چگونه بهترین پمپ باد یا کمپرسور هوا را بخریم؟

پمپ باد دستگاهی مکانیکی است که نحوه کارکرد آن تحول عظیمی را در مصارف و صنایع مختلف ایجاد کرده است. این دستگاه با نام های کمپرسور باد یا کمپرسور هوا نیز شناخته می شود.

کمپرسور باد یا هوا از دسته ابزارآلات بادی و یا پنوماتیک می باشد و از آن به منظور فشرده سازی هوا برای ایجاد نیروی محرکه بسیاری از ابزارآلات صنعتی استفاده می گردد.

به معنای ساده تر از این دستگاه برای کشیدن هوا و تحویل آن در فشار بالاتر استفاده می شود. برای این منظور از گازهایی استفاده می شود که قابلیت متراکم‌شدن را دارا باشند. در ادامه این متن از ساختمانچی با ما همراه باشید تا با کارکرد، انواع و کاربرد کمپرسور باد آشنا شوید.

انواع پمپ یا کمپرسور باد

کمپرسور باد با توجه به کاربرد آن در صنایع مختلف و هم چنین نیازهای متفاوت کارخانه ها و کارگاه های سراسر جهان به انواع مختلفی تقسیم می شوند. این دستگاه ها به طور کلی به دو دسته جا به جایی مثبت و دینامیکی تقسیم می شوند.

کمپرسورهای جا به جایی مثبت به شکل متناوب و کمپرسورهای دینامیک به صورت مداوم هوا را متراکم و انرژی لازم دیگر تجهیزات را فراهم می کند. این دو دستگاه از لحاظ عملکرد با هم بسیار تفاوت دارند.

برای مثال کمپرسورهای جا به جایی مثبت قدرت بیشتری نسبت به کمپرسورهای دینامیکی دارد. به همین دلیل از این دستگاه برای متراکم سازی هوا در حجم زیاد و هم چنین در دستگاه های پر قدرت استفاده می شود.

کمپرسور جا به جایی مثبت

کمپرسورهای جا به جایی ثابت به دسته های متعددی تقسیم می شوند که به معرفی تعدادی از رایج ترین های آن ها می پردازیم.

کمپرسورهای نوع رفت و برگشت

کارکرد این کمپرسور از طریق حرکت رفت و برگشتی و تغییر حجم حاصل از آن انجام می پذیرد. افزایش حجم در داخل این کمپرسور باعث کاهش فشار در آن و در نتیجه باعث ورود گاز به داخل محفظه کمپرسور می شود.

در طی فرآیند تراکم نیز کاهش حجم داخلی کمپرسور باعث خارج شدن گاز می شود. از این نوع کمپرسورها معمولا برای تولید فشارهای بالا استفاده می شود. کمپرسورهای نوع رفت و برگشتی خود به چند دسته تقسیم می شوند.

1. کمپرسور پیستونی

یکی از رایج ترین انواع کمپرسورها، کمپرسور پیستونی است. این نوع کمپرسور با استفاده از پیستون، عمل متراکم‌سازی را انجام می دهد. بدین صورت که کمپرسور باد پیستونی حجم زیادی از هوا را دربر می گیرد، داخل خود محصور می کند و در یک فضای بسته فشار آن را بالا می برد.

اگر بخواهیم نحوه عملکرد این کمپرسورها را دقیق تر بگوییم، پیستون در داخل سیلندر باعث تغییر حجم در سیلندر می شود. افزایش حجم سیلندر باعث کاهش فشار در آن و در نتیجه باعث مکش گاز به داخل سیلندر و در نهایت خارج‌شدن گاز با فشار بالا می شود.

از نظر عملکرد نیز، کمپرسورهای باد پیستونی به دو نوع تک مرحله ای و دو مرحله ای تقسیم می شوند. در کمپرسور باد پیستونی تک مرحله عمل تراکم یکبار انجام می گیرد و هوا بعد از ورود به سیلندر متراکم می شود.

این هوای متراکم، از سوپاپ دیسچارج وارد مخزن کمپرسور باد می شود. فشار این کمپرسور حداکثر تا 8 بار و ظرفیت آن معمولا تا 750 لیتر بر دقیقه می باشد. در کمپرسور باد پیستونی دو مرحله ای عمل تراکم دو بار صورت می گیرد.

