاوی روغن ندارند. درحالیکه کاربردهایی مانند پزشکی و غذایی که به روغن حساسیت زیادی دارند، می‌بایست از کمپرسورهای اویل فری استفاده کنند.

 

مراحل عملکرد کمپرسورهای اویل فری:

بررسی مراحل عملکردی یک کمپرسور باد اویل فری به درک بهتر نحوه کار کردن آن کمک شایانی می‎‌کند. در این قسمت به بررسی مراحل عملکرد یک کمپرسور اویل فری خواهیم پرداخت.

1 – مکش هوا:

کمپرسورهای اویل فری کار خود را با مکش هوا آغاز می‌کنند. هوای مکیده شده از فیلترهای ورودی عبور داده می‌شود تا ذرات آلاینده آن حذف گشته و هوای پاک به درون موتور کمپرسور راه یابد. سپس هوای فیلتر شده وارد محفظه شده و کمپرسور در مرحله بارگزاری قرار می‌گیرد.

2 – فشرده‌سازی مرحله اول:

همانطور که می‎‌دانید، کمپرسورهای اویل فری فاقد روغن می‌باشند. یکی از کاربردهای روغن در کمپرسورهای روغنی، جذب گرما می‌باشد. در کمپرسورهای اویل فری به دلیل وجود نداشتن روغن، حرارت زیادی در مرحله فشرده‌سازی ایجاد می‌شود که و گاها دمای کمپرسور در این مرحله به بیش از 100 درجه سانتی‌گراد می‌رسد. اما به دلیل وجود آلیاژهای خاص، سریعا عملیات هم دمایی با محیط انجام و حرارت کاهش میابد.

3 – گذر از اینترکولر (در بعضی از مدل ها):

آن دسته از کمپرسورهای اویل فری که فشرده‌سازی چند مرحله‌ای دارند، هوا پس از مرحله اول فشرده‌سازی از اینترکولر عبور می‌کند. اینترکولر به کاهش دمای هوای فشرده کمک کرده و آن را برای فشرده‌سازی در مراحل بعدی آماده ‎‌سازی می‌کند.

دمای بالایی که هوا پس از مرحله اول فشرده‌ سازی دارد، باعث کاهش چگالی آن خواهد شد. همچنین دمای بالای هوا باعث اختلال در مرحله دوم فشرده‌سازی شده و این دمای بالا می‌تواند باعث صدمه به کمپرسور شود. به همین دلایل از اینترکولر برای کاهش دمای هوا پس از اولین مرحله فشرده‌سازی استفاده می‌شود.

یکی دیگر از مزایای اینترکولر، کاهش رطوبت هوا می‌باشد. اینترکولر با کاهش دمای هوا باعث میعان بخشی از رطوبت هوا شده و هوا را کمی خشک‌تر می‌کند.

4 – فشرده‌سازی مرحله دوم:

هوا پس از خروج از اینترکولر وارد مرحله دوم فشرده‌سازی می‌شود و در این مرحله فشار هوا افزایش بیشتری خواهد یافت. به دلیل عدم وجود روغن در عناصر اطراف، دمای هوا برای بار دیگر افزایش می‌یابد.

5 – آماده‌سازی هوای فشرده و گذر از افترکولر(موجود در بعضی از مدل ها):

پس از مرحله فشرده‌سازی دوم، دمای هوا به 150 درجه سانتی‌گراد می‌رسد که لازم است پیش از استفاده، یکبار دیگر خنک شود. در این مرحله، هوا برای خنک شدن به افترکولر وارد می‌‌شود. هوا با عبور از افترکولر خنک شده و برای ذخیره شدن در مخزن آماده می‌شود. ورود هوا به مخزن از طریق یک شیر یک‌طرفه انجام می‌شود تا جلوی هرگونه جریان برگشتی هوا به کمپرسور باد گرفته شود. ایجاد شدن جریان برگشتی، صدمات زیادی را به اجزای کمپرسور باد وارد کرده و باعث خرابی کمپرسور باد خواهد شد.

اغلب کمپرسورها بخصوص کمپرسورهای پیستونی دارای دمپرهای پالسی هستند که قبل از افترکولر قرار دارند. این دمپرها وظیفه دارند تا ارتعاشات ناشی از مکش و رانش را کاهش دهند. ارتعاشاتی که از طریق مکش و رانش ایجاد می‌شوند وارد لوله‌های انتقال شده و عملکرد دستگاه‌های سنجش فشار و ابزارها را دچار مشکل می‌کند.

