سیستم هوای فشرده و آلودگیهایی که در آن رخ میدهد
سیستم هوای فشرده نقش بسیار مهمی در سیستمهای پوشش دهی پودری دارد. با استفاده از هوای فشرده است که ذرات رنگ های پودری را به سمت قطعه حرکت میدهند تا آنها با استفاده از خاصیت الکترواستاتیکی خود بر روی قطعه قرار گیرند. در حقیقت میتوان گفت که هوای فشرده منبع اصلی انرژی و توان در سیستم پوشش دهی رنگ پودری است و تقریباً در بسیاری از عملیات مانند سیال سازی، نقل و انتقالات و عمل آوری پودر، کنترل الگوی پاشش تفنگ و تمیزکاری از آن استفاده میشود. باید توجه داشت که در سیستم پوشش دهی رنگ های پودری هر چه تجهیزات پیچیدهتر باشند و حالتهای خاص بیشتری برای اعمال رنگ پودری مد نظر باشد، اهمیت تأمین یکنواخت و پیوسته هوای فشرده تمیز بیشتر میشود. حال این سؤال پیش میآید که هوای فشرده تمیز چیست؟ هوای فشرده تمیز هوایی است که از سیستم هوای فشرده رنگ های پودری تولید میشود و باید عاری از هر گونه رطوبت، روغن و مواد جامد باشد تا آلودگیها با رنگ پودری مخلوط نشوند و باعث افت کیفیت محصول نهایی نشوند. در این مطلب قصد داریم در خصوص آلودگیهایی که در سیستم هوای فشرده باید برطرف شوند مطالبی را با هم مرور کنیم. با مجموعه سالی فام همراه باشید.
آلایندههای موجود در سیستم هوای فشرده
شاید بتوان گفت که مهمترین دلیل استفاده از سیستم هوای فشرده در رنگآمیزی با رنگهای پودری، از بین بردن آلودگیهایی است که سیستم پوشش دهی پودری را با اشکالاتی مواجه میسازد و یا میتواند فرایند را مختل کند. آلایندههای موجود در سیستم هوای فشرده معمولاً به دو طریق ایجاد میشوند. این آلودگیها یا از بیرون به درون کمپرسور کشیده میشوند و در حین فرایند فشرده سازی تجمع پیدا میکنند و یا داخل سیستم لولههای هوا تولید میشوند. این آلودگیها میتوانند به هر سه صورت حالت مواد یعنی مایع، گاز و جامد وجود داشته باشند. به خاطر داشته باشید که دمای هوای فشرده نیز میتواند آلودگی محسوب شود و اگر خیلی داغ یا خیلی سرد باشد به فرایند پوشش با رنگ پودری صدمه وارد کند. توجه داشته باشید که آلودگیهای متنوعی در سیستم هوای فشرده وجود دارند که هر کدام از آنها باید مراحل خاص خود را برای حذف پشت سر بگذارند. آلودگیهای موجود در این سیستم عبارتاند از:
۱- بخار آب
بیش از دو سوم کره زمین از آب پوشیده شده و همیشه در جو زمین بخار آب وجود دارد. از آنجایی که منبع تأمین هوای فشرده کمپرسور اتمسفر کره زمین است، همیشه مقداری بخار آب در سیستم وجود خواهد داشت. باید توجه داشت که افزایش فشار قابلیت هوا را برای نگه داشتن بخار آب پایین میآورد در حالی که افزایش دما میتواند توانایی نگه داشتن بخار آب توسط هوا را بالا برد. به عنوان یک قانون کلی باید بگوییم که به ازای هر ۲۰ درجه فارنهایتی که دما افزایش یابد، میزان توانایی نگه داشتن آب در حجم مشخصی از هوا دو برابر میشود.
بخار آب تا زمانی که به شکل بخار است مشکلی در فرایند رنگ آمیزی با استفاده از رنگ های پودری به وجود نمیآورد. همچنین باید توجه داشت که حذف کامل بخار آب از سیستم هوای فشرده عملاً کاری بسیار سخت و هزینهبر است. در بیشتر سیستمهای رنگآمیزی با رنگ پودری معمولاً میزانی از بخار آب را از هوای فشرده حذف میکنند که باعث شود تا بخار آب در فرایند به مایع تبدیل نشود.