به این صورت که ابتدا هوا وارد سیلندر کم فشار که حجم و قطر بیشتری دارد می شود. سپس بعد از عبور از افتر کولر و فرآیند خنک کاری کمپرسور هوا وارد سیلندر پر فشار می شود و بعد از تراکم مجدد وارد مخزن کمپرسور هوا می گردد. فشار این کمپرسور معمولا تا 10 بار و ظرفیت آن تا محدوده 1200 لیتر بر دقیقه می باشد.

2. کمپرسور اسکرو

نحوه عملکرد این کمپرسور بر اساس حرکت هوا یا گاز بوسیله رتورهای منصوب در داخل یک سیلندر است. رتورهای نصب شده در این نوع کمپرسور ها شبیه پیچ های چند راهه هستند که به صورت نر و ماده در داخل یکدیگر می چرخند و با چرخش خود گاز هوا را به سمت جلو حرکت می دهند.

در اثر این حرکت خلا ایجاد می شود و باعث ورود مستمر گاز به داخل کمپرسور می شود. فشار نیز با کم کردن فاصله بین مولکول های گاز افزایش می یابد. سیستم انتقال قدرت در این نوع کمپرسورها روی یکی از پیچ ها و یا رتورها انجام می گیرد و رتور دیگر توسط رتور راننده به چرخش در می آید.

یکی از معایب این کمپرسورها فاصله کم بین رتور و بدنه است که امکان گیر کردن و تماس بین قطعات ثابت و متحرک را بالا می برد. این کمپرسورها به دو نوع بدون روغن و روغنی تقسیم می شوند. کمپرسورهای بدون روغن برای تولید باد در سیستم عملکردشان از روغن استفاده نمی کنند.

از مزایای این کمپرسورها می توان به تولید هوای پاک و بدون ذرات روغن اشاره کرد. از مصارف این کمپرسورها نیز می توان به استفاده از آن ها در آزمایشگاه ها و دندانپزشکی ها اشاره کرد.

در کمپرسورهای نوع روغنی نیز به دلیل کمتر بودن فاصله بین قطعات ثابت و متحرک که همان رتورها و سیلندرها هستند به گازی که وارد کمپرسور باد می شود روغن تزریق می کنند.

کمپرسور دیاگرامی

نحوه عملکرد این کمپرسورها نیز مانند کمپرسرهای پیستونی بر اساس تغییرات حجم داخل کمپرسور انجام می پذیرد که به واسطه حرکت رفت و برگشتی، دیافراگم انجام می شود.

در کمپرسورهای نوع دیافراگمی حرکت رفت و برگشتی روی دیافراگم اعمال می شود. این حرکت رفت و برگشتی باعث تغییر حجم داخل کمپرسور و تغییر فشار داخل آن می شود که افزایش حجم و کاهش فشار در داخل سیلندر باعث ورود گاز به داخل سیلندر و کاهش حجم قسمت بالای دیافراگم باعث افزایش فشار و نهایتا خروج گاز از لوله خروجی کمپرسور می شود . 

دیافراگم ها با توجه به طراحی و فشار درجه حرارت از مواد و متریال مختلفی مثل پلاستیک های مخصوص و یا لاستیک فلز می شود. از مزایای این دستگاه می توان به عدم تماس گاز و قطعات کمپرسور، عدم نیاز به آب‌بندی و در نتیجه نشتی نزدیک به صفر دانست.

کمپرسور دینامیکی

کمپرسورهای دینامیکی در دو مدل شعاعی و محوری تولید می شوند. همان طور که در بالا هم به آن اشاره شد دستگاه های کمپرسور باد جا به جایی مثبت با جریان ثابت کار می کنند در صورتی که کمپرسورهای مکانیکی با فشار ثابت کار می کنند.

عملکرد کمپرسور دینامیک تحت تأثیر شرایط بیرونی قرار دارد، به عنوان مثال ایجاد تغییری جزیی در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت می‌شود. این دینامیک ها دارای دو نوع گریز از مرکز و محوری هستند که در ادامه به معرفی آن ها خواهیم پرداخت:

کمپرسور گریز از مرکز

در سانتریفیوژ یا همان کمپرسورهای گریز از مرکز، همان طور که از نام آن نیز مشخص است با استفاده از نیروی گریز از مرکز، سیال را متراکم می سازند. شیوه کار این کمپرسور به این گونه است که فشار سیال با عبور از ایمپلر، دچار افزایش فشار می شود.