6 – سوئیچ فشار (پرشر سوئیچ):

پرشر سوئیچ یکی از مهم‌ترین بخش‌های هر کمپرسور بادی می‌باشد. زمانی‌که سطح فشار هوای مخزن از حد مشخصی بالاتر رود، پرشر سوئیچ دستور خاموش شدن را به کمپرسور می‌دهد. همچنین با کاهش فشار تا حدی معین، دستور روشن شدن به کمپرسور باد صادر شده و مخزن شروع به پر شدن می‌کند.

 

روغن در کمپرسورهای اویل فری اسکرو:

احتمالا متوجه این موضوع هستید که کمپرسورهای باد اویل فری نیز در گیربکس خود روغن دارند. اگر این موضوع برایتان روشن نیست، لازم است ذکر کنیم که کمپرسور اویل فری به کمپرسور بادی گویند که در محفظه فشرده‌سازی آن روغنی وجود نداشته باشد.

این بدان معنا نیست که سایر اجزای کمپرسور اویل فری مانند گیربکس و یاتاقان‌ها که خارج از محفظه فشرده‌سازی هستند، فاقد روغن می‌باشند.
گیربکس برای هدایت دو بخش فشرده‌سازی در کمپرسورهای اویل‌فری مورد استفاده قرار می‌گیرند. گیربکس برای عملکرد صحیح نیازمند روغن‌کاری می‌باشد و درصورت خرابی، هزینه‌های زیادی را روی دست شما خواهند گذاشت.
روغن از مخزن روغن به درون گیربکس پمپ شده و آن را روغن‌کاری می‌کند و توسط یک خنک‌کننده روغن و فیلتر روغن، خنک می‌شود تا بتواند بخشی از گرمای گیربکس را جذب نماید.

 

سیستم‌های خنک‌کاری در کمپرسور باد:

در این مقاله، تمرکز ما بر روی کمپرسورهای اویل فری می‌باشد. در کمپرسورهای اویل فری، دو سیستم هوا و آب برای خنک‌کاری وجود دارد.
سیستم خنک‌کاری با هوا، اغلب در کمپرسورهای روتاری اسکرو مشاهده می‌شوند. در این سیستم، ازهوای محیط برای خنک‌کاری اجزای کمپرسور، هوای فشرده و روغن گیربکس استفاده می‌شود. در این سیستم، هوا به گردش درآمده و گرمای اجزای مختلف کمپرسور و روغن گیربکس را به بیرون هدایت می‌کند.

در سیستم خنک‌کاری با آب، دو مدار آب و هوا وجود دارد. در این سیستم، آب گرمای در نزدیکی اجزای کمپرسور جریان یافته، گرمای آن‌ها را جذب کرده و متراکم می‌شود. سپس گرمای آب گرفته شده و آب سرد می‌شود تا دوباره برای جذب گرمای اجزای کمپرسور آماده شود. در این سیستم از آب برای خنک‌ کردن روغن، اینترکولر و المنت‌های کم فشار استفاده شده و از هوا برای خنک‌کاری افترکولر و المنت‌های پرفشار استفاده می‌شود.

کمپرسورهای اویل فری چقدر عمر می‌کنند؟ عمر مفید کمپرسور باد اویل‌ فری:

بطور کل کمپرسور های اویل فری طول عمر پایین‌تری از کمپرسورهای روغنی دارند، چراکه پوشش ضد اصطکاک کمپرسورهای اویل فری به‌مرور زمان دچار فرسودگی شده و باعث خرابی کمپرسور می‌شوند. همچنین کمپرسورهایی که از موتور یونیورسال استفاده می‌کنند، به اندازه کمپرسورهای دارای موتور القایی، دوام می‌آورند.

پوشش ضد اصطکاک تفلونی که اغلب در سیلندرها استفاده می‌شوند، با گذشت زمان از بین رفته و عواملی چون گرمای شدید باعث فرسایش زودتر از موعد آن‌ها می‌شود. اگر از یک کمپرسور باد اویل فری به ‌درستی استفاده شده و نگهداری‌های لازم از آن به خوبی انجام شود، می‌تواند تا سال‌های سال بدون هیچ مشکلی به کار خود ادامه دهد.

