با تکامل بیشتر ماشین آلات و فرآیندهای تولید، نیاز بیشتری به هوای تمیزتر و خشک تر برای قابلیت اطمینان ماشین آلات و یکپارچگی محصولات حس می شود. سرعت خط  تولید و بهره وری همچنان افزایش می یابد. هر چیزی که تولید را متوقف کند یا به طور قابل توجهی سرعت آن را کاهش دهد، می تواند عوارض بسیار گران قیمتی داشته باشد. آلودگی محصول نه تنها منجر به  دور ریزی های گران قیمت می شود، بلکه حتی بدتر از آن، تولید مجدد بسیار گران قیمت را به دنبال دارد.

همانطور که بسیاری از مشکلات هوای محیط با توجه به محیط عملیاتی واقعی تجهیزات، توسط پرسنل ایجاد می شود و توسط پرسنل قابل اصلاح است، آلودگی هوای ورودی کمپرسور نیز همیشه توسط انسان ایجاد می شود و تقریباً همیشه اصلاحاتی وجود دارد که یا مشکل را برطرف می کند یا اثر آن را کاهش می دهد..

ذرات معلق در هوا معمولاً یک آلاینده بسیار ساده هستند که اغلب نادیده گرفته می شوند. کمپرسور ساز ها اغلب یک فیلتر هوای ورودی نصب می کنند (شکل 1) که معمولاً برای “شرایط استاندارد” درنظر گرفته می شود( یعنی حذف 99٪ ذرات 5 میکرون و بزرگتر و 95٪ حذف همه ذرات 3 میکرون و بزرگتر).

عمر طبیعی این فیلتر بین دو ماه تا شش ماه پیش بینی می شود. هنگامی که با کاربردهای گرد و غبار بالا مانند کارخانه های تولید کارتن، فرآوری مواد معدنی و غیره مواجه می شوید، گرد و غبار بالا معمولاً کاملاً قابل مشاهده است و از یک مدل چند مرحله ای با ظرفیت نگه داری  گرد و غبار بالا برای  فیلتر ورودی استفاده می شود. این فیلتر معمولاً شامل یک پیش فیلتر است که در آن غبار های سنگین تر و درشت تر را  قبل از رسیدن به فیلتر اصلی حذف می کند.

فیلتر هوای کمپرسور

شکل 1.فیلتر هوای رایج کمپرسور هوا

فیلتر هوای ورودی کمپرسور

امروزه، بیشتر واحدها از فیلتر با کاغذ سلولزی خشک استفاده می کنند، با این حال در واحدهای بزرگ با جریان ورودی نسبتاً پایدار، ممکن است فیلترهای مرطوب شده با روغن استفاده شود.

مشکل اصلی و نه چندان واضح هوای ورودی کمپرسور، گرد و غبار قابل مشاهده نیست، بلکه زمانی است که ناحیه محیطی هوای ورودی دارای ریزدانه های بسیار کوچک (از 3 میکرون کوچکتر) است که از فیلترهای استاندارد عبور می کنند. یک مثال خوب برای این امر، کارخانه ی ساخت مبدل های کاتالیزوری خودرو است که  محیط را با غلظت بالایی از ریزدانه های بسیار کوچک پر می کند. این ریزه‌ها از فیلتر هوای ورودی عبور می‌کنند و عمر فیلتر سپراتور معمولی یک تا دو ساله یک را به دو ماه یا کمتر کاهش می‌دهند.

یک مورد در یک کارخانه مبدل کاتالیزوری بود که در آن اولین تلاش  برای حل مشکل استفاده یک فیلتر حمام روغن بود که کار خوبی انجام نداد زیرا فقط صفحه ی فیلتر را در جریان های بالا به درستی تر می کرد. کمپرسور در حالت کنترل نوسانی با جریان‌های دائمی متغیر بود و در بارهای کم، همه چیز از آن  فیلتر عبور می‌کرد و در نتیجه عمر فیلتر سپراتور  یک ماه کم بود.

راه حل نهایی یک فیلتر خشک با کیفیت بالا و بزرگ تر از حالت عادی با صفحه ی پیش فیلتر مرطوب شده با روغن بود. فیلتر توسط یک اسپری روغن  پنوماتیک  مرطوب نگه داشته  می شد. در به دام انداختن ریز ذره ها مؤثر بود و باید هفته ای یک بار به صورت دستی تمیز میشد، اما مشکل سپراتور برطرف شد

مخزن سپراتور رایج کمپرسور های اویل اینجکت

شکل 2. مخزن سپراتور رایج کمپرسور های اویل اینجکت

فیلتر سپراتور دارای نرخ نامی فیلتراسیون 3 میکرون است که به طور مداوم ذرات روغنی را از جریان هوا که به سمت کاربر می رود حذف می کند. عمر معمولی آن یک تا دو سال است اما شرایط نامناسب محیطی می تواند تأثیر نامطلوبی بر این عمر بگذارد.