سپس ایمپلر این سیال تغییر فشار داده شده، وارد یک پخش‌ کننده می شود و با کاهش سرعت این سیال، فشار استاتیک آن افزایش می‌یابد. در ادامه سیال وارد جمع‌کننده می‌ شود.

این کمپرسورها خود به دو دسته تک محوره و گریبکسی تقسیم می شوند. این کمپرسورها به جز کمپرسورهای گریز از مرکز یا سانتریفیوژ با نام کمپرسور توربو نیز شناخته می شوند.

لازم به ذکر است که در این گونه از کمپرسورها سه فرایند مکش، تراکم و تخلیه در آن واحد و به صورت همزمان انجام میشود که برای سایر کمپرسورها این گونه نیست. نکته قابل توجه دیگر قابل تنظیم‌بودن فشار سیال خروجی در انتهای مسیر است که با استفاده از تغییر سرعت پروانه انجام می شود.

کمپرسور محوری

کمپرسورهای محوری همان طور که از نام آن نیز مشخص است دارای جریان محوری می باشد و شیوه کار آن بر اساس حرکت دادن سیال به وسیله پروانه های نصب بر روی رتور است.

به غیر از پروانه­ های منصوب روی روتور که همان پروانه های متحرک هستند و وظیفه انتقال انرژی از رتور به سیال را عهده­ دارند و با محور می ­چرخند یک سری پره ثابت دیگر نیز بر روی بدنه کمپرسور نصب است که به آن­ ها پره­ های راهنما می گویند.

این پره­ ها به غیر از جهت‌دادن به سیال، برای انتقال از یک مرحله به مرحله دیگر وظیفه تبدیل انرژی جنبشی به انرژی فشاری استفاده می شوند. در این نوع کمپرسور گاز به صورت آهسته از فضای باز به فضای تنگ تر هل داده می شود و به این طریق باعث کم‌شدن حجم سیال و افزایش فشار می شود.

از مزایای این دستگاه می توان به هزینه تعمیر و نگهداری کم، بازدهی بالا، ارتعاش کمتر، دوام بالاتر و اصطکاک کمتر اشاره کرد. از معایب آن نیز می توان به هزینه خرید بالاتر، صفحه فرمان پیچیده و حساس بودن دستگاه اشاره کرد.

نکات مهم در انتخاب و خرید کمپرسور هوا یا پمپ باد

در انتخاب و خرید کمپرسور هم مانند دیگر وسایل مکانیکی نکاتی وجود دارد که بهتر است بدانید. این نکات به انتخاب و خرید بهتر شما کمک می کند.

منبع برق کمپرسور باد

اگر در محیط های بدون برق کار می کنید یا ممکن است به برق دسترسی نداشته باشید، می توانید از کمپرسورهایی با موتور بنزینی یا دیزلی کار کنید. اگر همیشه به برق دسترسی دارید دستگاه هایی با موتور الکتریکی یا درایو مناسب شماست.

فشار هوای کمپرسور باد

کمپرسورهای تک مرحله ای معمولا تا زمان خاموش‌شدن 135 PSI فشار تولید می کنند که این مقدار برای دستگاه های کوچک مناسب است. در دستگاه های بزرگ‌تر مثل کمپرسور صنعتی دو مرحله ای در مرحله اول 90 PSI و در مرحله دوم تا 175 PSI فشار تولید می کند.

قابل حمل بودن پمپ باد

یکی از فاکتورهای مهم در انتخاب کمپرسور باد قابلیت حمل آن است. کمپرسورهای قابل حمل در ابعاد و اشکال مختلفی تولید می شوند. برای مثال نمونه ای از این دستگاه ها بسیار سبک هستند به گونه ای که می توان آن ها را به راحتی و بدون دردسر بلند کرد. نمونه های بزرگ تر و سنگین تر آن دارای چرخ هایی است که کمپرس را قابل حمل می کند.

