Tel: 021 3390 3552 , 021 3390 1804
آخرین مقاله ها در سایت

کیفیت هوای فشرده – رطوبت هوا

کیفیت هوای فشرده - رطوبت هوا

کیفیت هوای فشرده – رطوبت هوا
COMPRESSED AIR MANUAL BOOK

راهنمای هوای فشرده


3-1-1 بررسي کلي ( General ) در کیفیت هوای فشرده

هنگام اندازه گيري تاٌسيسات هواي فشرده تصميمات متعددي بايد گرفته شود تا با نيازهاي کاربر متناسب بوده ، از لحاظ نحوه عملکرد مقرون به صرفه و براي توسعه در آينده آماده باشد .

اساس اين تصميمات بر کاربردها يا فرايندي است که هواي فشرده را مورد استفاده قرار مي دهد . بنابراين ، ابتدا بايد نقشه کلي از اين کاربردها و فرايند را تهيه نموده تا بتوان مبناي صحيحي براي اندازه گيري در اختيار داشت .

حوزه هايي که بايد مورد توجه قرار گيرند شامل محاسبات يا ارزيابي هواي مورد نياز ، ظرفيت ذخيره سازي و فضا براي توسعه آتي مي باشد . از آنجائيکه فشار کاري تاٌثير به سزائي در مصرف انرژي دارد ، عامل مهمي به حساب مي آيد . گاهي اوقات مقرون به صرفه تر است که براي دامنه هاي فشار متفاوت از کمپرسورهاي متفاوت استفاده نمود.

کيفيت هواي فشرده فقط مربوط به مقدار رطوبت هوا نيست بلکه مسائل محيطي نيز مستقيماً کيفيت هوا را تحت تأثير قرار مي دهند . بوي ها و ميکروارگانيزمهاي موجود در هوا عوامل مهمي هستند که کيفيت محصول ، عدم پذيرش ها ، محيط کاري و محيط بيرون را تحت تأثير قرار مي دهند . اين موضوع که آيا نصب کمپرسور بايد متمرکز يا نامتمرکز  باشد ، بر ميزان فضاي مورد نياز و شايد طرح هاي توسعه آتي تأثير بگذارد . از نقطه نظر اقتصادي و محيطي ، مهم است که امکان بازيافت انرژي را در مراحل اوليه بررسي کنيم ، معمولاً اين امر سريعاً به سرمايه گذاري بر مي گردد .

مهم است که اين مسائل را با توجه به نيازهاي کنوني و آتي تجزيه و تحليل نمائيم . سپس اين امکان وجود دارد و فقط بعد از آن ، که تأسيساتي را طراحي کنيم که انعطاف پذيري مطلوبي داشته باشد .

3-1-1-1 محاسبه فشار کاري  ( Calculating the working pressure ) در کیفیت هوای فشرده

تجهيزات هواي فشرده در يک تاٌسيسات ميزان فشار کاري لازم را تعيين مي کند . فشار کاري مناسب فقط به کمپرسور بستگي ندارد بلکه به طراحي سيستم هواي فشرده و لوله کشي ، شيرآلات ، خشک کن هاي هواي فشرده ، فيلترها و غيره بستگي دارد .

تجهيزات متفاوت در يک سيستم مي توانند به فشار متفاوتي نياز داشته باشند . بطور معمول ، بالاترين فشار ، فشار لازم در تاٌسيسات را تعيين مي کند و فشار تجهيزات ديگر در نقاط مصرف با شيرهاي کاهش فشار تاٌمين ميشوند . در موارد بحراني تر اين متد نمي تواند اقتصادي باشد و براي نيازهاي بخصوص يک کمپرسور مجزا مي تواند راه حل خوبي باشد .

همچنين در نظر داشته باشيد که افت فشار سريعاً با افزايش جريان ، افزايش مي يابد . اگر تغييري در مصرف پيش بيني شود ، اقتصادي تر است که تاٌسيسات را با اين وضعيت انطباق دهيم .