موردی که اغلب نادیده گرفته می شود: اثر آلودگی ذرات محیط بر مبدل های حرارتی خنک شونده با هوا در کمپرسورها و خشک کن ها

تأثیر آشکار آسیب داخل کمپرسور هوا از هر نوع از آلاینده های ذرات محیط  تنها مشکل کمپرسورها و خشک کن ها  نیست. همه مبدل‌های حرارتی خنک‌شونده با هوا مانند خنک‌کننده‌های هوای روغن/خنک‌کننده، افتر کولر های هوا خنک ، خنک‌کننده‌های موتور الکتریکی و مطمئناً کندانسورهای خنک‌شونده با هوا در خشک‌کن‌های تبریدی ، رسوب یا گرفتگی در قسمت خروجی دارند. تأثیر منفی این امر بر عملکرد و قابلیت اطمینان ماشین آلات مورد توجه قرار گرفته است. حالا در این مورد چه می توان کرد؟

پکیج پیش فیلتر – بسیاری از واحدهای کمپرسور هوا در محفظه های کامل عایق صدا و کنترل هوای محیط مونتاژ می شوند. در این حالت، تمام هوای خنک‌کننده ورودی و هوای ورودی به کمپرسور را می‌توان با مواد و روش‌های مناسب با آلاینده‌های شناسایی‌شده، قبل از ورود به دستگاه کمپرسور از قبل فیلتر کرد (شکل 3).

رادیاتور هوای کمپرسور و پیش فیلترها

شکل 3. رادیاتور هوای کمپرسور و پیش فیلترها

همان نوع پنل یا فیلتراسیون اتاق  هواساز را می توان برای پیش فیلتراسیون کل اتاق کمپرسور اعمال کرد.  این طرح  امروزه بیشتر در تاسیسات آزمایشگاهی و حتی تاسیسات رنگ پودری دیده می شود

ساده ترین کار شناسایی منبع آلودگی و حذف منبع، جابجایی منبع، یا جابجایی محل کمپرسور است.

بخارات و گازهای تهاجمی موجود در هوا نیز اغب نادیده گرفته می شوند و به سختی آلاینده ها یافت می شوند و بسته به موقعیت می توانند آسیب بسیار گران قیمتی را به بار آورند.

به یاد داشته باشید که بخار یا گاز آلاینده با غلظت معینی همراه با هوا وارد کمپرسور می شود و با فشرده شدن بخار آلاینده به حجم کمتری، غلظت آلاینده افزایش می یابد.  این آلاینده ها، منابع و نتایج آنها می تواند بسیار متفاوت باشند. برای مثال هیدروکربن ها از ورودی های کمپرسور وارد می شوند  به سمت    محصول (غذا، رنگ و غیره) حرکت می کنند.

منبعی که معمولا نادیده گرفته می شود ممکن است یک دیوار بیرونی در یک پارکینگ یا جاده با دود اگزوز  خودرو مداوم باشد.

لیفتراک های روشن در منطقه به طوری که دود اگزوز موتور به داخل کمپرسور رود

کوره یا دیگر هوای خروجی مشابه که به محیط کمپرسور وارد می شوند.

این فهرست می‌تواند ادامه پیدا کند، اما اگر بعد از شناسایی منبع نتوانید از آن اجتناب کنید یا آن را حذف نکنید، چه باید کرد؟

سریعترین و کاربردی ترین راه نصب فیلتر کربن مناسب است که برای جذب آلاینده های بخار شناسایی شده پس از خشک کن هوای فشرده و فیلترهای اولیه طراحی شده است بعد از حل مشکل  است.  بسته به میزان خطر، ممکن است بخواهید فیلترها را به طور منظم از پیش تعیین شده تغییر دهید یا یک سیستم اندازه گیری و ردیابی را در پایین دست نصب کنید تا هشدار دهد.  به طوریکه اکثر یا همه ی فیلتر ها در وضعیت غیر گرفتگی باشند، بخار سوزاننده یا اسیدی تهاجمی که ممکن است با ورود به کمپرسور تهاجمی تر شود.

Activated carbon filter oil vapor absorber

شکل 4:نمونه فیلتر اکتیو کربن جاذب بخار روغن

برخی از آلاینده‌های تهاجمی بخار معروف‌تر مانند فلوریدها و کلریدها معمولاً بر اساس مکان و مواردی مانند اسیدهای تمیزکننده، مواد سوزاننده و غیره اجتناب می‌شوند. با این حال، در بسیاری از موارد اتاق کمپرسور، به‌ویژه زمانی که به خوبی طراحی شده باشد، به نظر می‌رسد که  در یک کارخانه شلوغ بسیار جادار باشد، اما اغلب تبدیل به انباری برای منابع مختلف کارخانه می شود.  دیدن مواردی مانند پاک کننده های کولر آبی (معمولاً اسیدی)، لوازم تصفیه آب که در داخل یا نزدیک هوای  محیط کمپرسور و خشک کن ذخیره می شوند، غیرعادی نیست.

