کمپرسور هوا چیست؟ | کاربرد کمپرسور باد و نکات مهم برای خرید

کمپرسور باد، یکی از پرکاربردترین ابزارهای صنعتی و نیمه‌صنعتی در بسیاری از مشاغل فنی، نجاری، مکانیکی و حتی مصارف خانگی است. این دستگاه با تبدیل انرژی الکتریکی به هوای فشرده، نقش مهمی در تامین نیروی محرکه ابزارهای بادی ایفا می‌کند. با وجود ظاهر ساده‌اش، راه‌اندازی صحیح کمپرسور باد نیازمند شناخت دقیق اجزا، نحوه عملکرد و رعایت نکات ایمنی است. در این مقاله، به صورت گام‌به‌گام با فرایند راه‌اندازی کمپرسور باد، انواع اتصالات مورد استفاده و کاربرد کمپرسور باد آشنا خواهید شد تا با اطمینان بیشتری از این ابزار قدرتمند بهره‌مند شوید.

آشنایی با علم پنوماتیک

علم پنوماتیک در دهه ۶۰ میلادی به‌صورت چشمگیری رشد کرد تا آنجا که امروزه در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی، صنایع هوایی، صنایع چوب، فولاد، کاغذسازی، کارخانه قند و … جایگاه ویژه‌ای دارد. این علم بر پایه مفاهیم و قوانین فیزیکی و ترمودینامیکی بوده که در آن هوا به‌عنوان سیال تراکم‌پذیر استفاده می‌شود.

پنوماتیک تلفظ واژه فرانسوی Pneumatique و نئوماتیک تلفظ واژه انگلیسی Pneumatics بوده و ریشه این کلمه از واژه یونانی πνεῦμα گرفته شده که به معنی باد یا نفس است.

مکانیزم عملکرد کمپرسور هوا

نحوه کار پمپ باد معمولا به این صورت است که هوا را به داخل پیستون کشیده و با فشرده سازی آن نیروی لازم را فراهم می‌کند. کمپرسور باد غیر صنعتی برای مصارف خانگی مانند باد کردن توپ، تشک بادی، تایرها و… استفاده می شود. از کاربرد کمپرسور باد در کارخانه‌ها و ماشین آلات صنعتی برای به حرکت درآوردن اجزای مکانیکی استفاده می‌شود.

کاربردهای کمپرسور هوا

از کاربرد کمپرسور باد در حوزه‌های مختلف مانند خودروسازی، صنعت چوب و مبلمان سازی، صنایع پزشکی، معدن و… استفاده می‌شود. در ادامه به برخی از کاربردهای پمپ باد اشاره می‌کنیم:

• تهیه هوای فشرده با فشار بالا برای پر کردن سیلندر گاز
• خنک کردن اجزا یا قطعات در طول ساخت مثل خنک کننده لوله‌های انتقال مواد غذایی و مواد دارویی در کارخانه‌ها
• تهیه هوای لازم برای غواصی
• استفاده در صنعت هواپیمایی برای تغذیه هوای فشرده موتور توربین
• جابجایی قطعات و سیالات مانند واتر جت  و رنگ پاش
• استفاده در بخش درمانی مانند انواع دریل‌های جراحی یا دستگاه‌های برش
• جدا سازی مواد اضافی مانند انواع سند بلاست

برای خرید کمپرسور باد باید بر اساس نوع ابزار بادی انتخاب شود. میزان فشار و حجم باد مورد نیاز در ابزار بادی متفاوت است. فشار هوا در ابزارهای بادی برحسب bar و psi و حجم باد برحسب cfm سنجیده می‌شود. اگر قصد سفارش پمپ دارید باید در وهله اول فشار و حجم باد ابزارهای بادی خود را بررسی کنید.

به عنوان مثال میزان مصرف باد پرچ بادی پی ای جی TR-6017 برابر 90 psi است. بنابراین باید پمپ خریداری شده متناسب با نیاز این ابزار باشد. به طور کلی توصیه می‌شود به منظور کارایی بیشتر ابزار، مقدار cfm باید 30 درصد بیشتر از حجم موردنیاز باشد.

هنگام سفارش دستگاه بهتر است آینده‌نگر باشید و ابزارهایی که ممکن است در آینده به کار ببرید را نیز درنظر بگیرید. به عنوان مثال اگر قرار است از آن برای رنگ‌آمیزی خودرو استفاده کنید بهتر است کمپرسور 50 لیتری با موتور 3.0 hp انتخاب کنید.