فيلتر ها ، فيلترهاي گرد و غبار مخصوص ، در ابتدا افت فشار پاييني دارند اما در زماني مسدود مي شوند و در افت فشار پيشنهاد شده تعويض ميگردند ، که در اينجا زمان تعويض فيلتر از جمله عواملي است که نياز به محاسبه دارد . همچنين کنترل جريان کمپرسور نيز باعث تغييراتي در فشار مي شود و بايد در محاسبات گنجانده شود . لازم است که محاسبات را بر طبق مثال زير نظام بندي کرد :

اصولاً فشار مصـرف کننده نـهايي به عـلاوه افت فـشار بـين

کمپرسور و مصرف کننده است که تعيين مي کند ، کمپرسور نياز به توليد چه فشاري دارد . همانند مثال بالا ، با اضافه کردن افت فشار در سيستم مي توان فشار کاري را تعيين کرد .

3-1-1-2  محاسبه هواي مورد نياز ( Calculation the air requirement ) در کیفیت هوای فشرده

هواي فشرده مورد نياز اسمي توسط مصرف کننده هاي هوا تعيين مي شود . اين نياز به عنوان مجموع مصرف هواي تمام ابزارها ، ماشين ها و فرايندهاي موجود محاسبه مي شود ، ضريب مصرفي را که تجربي حاصل شده است بايد مد نظر باشد . علاوه بر نشتي ها ، فرسودگي و تغييرات آتي بايد در ميزان هواي مورد نياز مورد توجه قرار گيرد .

يک روش ساده براي تخمين ميزان هواي مورد نياز کنوني و آينده اين است که هواي مورد نياز را براي تجهيزات موجود و ضريب مصرف ترکيب کنيم .

در اين نوع محاسبه لازم است که فهرستي از تجهيزات فراهم آوريم ، در اين فهرست ميزان مصرف هواي مورد انتظار در هر دستگاه و همچنين ضريب مصرف آن گنجانده مي شود . اگر اطلاعاتي درباره مصرف هوا يا ضريب مصرف در اختيار نداشته باشيد ، مي توانيد از مقادير استاندارد استفاده کنيد . برآورد ضريب مصرف براي ابزارها مشکل است ، بنابراين بايد در کاربردهاي مشابه مقادير محاسبه شده را با مصرف اندازه گيري شده مقايسه کرد .

به عنوان مثال وقتي که مصرف کننده هاي توان بالا از جمله تجهيزات خردکن و تجهيزات ماسه پاشي مورد استفاده قرار ميگيرند ، خيلي اوقات براي دوره هاي طولاني ( 3 تا 10 دقيقه ) تحت کاربرد مستمر قرار دارند اگر چه ضريب مصرف پائين باشد .

در حقيقت اين ارتباطي با کاربردهاي بينا بين ندارد ، به همين دليل لازم است تعداد دستگاه هاي تاٌمين کننده حداکثرهواي مصرفي کل تخمين زده شود . ظرفيت کمپرسور در ابتدا توسط مقدار اسمي کل هواي فشرده مورد نياز تعيين مي شود . ميزان جريان خروجي آزاد کمپرسور بايد اين ميزان مصرف هوا را در برگيرد . ظرفيت ذخيره محاسبه شده در درجه اول توسط هزينه توليد به هدر رفته هواي فشرده تعيين مي شود .

تعداد کمپرسور ها و اندازه مشترک در اصل با توجه به ميزان انعطاف پذيري مورد نياز ، سيستم کنترل و بازده انرژي تعيين مي شود . در تاسيساتي که به دلايل مربوطه به هزينه ، فقط بايد يک کمپرسور جوابگوي تاٌمين هواي فشرده باشد ، سيستم مي تواند براي اتصال سريع يک کمپرسور قابل حمل آماده سرويس دهي باشد . يک کمپرسور قديمي تر مي تواند به عنوان منبع نيروي ذخيره کم هزينه مورد استفاده قرار گيرد .

