اجزای سیستم هوای فشرده در کارگاه‌های رنگ آمیزی با رنگ پودری

اجزای سیستم هوای فشرده و کیفیت آن‌ها می‌تواند نقش بسیار مهمی در کیفیت کارهای رنگ شده در یک کارگاه رنگ آمیزی با رنگ پودری داشته باشد. کیفیت این اجزا از بروز برخی مشکلات در خط‌های رنگ آمیزی با پوشش پودری جلوگیری شود. کارگاه‌های رنگ پودری از اجزای گوناگون و مختلفی تشکیل شده‌اند که بروز مشکلات یا نداشتن کیفیت مناسب هر کدام از آن‌ها می‌تواند از کیفیت محصول نهایی بکاهد. این اجزا اگر نتوانند هوای فشرده تمیز، با کیفیت و دمای مناسب تولید کنند، رنگ‌های پودری با مشکلاتی مانند کلوخه شدن، عدم یکنواختی در هنگام پخت و کاهش میزان مقاومت در برابر ضربه و نور خورشید مواجه می‌شوند.

سیستم هوای فشرده یکی از سیستم‌ها و اجزای این خط رنگ است که وظیفه انتقال پودر از تفنگ‌ها به سمت قطعه را بر عهده دارد. وجود هر گونه آلودگی در این سیستم می‌تواند باعث شود تا کیفیت کار کاهش یابد و مقاومت آن در برابر شرایط جوی، ضربات و خوردگی‌ها کم شود. در این مطلب قصد داریم. در خصوص اجزای سیستم هوای فشرده مطالبی را با هم مرور کنیم. با مجموعه سالی فام همراه باشید.

اجزای سیستم هوای فشرده

هماهنگی، هارمونی و طراحی مناسب اجزای سیستم هوای فشرده می‌تواند باعث شود تا هوای فشرده تمیز، خشک و عاری از روغن تأمین شود. در بسیاری از کارگاه‌های رنگ آمیزی با رنگ پودری اغلب از یک سیستم واحد تولید هوای فشرده استفاده می‌کنند. این روش علاوه بر مقرون به صرفه بودن می‌تواند قطعات بیشتری داشته باشد و به وسیله آن‌ها کیفیت هوای فشرده را بالا برد. البته برخی کارگاه‌ها با توجه به میزان کار، شرایط مالی و فضای در اختیار از سیستم‌های کوچک‌تری استفاده می‌کنند. باید توجه داشت که اجزای بیشتر سیستم‌های تولید هوای فشرده شبیه به هم است و با توجه به میزان هوای موردنیاز، هزینه و فضا تفاوت‌هایی در آن‌ها وجود دارد. اجزای سیستم هوای فشرده عبارت‌اند از:

۱- کمپرسور

اولین عضو از اجزای سیستم هوای فشرده، کمپرسور است. کمپرسورهای هوا با توجه به مشخصات فنی و قدرت‌شان میزان مشخصی از هوا را از اتمسفر زمین به داخل می‌کشند و با کمک فشار از حجم آن‌ها می‌کاهند. اندازه تمام کمپرسورها توسط حجم هوایی که در هر دقیقه از اتمسفر به داخل می‌کشند، مشخص می‌شود. کمپرسورها را می‌توان به دو نوع پیستونی که حرکت موتور آن رفت و برگشتی است و دورانی یا چرخشی تقسیم‌بندی کرد.

کمپرسور پیستونی

کمپرسورهای پیستونی با توجه به اصطکاک ناشی از حرکت رفت و برگشتی حرارت زیادی تولید می‌کنند و نیاز به دوره‌های زمانی برای خنک کردن دارند. این کمپرسورها ظرفیت خوبی دارند و می‌توانند حتی اندکی بیش از میزان موردنیاز هوای فشرده تأمین کنند تا در فرصت لازم برای خنک شدن هوای فشرده موردنیاز کارگاه تأمین باشد. این نوع کمپرسورها برای کارگاه‌های رنگ آمیزی با رنگ پودری که معمولاً بیش از یک زمان محدود با ظرفیت کامل کار نمی‌کنند بسیار مناسب است.

کمپرسور دورانی

کمپرسورهای دورانی یا چرخان از مجموعه‌ای از مارپیچ‌ها استفاده می‌کنند تا به کمک آن‌ها حجم مشخصی از هوا را در حفره‌هایی کوچک فشرده کنند. این نوع کمپرسورها بر خلاف مدل پیستونی می‌توانند به صورت مداوم کار کنند و نیازی نیست تا در فواصل معین برای خنک شدن خاموش شوند. در مواردی که قصد تولید هوا با فشرده سازی زیاد وجود ندارد می‌توان از سیستم کنترلی تعدیل کننده استفاده کرد تا حجم ورودی را کنترل کند. این کنترل کننده میزان مصرف توان کمپرسور را بر اساس ظرفیت کار کمپرسور تغییر می‌دهد. این نوع کمپرسورها برای کارگاه‌هایی که به هوای فشرده ثابت و همیشگی نزدیک به ظرفیت نهایی دستگاه احتیاج دارند مناسب است.