مزایای کمپرسور باد

ابزارهای بادی نسبت به ابزارهای برقی و شارژی کوچک‌تر و سبک‌تر هستند؛ زیرا نیازی به شارژر یا موتور سنگین برای راه‌اندازی ندارند.

ابزارهای برقی در برخی مکان‌ها به علت خطر برق گرفتگی و آتش سوزی قابل استفاده نیست. اما ابزارهای بادی از امنیت بالاتری برخوردار بوده و هیچ آسیبی به کاربر نمی‌رساند. اگر در مکانی مرطوب یا نزدیک به گازهای قابل احتراق مشغول به کار هستید، بهتر است برای حفظ امنیت بیشتر از ابزارهای پنوماتیک همراه با کمپرسور باد استفاده کنید.

ابزارهای بادی نسبت به ابزارهای برقی یا هیدرولیکی ارزان‌تر بوده و می‌توانید با هزینه کمتر مجموعه‌ای از ابزارهای کاربردی موردنیاز خود را داشته باشید. نصب سیستم‌های بادی نیز در مقایسه با سیستم‌های هیدرولیکی ارزان‌تر و آسان‌تر است. از دیگر مزایای ابزارهای بادی این است که نیاز کمتری به تعمیر و نگهداری دارد. ذکر این نکته ضروری است که برای بهره‌‌وری هر چه بهتر کاربرد کمپرسور باد باید به طور مداوم سطح روغن آن را بررسی کنید. کاربرد روغن کمپرسور این است که به روان بودن کار دستگاه کمک کرده و میزان اصطکاک بین قطعات آن را کاهش می‌دهد.

پیش از نصب و راه اندازی پمپ باد از مسئولین نصب بخواهید تا دستگاه را برای شما فعال کنند تا دستگاه از گارانتی خارج نشود و ضمانت نامه آن برای شما فعال شود. پیشنهاد می‌شود پیش از شروع کار دفترچه راهنما را به دقت مطالعه کنید و با کاربرد کمپرسور باد به خوبی آشنا شوید.

محسابه Cfm موردنیاز

ابتدا جریان باد (cfm) ابزار بادی خود را بیابید. این اطلاعات در سایت فروشگاه یا کارخانه تولیدکننده ابزار موجود است. برای محاسبه حداقل cfm موردنیاز باید cfm ابزار را در 1.2 ضرب کنید. به عنوان مثال اگر مقدار cfm ابزار بادی شما 5.5 باشد؛ با محاسبه (5.5×1.5=6.6cfm ) مقدار cfm کمپرسور به دست می‌آید.

فشار باد

فشار تولیدشده در داخل مخزن باد برحسب واحد بار (bar) و پوند در اینچ مربع (psi) سنجیده می‌شود. فشار باد بیشتر پمپ‌ها به طور میانگین برابر 8 بار / 115 psi هست که برای ابزارهای DIY که معمولا 90 psi هستند ایده‌آل است.  

نکته: معمولا فشار باد کمپرسورهای باد قوی 145 psi است.

سایز مخزن باد

هرچه سایز مخزن دستگاه بزرگ‌تر باشد بهتر و طولانی‌تر کار خواهد کرد و کاربرد کمپرسور باد آن نیز بیشتر است. مخزن‌های بزرگ غالبا دیرتر از مخزن‌های کوچک تخلیه می‌شود؛ بنابراین بهتر است هنگام خرید پمپ باد به فکر سرمایه‌گذاری روی مخزن‌های بزرگ باشید.

به عنوان مثال یک پیستوله رنگ‌پاش با پمپ باد 6 لیتری هم کار می‌کند اما در مدت زمان کوتاهی می‌توان آن را به کار گرفت. 6 لیتر تنها برای رنگ آمیزی سطح کوچکی از خودرو کافی است. در حالی که برای رنگ‌پاشی تمام خودرو حداقل به کمپرسور 100 لیتری نیاز دارید.

انواع کمپرسور: بنزینی، دیزلی یا برقی

معمولا در کارخانه‌ها و کارگاه‌هایی که کمپرسور جایگاه ثابتی دارد از دستگاه برقی استفاده می‌شود اما پمپ‌های بنزینی یا دیزلی در صنایعی چون مکانیک سیار که نیاز به مانور بیشتری دارند استفاده می‌شود. این دستگاه را می‌توان در هر مکانی که منبع برق وجود ندارد استفاده کرد.