برای اینکه بتوانید کمپرسور اویل فری خود را حفظ کرده و طول عمر آن را افزایش دهید، می‌بایست حداقل هر 3 ماه روکش تفلونی سیلندر و حلقه‌ها و واشرهای آب‌بندی آن را چک نمایید. همچنین به دمای کمپرسور خود توجه ویژه داشته باشید و درصورت بالا بودن دمای آن، به دنبال دلیل این موضوع گشته و مشکل را رفع نمایید. برای جلوگیری از گرم شدن کمپرسور اویل فری خود، آن را در مکانی با تهویه مناسب نصب کرده و آن را در نزدیکی تجهیزاتی که گرما تولید می‌کنند، قرار ندهید. همچنین دقت داشته باشید که گرد و خاک باعث گرفتگی مجراهای کمپرسور شما شده که در نتیجه آن، گرمای کمپرسور باد شما افزایش پیدا می‌کند.

به عنوان نکته آخر نیز به خاطر داشته باشید که کمپرسورهای اویل فری به ضربه بسیار حساس بوده و ضربه‌های شدید می‌تواند باعث خرابی پوشش ضد اصطکاکی آن شود. پس حدالامکان از جابجا کردن کمپرسور اویل فری خود اجتناب کرده و آن را در مکان مناسبی نصب نمایید.

 

انواع کمپرسورهای اویل فری:

حال که با نحوه عملکرد کمپرسورهای باد اویل فری آشنا شدید، نوبت به آن می‌رسد که انواع کمپرسورهای اویل فری را معرفی نماییم. از انواع کمپرسورهای اویل فری می‌توان موارد زیر را نام برد:

کمپرسور باد پیستونی:

کمپرسور باد پیستونی، هوا را با کاهش حجم در داخل سیلندر، فشرده‌سازی می‌کند. کمپرسورهای پیستونی، حجم کمی هوای فشرده تولید می‌کنند اما می‌توانند به فشارهای نسبتا بالا دست یابند. همچنین دفع گرما در کمپرسورهای پیستونی سریع می‌باشد.

کمپرسورهای پیستونی اویل فری از پوشش تفلونی در عوض روغن استفاده می‌کنند تا اصطکاک را کاهش دهند. همچنین استفاده از قطعات آلومینیومی به‌جای چدن باعث افزایش طول عمر این واحدها می‌شود.

کمپرسور باد روتاری اسکرو:

کمپرسورهای روتاری اسکرو با استفاده از یک مارپیچ دوار، هوا را فشرده می‌کنند. کمپرسورهای روتاری اسکرو از آب‌بندهای کربنی استفاده می‌کنند. این آب‌بندها باعث می‌شود تا روغن از بخش‌های دیگر وارد بخش فشرده‌سازی هوا نشود. همچنین برای خنک‌کاری کمپرسورهای روتاری اسکرو اویل فری از یک خنک‌کننده جدا استفاده می‌شود که در سمت دیگر آب‌بند قرار می‌گیرد.
کمپرسور باد اسکرال:

کمپرسورهای اسکرال، یکی از پیشرفته‌ترین مکانیزم‌های فشرده‌سازی هوا را دارا می‌باشند. کمپرسورهای اسکرال از دو مارپیچ تشکیل شده‌اند که یکی از آن‌ها متحرک بوده و دیگری ثابت می‌باشد. هوا در بین دو مارپیچ گیر افتاده و دچار کاهش حجم و افزایش فشار می‌شود.

یکی از عمده‌ترین مزایای کمپرسور باد اسکرال، عدم وجود اصطکاک می‌باشد، چراکه دو مارپیچی که برای فشرده‌سازی هوا استفاده می‌شوند، هیچگاه با یکدیگر تماس پیدا نخواهند کرد. همین موضوع نیز سبب شده تا کمپرسورهای اسکرال، صدای کمتری از سایر کمپرسورها تولید نمایند. کمپرسورهای اسکرال در هر دو مدل روغنی و اویل فری موجود می‌باشند.

سخن پایانی:

خرید کمپرسور باد اویل فری، مزایای زیادی برای شما به همراه دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به کاهش هزینه‌های عملیاتی اشاره کرد. همچنین با خرید کمپرسور باد اویل فری، از تعویض پی‌درپی روغن کمپرسور بی‌نیاز شده و دیگر، خطرات و آسیب‌های ناشی از عدم تعویض روغن، گریبان کمپرسور باد شما را نخواهد گرفت.

شاید خرید کمپرسور باد اویل فری گزینه گرانی باشد اما فراموش نکنید که هزینه اضافی پرداخت شده در بلندمدت به شما برخواهد گشت.