هوای فشرده کمپرسور باد به چه روشی محاسبه می شود؟

ازجمله تجهیزات و ابزارهای بسیار کاربردی که در صنایع و مشاغل مختلف کاربرد دارند می‌توان به کمپرسورها اشاره کرد که در انواع مختلفی وجود دارند. کمپرسورها می‌توانند بر اساس فاکتورهایی مانند فشار مکش، دهش و ظرفیت، سرعت، تعداد مراحل کار، نوع موتور محرک، نحوه روغن‌کاری و نحوه عملکرد تقسیم‌بندی می‌شوند و هرکدام از آنها می‌توانند در محیط‌ها و صنایع مختلفی استفاده شوند. یکی از مهم‌ترین فاکتورها و ویژگی‌های کمپرسورهای هوا میزان هوای فشرده آنها است که به پارامترهایی مانند سرعت جریان هوای فشرده وابسته است. در ادامه این مطلب از پارس وکیوم به محاسبه هوای فشرده کمپرسور باد پرداخته می‌شود.

آنچه در این مقاله می‌خوانید:

• نحوه محاسبه هوای فشرده
• اطلاعات مورد نیاز برای محاسبه هوای فشرده
• فاکتورهای تعیین کننده در محاسبه هوای فشرده
• فرمول محاسبه
• نحوه محاسبه هوای فشرده کمپرسور
• نتیجه‌گیری

نحوه محاسبه هوای فشرده کمپرسور باد

استفاده از هوای فشرده می‌تواند در صنایع مختلفی موجب ایجاد مشکلات و معضلات مختلفی شود که شاید مهم‌ترین آنها مصرف بیش‌ازحد انرژی است که درنهایت می‌تواند هزینه‌های متعددی در بر داشته باشد. محاسبه هوای فشرده کمپرسور هوا می‌تواند به افزایش کارایی و راندمان کمپرسور کمک کرده و در کاهش مصرف انرژی و هزینه‌ها مؤثر باشد. ایجاد تغییرات در طراحی لوله، استفاده بی‌رویه از کمپرسور، دست‌کاری در قطعات و … می‌تواند بر هوای فشرده سیستم تأثیر بگذارد.
ارزیابی هوای فشرده کمپرسورهای هوا تحت تأثیر عوامل و فاکتورهای مختلفی قرار دارد که مهم‌ترین آنها شامل مواردی همچون سرعت جریان هوای فشرده و اندازه‌گیری نیاز هوا است. روش‌ها و ابزارهای متعددی برای محاسبه میزان مورد نیاز هوا وجود دارند که هرکدام نیازمند ابزارهای مختلفی هستند و نتایج متفاوتی نیز ارائه می‌کنند که تعدادی از آنها از دقت بالاتری برخوردار است.
ساده‌ترین روش برای محاسبه هوای فشرده کمپرسور باد و نیازهای فعلی و آتی هوای فشرده دسترسی به اطلاعات نیاز هوا برای تجهیزات و ادوات است. در این روش باید فهرستی از ابزارها و ماشین‌آلات پنوماتیک تهیه شود و میزان هوای مورد نیاز آنها مشخص گردد.

کسب اطلاعات مورد نیاز برای محاسبه هوای فشرده سیستم

همان‌طور که گفته شد برای محاسبه هوای فشرده کمپرسور باد لازم است که اطلاعات مختلفی وجود داشته باشد. برای کسب این اطلاعات روش‌های مختلفی وجود دارد که مهم‌ترین آنها به شرح زیر می‌باشند:

• در روش اول که می‌تواند برای تخمین سریع ظرفیت کمپرسور باد به کار گرفته شد شامل زمان‌بندی چرخه‌های بارگیری و تخلیه کمپرسور و میزان حجم گیرنده و فشارهای بارگیری و تخلیه است. این روش، روش سریعی است اما دقت کمی دارد و ممکن است ظرفیت کمپرسور به کاملاً دقیق محاسبه نشود.
• در روش دوم که از دقت بالاتری در مقایسه با روش اول برخوردار است باید فرد از تخصص کافی برخوردار باشد. اپراتور متخصص به مدت یک تا دو هفته تمامی اطلاعات مربوط به کمپرسور باد شامل جریان هوا، روند آن، نوسانات دستگاه و … را جمع‌آوری می‌کند و براساس داده‌ها و اطلاعات به دست آمده اقدام به محاسبه هوای فشرده کمپرسور باد می‌کند.
• روش سوم در مقایسه با روش‌های قبلی دقت بسیار بالاتری دارد و افراد می‌توانند داده‌ها و اطلاعات بلندمدتی به دست بیاورند. در این روش باید از یک ابزار اندازه‌گیری جریان درون‌خطی استفاده کرد که اطلاعات را به شیوه الکترونیکی ثبت می‌کند. می‌توان این اطلاعات را فهرست کرده و از آنها برای نظارت و تنظیمات مستمر و همیشگی استفاده نمود.