یک کارخانه شربت نوشابه مشکلات زیادی را با عمر بسیار کوتاه خنک کننده روان کننده درجه غذایی خود (PAO) تجربه می کرد.  مشخص شد که مواد شیمیایی تصفیه آب با ظروف باز درست در کنار کمپرسور ذخیره می‌شوند.  پس از بررسی بیشتر، مشخص شد که این علت اصلی است و به کارخانه هشدار داده شد که احتمال زیادی وجود دارد که آسیب بیشتری به بخش‌های داخلی حیاتی وارد شود. پرسنل کارخانه موافقت نکردند تا اینکه اشاره شد که تمام لوله‌های مسی اکنون به دلیل قرار گرفتن در معرض هوای محیط سبز شده‌اند.  هنگامی که مواد شیمیایی جابجا شدند، مشکل ناپدید شد.

سایر بخارات خوش خیم که به راحتی می توانند در داخل کمپرسور تهاجمی شوند و سپس به پایین دست سیستم منتقل شوند.

یک بخار یا گاز گذرا بسیار رایج در بسیاری SO2 ازخطوط تولید است.  رایج ترین منابع آن، ایستگاه های شستشو و شارژرهای باتری هستند.  اگر این گاز یا بخار وارد کمپرسور هوا شود، جایی که همراه با بخار آب  متمرکز می شود، می تواند  اغلب به – اسید سولفوریک  – تبدیل شود و سپس به قسمت های داخلی کمپرسور مانند  افتر کولر و شیر تخلیه ، خشک کن و به خصوص قسمتهایی با جنس لوله آهنی سیاه آسیب برساند. این یک مشکل به اندازه کافی رایج است که به طور مداوم مورد توجه ویژه قرار می گیرد.

ارزیابی محیط  یک سیستم هوای فشرده  برای بهینه سازی انرژی  عملیات  و قابلیت اطمینان سیستم بسیار حیاتی است. این موضوع همان چیزی است که پرسنل تعمیر و نگهداری باید به طور مداوم به منظور اطمینان از آگاهی مداوم در نظر داشته باشند.

غبار روغن مخلوط در هوا یکی دیگر از آلودگی ها است که اغلب نادیده گرفته می شود. اگر تاثیر منفی بر یکپارچگی محصول و / یا تجهیزات عملیاتی، به ویژه خنک کننده های هوا خنک به زودی نمایان شود،  می تواند مشکلات قابل توجهی ایجاد کند، مگر اینکه شناسایی و اصلاح شود.

آلاینده های خروجی سیلندر روغن

شکل 5.آلاینده های خروجی سیلندر روغن

برخی از آلاینده های غبار روغن، مانند اگزوز سیلندر نشان داده شده در شکل، آلودگی  را به دستگاه منتقل کرده و باعث بروز مشکل در قسمت رنگ شده است (شکل 5). اکثر سیستم های تهویه ی گیربکس ها  دارای نوعی از  آرام ساز (بافل) یا فیلتر انباشته برای جذب و جمع آوری مایع روغن  از  گیربکس  هستند.(شکل 6) این مقدار  بسته  به فشار  رانش متغیر است. این  فیلتر ها انواع مختلفی از  مبتدی تا پیچیده و پیشرفته دارند اما همه آنها به شدت به شدت به ضربه زدن  مکانیکی و مراقبت های دقیق و به موقع متکی هستند.

کمپرسور سانتریفیوژ مجهز به فیلتر غبار روغن

شکل 6. کمپرسور سانتریفیوژ مجهز به فیلتر غبار روغن

اگر اجازه داده شود که غبار روغن به بخشی مداوم از هوای محیط تبدیل شود، از طریق ورودی وارد کمپرسور شده، غلیظ می شود و از کمپرسورها می گذرد –  در کمپرسور بدون روغن، سیستم جداسازی روغن وجود ندارد – و سپس وارد سیستم هوا در سطوح مختلف آلودگی  این می تواند سیستم فیلتر خشک کن را که در اصل برای هوای خروجی کمپرسور  بدون روغن طراحی شده بود، تحت تأثیر قرار دهد.

  • به تازگی سیستم بازیابی بخار روغن به صورت حلقه بسته برای جعبه دنده، برای  رفع این مشکل به بازار معرفی شده است.

گزارش شده است که 99.99 درصد بخار روغن از هوای دریچه خارج می شود. روغن حذف شده جمع آوری شده و به گیربکس بازگردانده می شود

جعبه دنده در فشار منفی نگه داشته می شود تا اجازه انتقال روغن به بیرون را ندهد

به نظر می رسد این واحد کمتر در معرض رسوب اولیه است و اجازه می دهد فشار بیش از حد میل لنگ ایجاد شود. 

 

نتیجه:

برای اینکه یک سیستم هوای فشرده، هوای فشرده را به روشی کارآمد انرژی تحویل دهد و به ارائه کیفیت هوای فشرده مناسب قابل پیش بینی ادامه دهد، نمی توان شرایط محیط کار را نادیده گرفت.  شرایط محیطی عملیات داخلی کارخانه می تواند بسیار خصمانه باشد.  این شرایط توسط افراد ایجاد شده و در بیشتر موارد قابل اصلاح است.

منبع: air power USA