۲- خنک کن نهایی

شاید بتوان گفت که خنک کن نهایی مهم‌ترین قسمت از اجزای سیستم هوای فشرده است. معمولاً این قسمت را در انتهای بخش تحتانی کمپرسور و قبل از ورود به تانک دریافت کننده و خشک کن هوا قرار می‌دهند. خنک کن نهایی هوای فشرده داغ را از کمپرسور دریافت می‌کند و آن را تا دمای قابل استفاده خنک می‌کند. این خنک سازی باعث می‌شود که حجم قابل توجهی از آلودگی‌های موجود در هوای فشرده مانند بخار آب یا روغن به مایع تبدیل شوند. با خارج شدن این آلودگی‌ها از هوا کیفیت محصول نهایی بالاتر می‌رود. باید توجه داشت، درست است که میزان قابل مشاهده‌ای از بخار آب در این سیستم از هوای فشرده جدا می‌شود اما به دو دلیل پس از گذر هوا از خنک کن باز هم مقداری آب مایع در آن وجود دارد. اولین نکته این است که جدا کننده مکانیکی که برای جداسازی آب استفاده می‌شود راندمانی کمتر از ۱۰۰ درصد دارد. بهترین جداکننده‌های موجود در بازار می‌توانند ۹۰ درصد آب موجود را جدا کنند و این مساله به این معنی است که ۱۰ درصد از آب موجود در هوای فشرده در آن باقی می‌ماند. البته شرایط موجود مانند فشار، شدت جریان و میزان آب موجود در هوای فشرده می‌تواند در راندمان تأثیر بگذارد. دلیل دوم این است که خنک شدن هوای فشرده ممکن است بعد از خروج آن از خنک کن نهایی ادامه پیدا کند. توجه داشته باشید که هوای فشرده در زمان خروج از خنک کن نهایی از آب اشباع شده و هر گونه افت دمای اضافی می‌تواند بخار آب بیشتری را به مایع تبدیل کند. همچنین این امکان وجود دارد که پس از خروج هوای فشرده از خنک کن نهایی، هوا به صورت تدریجی گرم شود و به همین دلیل مقداری از آب مجدداً تبخیر شود و همین مورد منجر به افزایش نقطه شبنم شدن فشاری هوای فشرده می‌شود. به همین دلیل نیاز دارد که خشک کن نیز در میان اجزای سیستم هوای فشرده وجود داشته باشد.

۳- مخزن دریافت کننده

مخزن دریافت کننده یکی دیگر از اجزای سیستم هوای فشرده است. یک مخزن یا ظرف بزرگ تحت فشار که برای ذخیره کردن حجم مشخصی از هوای فشرده استفاده می‌شود را مخزن دریافت کننده می‌نامند. عملکرد اصلی این مخزن جلوگیری از افت و خیزهای فشار هوای فشرده، ایجاد امکان بیشتر خنک شدن هوای فشرده و جلوگیری از کار اضافی کمپرسور است. زمانی که کمپرسور را با توجه به میزان رنگ آمیزی با رنگ پودری در کارگاه انتخاب شود، دستگاه تنها برای پر کردن مخزن کار می‌کند و زمانی که مخزن پر باشد، کمپرسور دیگر کار نمی‌کند و مصرف انرژی کاهش می‌یابد و طول عمر کمپرسور نیز افزایش می‌یابد. همچنین از دیگر کاربردهای این مخزن تأمین فشار در زمان کار با بار زیاد است. در این مواقع معمولاً کمپرسور به تنهایی نمی‌تواند فشار لازم را تأمین کند و مخزن دریافت کننده مقداری هوای فشرده در اختیار کمپرسور قرار می‌دهد تا بتوان کار را به خوبی انجام داد. یکی از مزایای استفاده از مخزن دریافت کننده مناسب این است که می‌توان به هوای فشرده زمان بیشتری برای خنک شدن داد و به این شکل بخشی از بخارها به مایع تبدیل می‌شوند. معمولاً در انتهای مخزن دریچه‌ای اتوماتیک برای تخلیه مایعات وجود دارد.