کمپرسور هوا صنعتی

کمپرسور هوای صنعتی انواع مختلفی دارد که هر یک برای کاربردی خاص طراحی شده است. ایناین محصول بر اساس عملکرد به دو دسته پیستونی، اسکرو و روتاری تقسیم می‌شود.

کمپرسور هوا صنعتی پیستونی

این نوع یکی از بهترین انواع کمپرسور موجود در بازار است و در بین صنعتگران طرفداران بسیاری دارد. در این دستگاه ابتدا پیستون به سمت پایین حرکت کرده و هوا به درون پیستون کشیده می‌شود سپس پیستون به پایین‌ترین حد خود رسیده و با بسته شدن ورودی هوا، پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند. با حرکت پیستون به سمت بالا، حجم هوا کم شده و به فشار آن اضافه می‌شود. با افزایش فشار تا حد مشخصی، سوپاپ خروجی باز شده و هوای فشرده به سمت مخزن هدایت می‌شود.

کمپرسور هوا صنعتی اسکرو

عملکرد این پمپ باد بر پایه حرکت دورانی دو رزوه در دو جهت مخالف است. این حرکت باعث بالا رفتن فشار و دما شده و فشار مورد نیاز دستگاه را تامین می‌کند.

کمپرسور هوا صنعتی روتاری یا چرخنده

پره این پمپ باد شبیه پیستون بوده و پوسته آن عملکردی مشابه سیلندر دارد. پره، فضای بین سیلندر و پیستون را به دو قسمت مکش و تخلیه تقسیم می‌کند. این کمپرسور به دو دسته ثابت و متغیر تقسیم می‌شود. از این پمپ باد در یخچال، فریزر، دستگاه تهویه خانگی و پمپ گرما استفاده می‌شود.

کمپرسور هوا سایلنت یا بی صدا

پمپ باد سایلنت یکی از جدیدترین انواع کمپرسور بوده و با داشتن ویژگی‌های منحصر به فرد به یکی از دستگاه‌های پرکاربرد در صنعت تبدیل شده است. تفاوت اصلی ابن دستگاه با دیگر انواع دیگر این است که این پمپ باد با مایعات کار می‌کند در حالیکه انواع دیگر با هوا یا گاز کار می‌کنند.

برندهای معتبر کمپرسور

شرکت‌های مختلفی در زمینه تولید کمپرسور یا پمپ باد فعالیت دارند که از مهم‌ترین و بهترین برندهای آن می‌توان به شپخ، هیوندای، رونیکس، توسن پلاس، کنزاکس، متابو و نک اشاره کرد.

نکات مهم در خرید کمپرسور

• سایز مخزن: هرچه مخزن بزرگ‌تر باشد، حجم باد بیشتری را ذخیره کرده و فشار کمتری به پمپ و موتور وارد می‌شود. البته سایز کمپرسور باید متتناسب با کارگاه یا مکان موردنظر باشد.
• قدرت موتور: هرچه موتور بزرگ‌تر باشد می‌تواند با سرعت بیشتری باد را ذخیره کرده و در سطح بالاتری جریان باد را ثابت نگه دارد.   
• ولتاژ و آمپر: یک پمپ باد صنعتی بزرگ 400 ولتی سه فاز بوده و به منبع برق نیاز دارد. بنابراین قبل از خرید آن باید اقدامات و آمادگی لازم برای نصب آن را داشته باشید. برخی از کمپرسورهای 230 ولتی به دلیل اندازه موتور از آمپر بالاتری (به عنوان مثال 16، 18 یا 32 آمپر) برخوردار هستند.  نصب این کمپرسورها کار چندان سختی نیست اما به متخصص برق نیاز دارد. پمپ باد 230 ولت 13 آمپر به پلاگین 3 پین خانگی نیاز دارد.
• جایگزینی پیستون و خروجی هوای آزاد (FAD): برای این دو واحد cfm به کار برده می‌شود اما جایگزینی پیستون حجم هوای تولید شده در پمپ و هوای آزاد حجم واقعی هوایی است که کمپرسور تولید می‌کند. مقدار خروجی هوای آزاد غالبه 25 الی 30 درصد کم‌تر از جایگزینی پیستون است.
• دوره ی کار کمپرسور: یکی از مهم‌ترین  پارامترهایی که در انتخاب محصول باید مدنظر قرار دهید دوره کار کمپرسور است. Duty Cycle یا دوره کار نشان دهنده میزان توانایی موتور است به این معنا که دستگاه چه مدت زمانی باید کار کند و به چه میزان به استراحت نیاز دارد. برای مثال اگر دوره کار دستگاهی ۳۰ درصد باشد برای انجام کاری یک ساعته باید ۲۰ دقیقه کار و ۴۰ دقیقه استراحت کند. اگر از کمپرسور بیش از دوره کاری آن استفاده شود، دستگاه داغ شده و پیستون داخل محفظه گیر کرده یا موتور از کار می‌افتد.