پیشنهاد مطالعه:

مصرف هوای فشرده سیستم از دیگر داده‌های بسیار مهمی است که باید به آن توجه شود. عوامل مختلفی برای محاسبه هوای فشرده کمپرسور باد وجود دارند که بر اساس این عمل را بر اساس حجم هوای مصرفی در واحد زمان انجام می‌دهند. هوا به علت تغییرات جوی، تغییرات چگالی، تغییرات دما و … قابلیت فشرده شدن دارد و به‌سرعت تغییر می‌کند بنابراین عوامل مختلفی می‌توانند در آن تأثیر داشته باشند.

فاکتورهای مهم در تعیین میزان هوای فشرده کمپرسور

روش‌های گفته‌شده به افراد کمک می‌کنند که یک تجزیه‌وتحلیل عملیاتی و مناسب برای محاسبه سطح هوای فشرده داشته باشند و داده‌های مصرف هوا را برای تمامی ماشین‌آلات و ابزارهای پنوماتیک استفاده نمایند. چنانچه این موارد در مدت‌زمانی مشخصی مانند زمان یک‌هفته‌ای اندازه گرفته شوند به‌راحتی می‌توان به میزان هوای فشرده کمپرسور هوا دست پیدا کرد. تمامی ماشین‌آلات و ابزارهای پنوماتیک دارای اطلاعات مشخصی هستند که میزان هوای مصرفی آنها را مشخص می‌کند اما چنانچه این اطلاعات در دسترس نبودند می‌توان از اطلاعات استاندارد استفاده کرد. علاوه بر موارد عنوان شده می‌توان فاکتورهای دیگری در نظر گرفت که مهم‌ترین آنها شامل مواردی همچون مدت زمان استفاده از دستگاه، تعداد دفعات استفاده از دستگاه، میزان فشار وارده بر موتور، تعداد دستگاه‌‌ها و ابزارهای مورد استفاده و زمان بارگیری هستند.

اتلاف انرژی توسط هوای فشرده

همان‌طور که گفته شد عدم محاسبه دقیق هوای فشرده کمپرسور باد ممکن است باعث اتلاف انرژی و هزینه‌ها شود. زمانی که حجم هوای ورودی به کمپرسور کم شود فشار هوا افزایش پیدا می‌کند. برای کاهش حجم هوا معمول از کمپرسور جابجایی مثبت یا گریز از مرکز استفاده می‌شود. بعد از آنکه هوا فشرده شد به دستگاه‌ها یا کمپرسور باد پنوماتیک منتقل ‌شده و انرژی مورد نیاز آنها را تأمین می‌کند. زمانی که هوا به دستگاه‌ها منتقل می‌شود ممکن است که مقداری از فشار در مسیر حرکت هوا از بین برود. همچنین انرژی زیادی در کمپرسورهای هوا صرف خنک‌سازی سیستم می‌شود.

فرمول محاسبه ظرفیت کمپرسورهای هوا

برای محاسبه ظرفیت کمپرسورهای هوا می‌توان از یک فرمول ویژه استفاده کرده که به شرح زیر می‌باشد:

فرمول محاسبه: q2=q1* t1 * t2 * t3 * t4

هرکدام از پارامترهایی که در این فرمول وجود دارند بیانگر فاکتورهای مختلفی هستند.

• q2 = f.a.d (free air delivery nominal capacity) (مترمکعب بر دقیقه)
• q1 معادل ظرفیت هوای مورد نیاز (مترمکعب بر دقیقه) می‌باشد
• t1 معادل ضریب تصحیح مربوط به سایت طبق جدول
• t2 معادل ضریب استراحت کمپرسور است که بین 10 تا 30 درصد است
• t3 معادل ضریب نشت کمپرسور (در سیستم توزیع و فرآوری هوا) است
• t4 معادل ضریب همزمانی است

به‌عنوان نمونه برای آنکه بتوان به ۳۰ مترمکعب هوای فشرده دسترسی داشت، در شرایطی که ارتفاع محل نصب کمپرسور از سطح دریا 1500 متر است و بالاترین درجه حرارت به 40 درجه می‌رسد و براساس پارامترهای عنوان شده باید از کمپرسوری با حداقل توان 34.92 مترمکعب استفاده تا بتواند نیازهای ابزارآلات مختلف را تأمین کند.

نحوه محاسبه نیازهای هوای فشرده

نیازهای هوای فشرده در اکثر صنایع همواره در حال تغییر خواهد بود و عرضه هوای فشرده باید براساس میزان نیازها باشد. تجزیه‌وتحلیل هوای فشرده در یک دوره مشخص؛ بررسی فاکتورهایی مانند زمان Load و Unload، بررسی میزان نیاز ابزارها، بررسی میزان نشتی هوا و … از مهم‌ترین عواملی هستند که برای محاسبه نیازهای هوای فشرده باید مورد توجه قرار بگیرند.

پیشنهاد مطالعه: برای آشنایی با مشکلات کمپرسور اسکرو و نحوه رفع آن‌ها مقاله مربوط به آن را مطالعه کنید.

جمع‌بندی نهایی

محاسبه هوای فشرده کمپرسور باد می‌تواند به بهبود کارکرد آن کمک ویژه‌ای بکند و سرعت و دقت عمل آن را بالاتر برده و در افزایش طول عمر دستگاه نیز مؤثر باشد. چنانچه هوای فشرده دستگاه به‌خوبی محاسبه و بررسی نشود ممکن است باعث خرابی دستگاه شده و مشکلات متعددی ایجاد کند.