دانشنامه
استاندارها و شرایط بهره‌برداری از تجهیزات پنوماتیک در خطوط تولید (بخش دوم)
خرداد
آماده‌سازی هوای فشرده
هوای فشرده مناسب به جلوگیری از خرابی‌های تجهیزات پنوماتیکی کمک می‌کند. این امر، عمر کاری تجهیزات را افزایش داده و خرابی‌ها و زمان توقف خط را کاهش می‌دهد که موجب افزایش اطمینان‌پذیری فرآیند می‌شود.
هوای فشرده شامل آلاینده‌هایی به صورت زیر است:
- ذرات
- آب
- روغن
آب و روغن می‌توانند به صورت مایع و یا گاز در هوای فشرده وجود داشته باشند و از حالتی به حالت دیگر تبدیل شوند. در واقع یک هوای فشرده پاک هیچ یک از این آلاینده‌ها را نخواهد داشت، آلاینده‌ها با آن مخلوط می‌گردند.
ترکیب این مخلوط می‌توان از مکانی به مکان دیگر و از ساعتی به ساعت دیگر بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال، آب می‌تواند در شاخه‌های فرعی جمع گردد. و یا ذرات در فضاهای خالی با گذر زمان انباشه گردند و پس از آن توسط یک تغییر ناگهانی فشار به جلو رانده شوند.
هوای فشرده بی‌کیفیت می‌تواند موجب خطاهایی مانند زیر گردد:
- شتاب در ساییدگی آب بندها
- شیرهای آلوده به روغن در بخش کنترل
- صداگیرهای کثیف
اثرات ممکن برای بهره‌بردار و مکانیزم:
- کاهش قدرت اطمینان دستگاه
- مصرف زیاد انرژی به دلیل نشتی
- هزینه بالای تعمیر و نگهداری
- کاهش عمر تجهیزات و دستگاه
ذرات
ذرات به صورت معمول در هوای فشرده به صورت غبار (کربن سیاه، ذرات سایده شده و یا خورده شده) ظاهر می‌گردند. ذرات کوچک فلزی (به صورت زنگ‌زدگی) و پسماند آب بندهایی مانند نوارهای تفلن نیز می‌توانند توسط این سیستم، وارد آن گردند.
ذرات به کلاس‌های متفاوتی مانند:
ذرات ریز: μm 5 … 0.1 و ذرات درشت: بزرگتر از μm 5 بر اساس ISO 8573-1:2010، دسته‌بندی می‌شوند.
آب موجود در هوا
بیشترین حجم آب در هوا (رطوبت نسبی 100 درصد) به دما وابسته است. هوا فقط حجم مشخصی از آب (بر اساس گرما) را می‌تواند در حجم ثابتی (یک متر مکعب) بدون در نظر گرفتن فشار، جذب نماید. هوای گرم‌تر، آب بیشتری را می‌تواند جذب نماید. حجم اضافی آب به صورت خود به خود تقطیر می‌گردد. اگر دمای هوا افت نماید، به عنوان مثال از 30°C به 20°C
بیشترین حجم آب موجود در هوای فشرده از 18 g/m3 به 6 g/m3 کاهش می‌یابد. بنابراین تنها قادر است که در حدود یک سوم حجم قبلی آب را در خود نگه دارد. باقی آب (12 g/m3) به صورت قطره )شبنم) ظاهر شده و بایستی جهت جلوگیری از ایجاد هر گونه خرابی از سیستم خارج گردد.
تقطیر آب
آب همیشه به صورت رطوبت در هوا ظاهر می‌شود. در هنگام سرد کردن هوای فشرده، مقادیر زیادی آب از آن خارج می‌شود. خشک کردن هوا به جلو گیری از آسیب‌های ناشی از خوردگی در این سیستم و جلوگیری از خرابی‌های تجهیزات مصرف کننده متصل به آن کمک می‌کند.
آلودگی روغن
همچنین در کمپرسورهای بدون روغن (oil-free) ذرات روغن به صورت محلول در هوا، از دهانه ورودی کمپرسور وارد هوا شده و باعث پدید آمدن آلودگی روغنی می‌شود. این روغن برای روانکاری تجهیزات مناسب نبوده و می‌تواند موجب آلودگی بخش‌های حساس شود.
هوای فشرده چقدر باید تمیز باشد؟
پاسخ بسیار ساده است: هوای فشرده بایستی به قدری پاک باشد که نتواند موجب خرابی و یا آسیب گردد. از آنجایی که هر فیلتر (filter) مقداری مقاومت در مسیر جریان ایجاد می‌کند و بایستی بنا به دلایل اقتصادی تا حد امکان پاکیزه باشد. کیفیت با توجه به نیازهای کاربردی آن تعیین می‌گردد.
طیف وسیع کاربردهای این هوا، ویژگی‌های متفاوتی را برای کیفیت آن ایجاد می‌نمایند. اگر کیفیت بالا مد نظر باشد، فیلتر های تعدد مورد نیاز است.
اگر تنها یک فیلتر ظریف (fine filter) مورد استفاده قرار گیرد، این فیلتر به سرعت کارایی خود را از دست می‌دهد.
برآورد اندازه هوای فشرده
- اندازه واحد مراقبت بستگی به میزان هوای مصرفی سیستم دارد. اندازه کوچک موجب نوسانات فشار شده و عمر کاری فیلتر را کاهش می‌دهد.
- بنا بر هزینه‌های بهره‌برداری، هوای فشرده با کیفیت بالا تنهای باید در موقعیت‌هایی که ضروری است مورد استفاده قرار گیرد.
- قرار گیری واحدهای تقسیم (branching modules) در میان فیلتر‌ها، مصرف‌کننده را قادر می‌سازد تا از هوای فشرده با کیفیت‌های متفاوت استفاده نماید.
نکته: تجهیزات نصب شده برای شاخه‌های هوا/ تقسیم هوا، بایستی توانایی عبور دبی بالایی داشته باشند تا بتوانند تمام هوای مورد نیاز را تامین نمایند.