3-1-1-3 اندازه گيري مقدار هواي مورد نياز  ( Measuring the air requirement ) در کیفیت هوای فشرده

با انجام يک تجزيه و تحليل عملياتي مي توان عوامل کليدي در باره مقدار هواي فشرده مورد نياز را بدست آورد و همچنين مي توان بررسي کرد که توليد چه مقدار هواي فشرده بهينه است . بيشتر شرکتهاي صنعتي بطور پيوسته توسعه مي يابند ، به اين معني است که نياز هواي فشرده نيز تغيير ميکند . بنابراين مهم است که تاٌمين هواي فشرده بر اساس شرايط متداول جاري قرار داشته ،  همزمان با اينکه حدود مناسبي براي توسعه در تأسيسات ساخته مي شود .

بررسي عملکردي شامل اندازه گيري داده هاي عملياتي مي باشد ، که اين داده ها احتمالاً توسط بازرسي دستگاههاي هواي فشرده طي دوره زماني مناسب تکميل ميگردند . اين تجزيه و تحليل بايد حداقل در طول يک هفته انجام گيرد و دوره اندازه گيري بايد به دقت انتخاب شود بطوري که به عنوان يک نمونه مورد پذيرش تصوير قابل قبولي از خود ارائه دهد . همچنين داده هاي ذخيره شده مي توانند اين موقعيت را فراهم آورند که مقياس ها و تغييرات در عملکرده هاي کمپرسور را شبيه سازي کرد و بدين ترتيب اهميت اقتصاد کل تأسيسات را بررسي کرد.

عواملي نظير زمان هاي باردهي و زمان هاي هرز گردي نيز با ارزيابي کلي عملکرده هاي کمپرسور ارتباط دارند . اين عوامل پايه و اساس ارزيابي ضريب باردهي و هواي فشرده مورد نياز در طول روز يا هفته کاري را تشکيل ميدهد . بدين ترتيب ، ضريب باردهي را نمي توان فقط از روي ساعت سنجش مقدار کارکرد کمپرسور قرائت کرد.

همچنين يک تجزيه و تحليل عملياتي از دستگاهها ، پايه و اساس بازيافت انرژي پتانسيل را ارائه ميدهد . غالبا بيش ازً %90 انرژي تاٌمين شده را مي توان بازيابي کرد . بعلاوه ، با اين تجزيه و تحليل مي توان پاسخ هاي مربوط به اندازه گيري و نيز روش هاي عملکردي تأسيسات را ارائه داد . بعنوان مثال ، غالباً مي توان فشار کاري را در زمان هاي معيني کاهش داد و سيستم کنترل را مي توان به منظور توسعه کاربر کمپرسور به همراه تغييراتي در توليد اصلاح کرد . عامل مهم ديگر اين است که هرگونه نشتي را مورد تجزيه و تحليل قرار دهيم .

براي توليد مقادير کم هوا در طول شب و آخر هفته ها ، بايد به اين موضوع توجه کنيد که آيا استفاده از کمپرسور هاي کوچک تر براي برآورده ساختن اين نياز مقرون به صرفه است .

3-1-2 تمرکز يا عدم تمرکز ( Centralisation or decentralisation )

3-1-2-1 بررسي کلي ( General ) در کیفیت هوای فشرده

عوامل متعددي وجود دارد که انتخاب بين يک کمپرسور بزرگ يا چندين کمپرسور کوچک تر را تحت تأثير قرار مي دهد تا همان مقدار هواي فشرده مورد نياز را فراهم آورد . به عنوان مثال ، هزينه توقف يک توليد ، قابل دسترس بودن جريان الکتريسيته ، تنوع باردهي ، هزينه هاي سيستم هواي فشرده و فضاي موجود .

3-1-2-2  تاٌسيسات متمرکز فشرده سازي هوا ( ‍‍Centralised compressor installations ) در کیفیت هوای فشرده

نصب متمرکز کمپرسور هاي در بيشتر موارد راه حل خوبي است ، به اين علت که نسبت به نصب چندين کمپرسور بطور غير متمرکز ارزان تر است . دستگاه هاي کمپرسور را مي توان بطور مؤثري با يکديگر مرتبط ساخت که باعث مصرف کمتر انرژي مي شود . نصب دستگاهها بصورت متمرکز منجر به فرابيني و هزينه هاي نگهداري کمتر و نيز شرايط بهتري براي بازيافت انرژي مي شود . محوطه کلي مورد نياز براي نصب کمپرسور کمتر مي شود . فيلتر ها ، خنک کننده ها و تجهيزات کمکي ديگر و هواي ورودي را مي توان بطور بهينه اي اندازه گيري کرده و نصب کرد . عايق هاي صوتي نيز آسان تر نصب مي شوند .