۴- خشک کن هوا

اگر بخواهیم در خصوص کارکرد و عملکرد این جز از اجزای سیستم های هوای فشرده صحبت کنیم باید بگوییم که به صورت کلی خشک کن‌های هوای فشرده بخار آب در هوای فشرده را تا حدی که از تبدیل بخار آب به مایع جلوگیری شود، انجام می‌دهند. برای عملکرد مناسب این دستگاه باید نقطه شبنم شدن بخار آب در اتمسفر موجود را به دستگاه بدهیم تا این دستگاه بتواند به میزان مناسب بخار آب را از هوای فشرده حذف کند. خشک کن‌های هوای فشرده معمولاً از دو روش برای کاهش میزان بخار آب در هوای فشرده استفاده می‌کنند. اولین راه این است که از طریق پایین آوردن دمای هوای فشرده تا نزدیکی دمای انجماد آب باعث می‌شوند تا بخارها به مایع تبدیل و از هوای فشرده جدا شوند. روش دوم استفاده از ماده خشک کننده است که می‌تواند بخار آب را از هوای فشرده جذب کند. توجه داشته باشید که این دو روش می‌توانند علاوه بر بخار آب، مقداری از بخار روغن را از هوای فشرده جذب کنند اما به دلیل این‌که کار اصلی این دستگاه خشک کردن هوا است تعیین و تعریف قابلیت کاهش بخار روغن در این دستگاه کار مشکلی است. تعداد بسیار کمی از سازندگان خشک کن هوا، محصول تولیدی خود را به عنوان وسیله‌ای برای کاهش بخار روغن نیز معرفی می‌کنند. همان‌طور که گفتیم خشک کن‌های هوا انواع متفاوتی دارند اما تنها دو نوع از آن‌ها راندمان و کارایی مناسبی دارند و استفاده از آن‌ها مرسوم است. خشک کن‌های مرسوم در بازار که در کارگاه‌های رنگ آمیزی با پوشش پودری از آن‌ها استفاده می‌شود شامل موارد زیر هستند:

خشک کن تبریدی

اولین نوع خشک کن که در اجزای سیستم های هوای فشرده مورد استفاده قرار می‌گیرد، خشک کن تبریدی است. این نوع خشک کن از طریق کاهش دمای هوای فشرده تا نزدیک نقطه انجماد آب، بخار آب را به مایع تبدیل و از هوای فشرده خارج می‌کند. پس از آن هوای فشرده وارد یک دستگاه خنک کن – گرم کن می‌شود. این دستگاه در حقیقت یک مبدل هوا به هوا است که از هوای خشک و خنک برای خنک کردن هوای گرم ورودی استفاده می‌کند. هوای فشرده ورودی پس از کاهش دما از طریق دستگاه خنک کن – گرم کن به یک سردساز منتقل می‌شود و دمای آن به حدود ۳۵ درجه فارنهایت می‌رسد. در اینجا بخار آب اضافی به مایع تبدیل می‌شود و جریان هوای فشرده به همراه آب مایع وارد فیلتر جداکننده آب از هوا می‌شود. سپس مجدداً هوا وارد خنک کن – گرم کن می‌شود و دمای آن تا حدود ۷۰ درجه فارنهایت بالا می‌آید. در اینجا هر مقدار آب که به صورت مایع در هوا مانده باشد، تبخیر می‌شود.

خشک کن جذبی

نوع دیگر خشک کن که استفاده از آن در اجزای سیستم های هوای فشرده مرسوم است، خشک کن جذبی است. در این نوع خشک کن، هوای فشرده را وارد محفظه‌ای می‌کنند که با دانه‌های مواد خشک کننده پر شده است. مواد خشک کن، بخار آب را مستقیماً از درون هوای فشرده جذب می‌کنند. پس از اتمام مرحله خشک کردن تنها لازم است مواد خشک کن را از دستگاه خارج کرد و دوباره آن را با مواد خشک کن جدید پر کرد و فرایند را ادامه داد. ماده خشک کنی که در اغلب خشک کن‌های جذبی استفاده می‌شود، آلومینای فعال شده است. این ماده مقاوم به سایش، سفت، متخلخل و جذب کننده رطوبت است. البته گاهی و در شرایط خاصی نظیر شرایط متغیر دما و رطوبت از سیلیکاژل و مواد غربالی مولکولی نیز استفاده می‌شود. مواد خشک کن به صورت دانه‌های کروی و کوچک، شکل داده می‌شوند تا سطح بیشتری برای جذب بخار آب داشته باشند. نقاط شبنم شدن بخار آب در هوای فشرده با توجه به طراحی خشک کن جذبی می‌تواند از مثبت ۵۰ درجه تا منفی ۱۰۰ درجه فارنهایت باشد. بیشتر خشک کن‌های جذبی برای ایجاد نقطه شبنم در دمای منفی ۴۰ درجه فارنهایت طراحی می‌شوند تا بتوانند هوای خشکی را برای رنگ آمیزی با پوشش پودری ایجاد کنند.