اگر در زمینه انتخاب و خرید کمپرسور هوا به راهنمایی نیاز داشتید می‌توانید در بخش نظرات یا از طریق تلفن سازوکار با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

صفر تا صد نحوه راه‌ اندازی کمپرسور باد

برای راه‌اندازی کمپرسور باد، پیش از هر چیز باید دستگاه را روی سطحی صاف و بدون رطوبت قرار دهید. سپس از سلامت سیم برق، کلید روشن/خاموش و شیر تخلیه مخزن اطمینان حاصل کنید. در مرحله بعد، بررسی سطح روغن در مدل‌های روغنی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا نبود روغن کافی می‌تواند به سرعت باعث آسیب جدی به موتور شود. پس از اتصال به برق، کمپرسور را روشن کرده و اجازه دهید مخزن تا فشار تعیین‌شده پر شود. اکنون نوبت اتصال ابزار بادی است؛ با استفاده از شلنگ مناسب و کوپلینگ‌های استاندارد، ابزار را به کمپرسور وصل کرده و پیش از استفاده، تنظیمات فشار خروجی را بررسی کنید. در پایان کار نیز حتماً هوای باقی‌مانده در مخزن را تخلیه کرده و کمپرسور را از برق جدا کنید تا عمر مفید آن افزایش یابد.

انواع اتصالات کمپرسور باد

کمپرسور باد با اتصالات گوناگونی تجهیز می‌شود که هر کدام وظیفه‌ای مشخص در هدایت و کنترل هوای فشرده دارند. مهم‌ترین اتصالات کمپرسور باد، شلنگ هواست که معمولاً از نوع فنری یا لاستیکی مقاوم در برابر فشار بالا انتخاب می‌شود. کوپلینگ یا رابط اتصال، قطعه‌ای فلزی یا پلاستیکی‌ست که امکان اتصال سریع ابزارهای بادی به شلنگ یا مخزن را فراهم می‌کند. برخی از مدل‌ها دارای تفنگی بادی، فیلتر رطوبت‌گیر و رگلاتور فشار نیز هستند که به بهینه‌سازی عملکرد دستگاه کمک می‌کنند. انتخاب صحیح اتصالات نه تنها ایمنی کار را افزایش می‌دهد، بلکه مانع از نشتی هوا و اتلاف انرژی می‌شود. توصیه می‌شود همیشه از اتصالات استاندارد و هماهنگ با ظرفیت کمپرسور استفاده شود تا دچار افت فشار یا آسیب تجهیزات نشوید.

جمع ‌بندی

راه‌اندازی و استفاده از کمپرسور باد اگرچه ساده به نظر می‌رسد، اما در عمل نیازمند رعایت نکات تخصصی و ایمنی است. از بررسی کامل اجزای دستگاه گرفته تا شناخت اتصالات و نحوه تنظیم فشار، هر مرحله نقش مهمی در افزایش بهره‌وری و ایمنی دارد. با رعایت این اصول، نه تنها عمر مفید کمپرسور افزایش می‌یابد بلکه کاربرد کمپرسور باد نیز به شکل محسوسی بهبود پیدا می‌کند. سرمایه‌گذاری روی یادگیری درست و استفاده اصولی از کمپرسور، در نهایت به کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش کیفیت کار منجر خواهد شد.

سوالات متداول

آیا کمپرسور باد نیاز به روغن‌کاری دارد؟

بله، در مدل‌های روغنی باید سطح روغن مرتباً بررسی شود. اما برخی مدل‌ها بدون نیاز به روغن‌کاری طراحی شده‌اند (oil-free).

بعد از پایان کار، چرا باید هوای داخل مخزن تخلیه شود؟

تخلیه هوا از مخزن، از زنگ‌زدگی داخل آن جلوگیری کرده و باعث افزایش طول عمر کمپرسور می‌شود.

آیا می‌توان از هر نوع شلنگ برای اتصال استفاده کرد؟

خیر، فقط باید از شلنگ‌های مخصوص هوای فشرده با تحمل فشار بالا استفاده شود تا ایمنی کار حفظ گردد.