سيستمي که از چندين کمپرسور با اندازه هاي متفاوت در يک تاٌسيسات مرکزي تشکيل شده باشد مي تواند براي افزايش بازدهي بطور ترتيبي کنترل شود . يک کمپرسور بزرگ نمي تواند تمام هواي فشرده مورد نياز را بدون اتلاف انرژي و بازدهي برآورده سازد .

به عنوان مثال ، سيستم هايي که داراي يک کمپرسور بزرگ هستند غالباً با يک کمپرسور کوچکتر جهت استفاده در طول  شيفت هاي شبانه يا آخر هفته ها همراه مي باشند . عامل ديگري که بايد در نظر گرفت مربوطه به تأثيري است که روشن کردن يک موتور الکتريکي بزرگ بر روي شبکه جريان برق اصلي دارد .

کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده ” کیفیت هوای فشرده “

3-1-2-3 تاٌسيسات فشرده سازي هواي غير متمرکز ( Decentralised compressor installations ) در کیفیت هوای فشرده

سيستمي که داراي چندين کمپرسور غير متمرکز است ، از سيستم هواي فشرده ساده تر و کوچکتري تشکيل شده است . از جمله نقطه ضعفهاي کمپرسور هاي غير متمرکز مشکل کنترل داخلي تاٌمين هواي فشرده است ، هزينه آن زياد و کار تعمير و نگهداري سخت تر و همچنين نگهداري ظرفيت ذخيره مشکل است . اگر فرايندهاي مياني بطور موقت هواي زيادي مصرف نمايند مي توان کمپرسور هاي غير متمرکز را براي نگهداري فشار در سيستمي که داراي افت فشار زيادي است به کار گرفت . در غير اين صورت يک جايگزين با نهايت منتها درجه هاي کوتاه نصب يک ذخيره (تانک ذخيره هوا ) در مکان استراتژيک است . يک واحد صنعتي يا ساختمان که معمولاً به وسيله هواي فشرده مرکزي تاٌمين مي شود و تنها مصرف کننده هواي فشرده در برهه هاي خاصي مي باشد ميتواند مجزا شده و با کمپرسور خودش تاٌمين شود .مزاياي اين ، اجتناب از تغذيه هر گونه نشتي در قسمتهاي باقيمانده سيستم است که کمپرسور موضعي مي تواند نيازهاي کمتر را تاٌمين نمايد .

3-1-3 اندازه گيري در ارتفاع بالا  ( Dimensioning at high altitude  ) در کیفیت هوای فشرده

3-1-3-1 بررسي کلي ( General ) در کیفیت هوای فشرده

فشار و دماي محيط در ارتفاعات بالاتر از سطح دريا کاهش مي يابد . اين مسأله نسبت فشار را براي کمپرسورها و نيز تجهيزات مرتبط با آن تحت تأثير قرار ميدهد . که در عمل به اين معني است که مصرف انرژي و هوا را تحت تأثير قرار مي دهد . تغييرات همچنين بطور همزمان قدرت اسمي موجود موتورهاي الکتريکي و موتورهاي احتراقي را تحت تأثير قرار مي دهند .

همچنين بايد آگاه باشيد که چگونه شرايط محيطي مصرف کننده نهايي را تحت تأثير قرار مي دهد . آيا اين همان ميزان جريان جرم مخصوص براي مثال ، در يک فرايند است ؟ آيا اين همان ميزان جريان حجم مورد نياز شما است ؟ آيا اين همان ميزان نسبت فشار ، فشار مطلق يا مافوق فشار است که براي اندازه گيري مورد استفاده قرار گرفت ؟ آيا دماي هواي فشرده مهم است ؟

تمام اين موارد ، شرايط متفاوتي براي اندازه گيري تاٌسيسات هواي فشرده که در ارتفاع بالايي نصب     مي شود ، ايجاد مي کند و مي تواند نسبتاً براي محاسبه پيچيده باشد . اگر احساس عدم اطمينان مي کنيد هميشه بايد با سازنده تجهيزات تماس بگيريد .