این نکته را فراموش نکنید که کمپرسورهای پرتابل یا قابل حمل حجم مخزن بسیار کمتری نسبت به سایر کمپرسورها دارند، بنابراین این دستگاه‌ ها معمولا کوچک هستند و صدای نسبتا کمی از خود تولید می کنند.

مدت زمان کارکرد پمپ باد

نیاز دارید که کمپرسور باد چه مدت زمانی را بدون نیاز به خاموش شدن کار کند؟ مدت زمان کارکرد کمپرسور بدون وقفه از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر این، این موضوع بر قیمت کمپرسور نیز تاثیر دارد. پس دستگاهی را انتخاب کنید که متناسب نیاز شما باشد.

پمپ باد متناسب با نیاز

کمپرسور باد را برای کارهای عجیب و غریب داخل خانه مثل باد کردن لاستیک می خواهید یا از آن در ماشین آلات برقی، کارخانه ها و کارگاه ها استفاده می کنید؟

اگر قصد استفاده از وسایلی را دارید که نیاز به جریان زیاد دارند، کمپرسور با مخزن بزرگ را انتخاب کنید. اگر تنها قصد دارید از آن برای کارهای ساده مثل میخکوب بادی، منگنه‌کوب و از این دست کارها استفاده کنید، به یک کمپرسور قابل حمل با حجم مخزن در حدود 50 لیتر نیاز خواهید داشت.

مقدار اسب بخار کمپرسور باد

مقدار اسب بخار و یا HP راهنمایی است برای تولید فشار هوا. فشار بیشتر هوا و اندازه گیری پوند در هر اینچ مربع (PSI) به این معنی است که کمپرسور می‌تواند هوای بیشتری را در مخزن ذخیره کند.

دامنه‌ مشترک اسب بخار روی یک کمپرسور‌های هوا بین 1.5 تا 6.5 HP است. کمپرسورهای هوا با ظرفیت HP بیشتر نیز وجود دارند و معمولاً برای مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند و psi بسیار بیشتری را ارائه می‌دهند.

فوت مکعب در دقیقه یا CFM

CFM میزان اندازه گیری حجمی دستگاه است. این میزان با توجه به PSI دستگاه پمپ باد تغییر می کند. بدین معنی که دو ابزار با psi متفاوت لزوماً دارای CFM های یکسان نیستند.

CFM دستگاهبر سایز کمپرسور باد نیز تاثیر می گذارد. موتورهای بزرگ تر کمپرسورها، هوای بیشتری تولید می‌ کنند و در نتیجه CFM آن‌ ها بیشتر است. ابزارهای بی شماری که به طور هم زمان با استفاده از هوای متراکم کار می‌ کنند، باعث افزایش تقاضای هوای فشرده در کمپرسور باد می‌ شوند.

تجهیزاتی که به طور مداوم از هوا استفاده می‌کنند، مانند دستگاه رنگ پاش، هوای بیشتری نسبت به دستگاه‌ هایی که به صورت متناوب به کمپرسور نیاز دارند مانند آچار پنوماتیک می‌ طلبند.

با توجه به امکاناتی که هوای متراکم فراهم می‌ کنند، انواع مختلفی کمپرسور هوا وجود دارد. یک کمپرسور از نوع دوار (مانند اسکرو) برای چرخه‌ های کار مداوم و یک کمپرسور پیستونی(مانند کمپرسور های تسمه ای) برای استفاده‌ های متناوب مناسب است.

کلام پایانی

در این مقاله به بررسی نمونه های رایج کمپرسور های باد از جمله پیستونی، دیاگرامی، اسکرو و دینامیکی و نحوه عملکرد آن ها پرداختیم. برای مثال در پمپ های باد پیستونی به کمک پیستون عمل متراکم سازی انجام می شود.

در صورتی که در کمپرسور باد اسکرو، عملکرد بر اساس حرکت هوا یا گاز بوسیله رتورهای منصوب در داخل یک سیلندر انجام می پذیرد. علاوه بر این، در هنگام خرید این دستگاه ها بهتر است به مواردی از جمله منبع برق، اسب بخار، مدت زمان کارکرد، فشار هوا و… توجه کنید تا انتخابی بدون پشیمانی داشته باشید.

سوالات متداول