در سیستمهای صنعتی پیشرفته، مخزن هوای فشرده (Air Receiver Tank) اغلب نادیده گرفته میشود، اما این تجهیز حیاتی قلب تپنده و عامل تعادل در شبکه پنوماتیک است. بدون وجود یک مخزن استاندارد، کمپرسور دچار استهلاک شدید شده و فشار خروجی دائماً نوسان خواهد کرد که به خط تولید آسیب میزند. در این مقاله تخصصی از البرز کمپرسور خاورمیانه، به بررسی نقش فنی رسیور تانک، نحوه دقیق محاسبه ظرفیت و الزامات ایمنی استاندارد ASME میپردازیم تا راندمان خط تولید خود را با دقت مهندسی تضمین کنید.
مخزن هوای فشرده در ادبیات مهندسی دقیق صرفاً یک محفظه ساده فلزی برای انبار کردن هوا نیست، بلکه مانند یک خازن در مدار الکتریکی عمل میکند. نصب یک مخزن هوای فشرده مناسب و استاندارد بین کمپرسور و تجهیزات تصفیه (مانند درایر)، یک تعادل ترمودینامیکی ضروری در سیستم ایجاد میکند. این تجهیز با ذخیرهسازی انرژی پتانسیل، از افت فشار ناگهانی در لحظات اوج مصرف جلوگیری کرده و جریانی کاملاً یکنواخت و پایدار را برای جکها، شیرآلات و ابزارهای حساس پنوماتیک فراهم میسازد.
کمپرسورها، بهویژه مدلهای پیستونی رایج در صنعت، هوا را به صورت ضربانی (Pulsation) و غیرپیوسته تولید میکنند. مخزن مانند یک نوسانگیر قدرتمند عمل کرده و این ضربات مخرب را خنثی میکند تا جریانی خطی داشته باشیم. علاوه بر این، در زمانهایی که چندین دستگاه پرمصرف همزمان در خط تولید فعال میشوند، حجم هوای ذخیرهشده در تانک به کمک کمپرسور میآید و از توقف ناگهانی خط تولید ناشی از افت فشار لحظهای و آلارمهای خطا جلوگیری میکند.
سطح وسیع بدنه فلزی تانک در تماس با محیط، مانند یک مبدل حرارتی اولیه و کارآمد عمل میکند. وقتی هوای داغ خروجی از واحد هواساز کمپرسور وارد مخزن میشود، دمای آن به شکل محسوسی کاهش یافته و بخشی از رطوبت موجود در هوا تقطیر (Condense) میشود. این جداسازی اولیه آب در مخزن، بار حرارتی و رطوبتی وارده بر درایر تبریدی و میکروفیلترها را به شدت کاهش داده و عمر مفید تجهیزات پاییندستی را افزایش میدهد.
مخزن هوای فشرده باید بر اساس محاسبات دقیق فنی و مهندسی انتخاب شود، نه بر اساس حدس و گمان یا صرفاً قیمت. انتخاب مخزنی با ظرفیت نامناسب (بسیار کوچک یا بسیار بزرگ) باعث افزایش سیکلهای لود/آنلود (Load/Unload) کمپرسور شده و به سیمپیچ الکتروموتور آسیب جدی میزند. بنابراین، پارامترهای مهندسی نظیر فشار کاری، ضخامت ورق بدنه، نوع عدسیها و کیفیت جوشکاری باید دقیقاً متناسب با نیاز سیستم و استانداردهای ایمنی ارزیابی شوند تا از خطرات جانی و مالی احتمالی جلوگیری گردد.
یک قاعده تجربی اما بسیار دقیق و استاندارد در مهندسی مکانیک پیشنهاد میکند که حجم مخزن (به واحد لیتر) باید همواره بین ۳۰ تا ۵۰ درصد ظرفیت هوادهی نامی کمپرسور (به واحد لیتر در دقیقه) باشد. برای مثال، اگر یک کمپرسور ۱۰۰۰ لیتری در کارخانه دارید، خرید یک مخزن هوای فشرده ۳۰۰ تا ۵۰۰ لیتری گزینهای ایدهآل و مهندسی است. این نسبت، تعادل حرارتی سیستم را حفظ کرده و از روشن و خاموش شدنهای مکرر و استهلاکزا در دستگاه جلوگیری میکند.