3-1-3-2  تأثير بر روي يک کمپرسور ( The effect on a compressor ) در کیفیت هوای فشرده

براي انتخاب صحيح کمپرسور در مواقعي که شرايط محيطي غير از شرايط ذکر شده در صفحه داده ها  مي باشد ، بايد عوامل زير را در نظر بگيريد :

–        ارتفاع بالاي سطح دريا يا فشار محيط

–        دماي محيط

–        رطوبت

–        دماي مبرد

–        نوع کمپرسور

–        منبع تغذيه قدرت

اين عوامل مقدمتاً موارد زير را تحت تأثير قرار مي دهند :

–        حداکثر فشار کاري

–        ظرفيت

–        مصرف توان

–        نيازهاي خنک کاري

مهم ترين عامل ، تغيرات فشار ورودي در ارتفاع است . به عنوان مثال ، به اين معني است که کمپرسوري با نسبت فشار 8 در سطح دريا ، در ارتفاع 3000 متري (تحت شرايطي که فشار کاري ثابت است ) داراي نسبت فشار 1/11 خواهد بود . اين مسأله ، بازدهي و سپس توان مورد نياز را تحت تأثير قرار ميدهد . تا چه ميزان اثرگذاري آن  به نوع و طراحي کمپرسور بستگي دارد که در شکل ( 6 : 3 ) به آن اشاره شده است .

دماي محيط ، رطوبت و دماي ماده خنک کننده ، عملکرد کمپرسورها را تحت تأثير قرار مي دهند .

3-1-3-3 منبع توان    ( Power source ) در کیفیت هوای فشرده

3-1-3-3-1  موتورهاي الکتريکي ( Electric motors  ) در کیفیت هوای فشرده

خنک کاري در ارتفاعات بالا و هواي رقيق باعث صدمه رسارندن به موتور الکتريکي مي شود . بايد براي موتورهاي استاندارد اين امکان وجود داشته باشد که تا ارتفاع 1000 متر و با دماي محيط  ˚C40 بدون انحراف از داده هاي مجاز اسمي به درستي کار کنند . در ارتفاعات بيشتر جدول 3:7  مي تواند به عنوان راهنماي موتورهاي استاندارد به کار رود . توجه کنيد که براي بعضي از انواع کمپرسور کارائي موتور در ارتفاعات بالا بيشتر از توان گرداننده مورد نياز کمپرسور مورد آسيب قرار ميگيرد.

3-1-3-3-2 ماشين هاي احتراقي  ( Combustion engines ) در کیفیت هوای فشرده

کاهش در فشار محيط ، افزايش دما يا کاهش در رطوبت ، ميزان اکسيژن را در هواي ورودي کاهش ميدهد و بدين ترتيب توان قابل حصول از موتور نيز کاهش مي يابد . ميزان افت توان محور گردنده به نوع موتور و روش هواگيري آن بستگي دارد ، مراجعه شود به جدول 8 : 3   . وقتيکه درجه حرارت از ˚C 30 پايين تر بيايد ، رطوبت نقش کمتري را ايفاء مي نمايد ( کمتر از % 1 به ازاء هر 1000 متر )

توجه کنيد که توان موتور سريع تر از توان مورد نياز محور گردنده افت مي کند ، به اين معني است که براي هر ترکيب کمپرسور / موتور يک حداکثر ارتفاع کاري وجود دارد . اصولاً بايد اجازه دهيد که خود تاٌمين کنندگان محترم داده هاي مخصوصي را که در کمپرسور ، موتور و تجهيز مصرف کننده هوا مورد محاسبه قرار داده و بيان نمايند .

مطالب مرتبط