ایمنی در استفاده از مخازن تحت فشار، خط قرمز هر واحد تولیدی است. یک مخزن استاندارد و ایمن باید دقیقاً طبق دستورالعملهای سختگیرانه ASME Sec VIII طراحی شده و دارای جوشکاری زیرپودری اتوماتیک و ورق آلیاژی مناسب فشار باشد. بسیار حیاتی است که مخزن خریداری شده دارای پلاک مشخصات فنی فلزی بوده و تست هیدرواستاتیک (معمولاً با فشاری ۱.۵ برابر فشار کاری نامی) را با موفقیت و تاییدیه بازرس پشت سر گذاشته باشد تا از خطر انفجار جلوگیری شود.
مخزن هوای فشرده در یک سیکل پنوماتیک استاندارد سه وظیفه حیاتی و غیرقابل جایگزین دارد: ۱) ذخیرهسازی حجم کافی از هوای فشرده برای تأمین نیاز در لحظات پیک مصرف و جلوگیری از افت فشار ناگهانی شبکه، ۲) نوسانگیری و حذف ضربات (Pulsation) که به طور طبیعی از خروجی کمپرسورهای اسکرو یا پیستونی ایجاد میشود تا جریان آرام شود، و ۳) کاهش دمای اولیه هوای خروجی که منجر به جداسازی فیزیکی بخشی از رطوبت و ذرات روغن پیش از ورود به درایر و فیلترها میشود.
از نظر عملکرد فنی، میزان تحمل فشار کاری و استانداردهای ساخت و جوشکاری، هیچ تفاوت معنادار و خاصی بین این دو مدل وجود ندارد. انتخاب نهایی بین مخزن ایستاده و خوابیده صرفاً به محدودیت فضای نصب و معماری موتورخانه شما بستگی دارد. مدلهای ایستاده به دلیل اشغال سطح مقطع کمتر، برای موتورخانههای کوچک محبوبتر هستند، در حالی که مدلهای خوابیده پایداری بیشتری دارند و گاهی برای نصب واحد هواساز روی آنها (کمپرسورهای مخزنی) جهت صرفهجویی در هزینه لولهکشی استفاده میشوند.
فشار کاری طراحی شده برای اکثر مخازن هوای فشرده در صنایع عمومی و کارگاهی معمولاً در بازه استاندارد ۷ تا ۱۰ بار (Bar) قرار دارد که اکثر ابزارهای بادی را پوشش میدهد. با این حال، طبق استاندارد مخزن باید توانایی تحمل فشاری بالاتر (تست هیدرواستاتیک) را داشته باشد تا ایمنی تضمین شود. برای صنایع خاصتری مانند تولید بطری پت (PET) یا استارت موتورهای دریایی، مخازن فشار قوی با تحمل ۳۰ تا ۴۰ بار به صورت سفارشی با ضخامت ورق بیشتر طراحی و تولید میشوند.
تجمع آب و مایعات در کف مخزن دو مشکل اساسی ایجاد میکند که نباید نادیده گرفته شود: اول، باعث خوردگی، اکسیداسیون و زنگزدگی بدنه از داخل میشود که به مرور زمان ضخامت ورق را کم کرده و ایمنی مخزن را در برابر انفجار به خطر میاندازد. دوم، آب جمع شده حجم مفید ذخیرهسازی هوا را اشغال میکند و راندمان را پایین میآورد. استفاده از شیر تخلیه اتوماتیک (Auto Drain) یا تایمردار برای خروج منظم این میعانات جهت حفظ سلامت سیستم الزامی است.
به عنوان یک استاندارد پذیرفته شده مهندسی، حجم مخزن (لیتر) باید حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد ظرفیت تولید هوای کمپرسور (لیتر در دقیقه) در نظر گرفته شود. برای مثال، برای یک کمپرسور اسکرو با ظرفیت ۲۰۰۰ لیتر در دقیقه، انتخاب مخزنی با حجم ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ لیتر کاملاً مناسب است. انتخاب این حجم کافی، زمان استراحت کافی به کمپرسور میدهد، از داغ شدن بیش از حد روغن جلوگیری کرده و استهلاک قطعات مکانیکی و الکتریکی کمپرسور را به حداقل میرساند.
شرکت البرز کمپرسور خاورمیانه بیش از یک دهه است که با دریافت مجوز رسمی از وزارت صمت و با تکیه بر توان داخلی و پرسنل مجرب فعالیت خود را با عنوان تولیدکننده عنوان کمپرسور آغاز نموده است.
© کلیه حقوق مادی و معنوی برای شرکت البرز کمپرسور خاورمیانه محفوظ است. | طراحی سایت : گروه بام سفید