۲- آب (مایع)
آب معمولاً آشکارترین نوع آلودگی در سیستم هوای فشرده است. همانطور که گفتیم دما تأثیر بسیار مستقیمی بر میزان نگهداری بخار آب در هوا دارد. زمانی که دمای هوای فشرده پایین بیاید، توانایی آن برای نگه داشتن بخار آب نیز پایین میآید و در نتیجه ممکن است قطرات شبنم ایجاد شوند. وجود قطرات آب در سیستم میتواند باعث زنگ زدن لولهها، شستن و از بین بردن روانسازها و همچنین رسیدن آسیب به تجهیزات متفاوت شود. همچنین اگر آب و هوای محیط سرد باشد این قطرات آب ممکن است یخ بزنند و موجب ترکیدگی و صدمه دیدن لولهها شوند. آب به سرعت میتواند سیستم پوشش دهی پودری را آلوده کند. این آلودگی به صرف زمان زیادی برای برطرف کردن نیاز دارد و باید تمام قطعات و قسمتهای آلوده شده با آب به خوبی پاک و خشک شوند.
علاوه بر این بخار آب موجود در هوا معمولاً پس از خروج از کمپرسور به صورت مایع در نمیآید. وقتی فشار برای راه اندازی یک ابزار و یا اسپری کردن پودر آزاد میشود، هوای فشرده همزمان با منبسط شدن، خنک میشود. این از دست دادن قابل ملاحظه دما میتواند باعث شود تا بخار آب اضافی موجود در هوا به قطرات شبنم تبدیل شود. این قطرات آب موجب کلوخه شدن دانههای پودر و ضعف در خروج پودر از تفنگ و پوشش دهی میشوند و همین امر از کیفیت محصول نهایی به میزان بسیار زیادی میکاهد. همچنین در برخی مواقع تبدیل بخار آب به شبنم در هوای اتمسفر موجود در اتاق پوشش دهی رخ میدهد و باعث ضعف خروج پودر از تفنگ و کاهش کیفیت رنگ میشود. به همین دلیل باید در سیستم پوشش رنگ پودری اتاقکهای پاشش مجهز به سیستم کنترل آب و هوا باشد تا بتواند دما و نقطه شبنم شدن اتمسفری را ثابت نگهدارد و اجازه ندهد که بخار آب به قطرات آب تبدیل شود.
پس باید گفت که آب مهمترین و اصلیترین مشکلات مربوط به هوای فشرده را ایجاد میکند. به همین دلیل اگر میزان آب در یک سیستم هوای فشرده قابل توجه بود باید از فیلترهای جمع کننده و کانالهای تخلیه استفاده شود.
۳- بخار روغن و روغن مایع
زمانی که کمپرسورها روغن کاری میشوند قسمتی از روغن را به شکل ابر و بخار روغن تخلیه میکنند. در بسیاری از کمپرسورهای هوای فشرده این روغن قبل از خارج شدن هوا از کمپرسور از آن جدا میشود. دمای بالای کمپرسور باعث میشود تا قسمتی از این روغنها به بخار تغییر شکل دهند و به شکل بخار از کمپرسور خارج شوند. باید بدانید که این بخار روغن همان چیزی است که باعث میشود هوای خارج شده از کمپرسورها بوی خاصی داشته باشد. بخار روغن تا زمانی که به حالت بخار باقی بماند مشکلی ایجاد نمیکند. بخار روغن هم مانند بخار آب فرایندی سخت و هزینه بر برای حذف دارد و بسیاری از رنگ های پودری نیازی به حذف تمام آن ندارند.
۴- آلایندههای جامد
مواردی مانند زنگ، پوسته اکسیدی لولهها، کثیفی، گرد و غبار و گرد مواد خشک کننده اکسیدی میتوانند باعث ایجاد آلودگی در سیستم هوای فشرده شوند. این آلودگیها میتوانند به دلیل وجود قطرات آب و زنگ زدگی لولهها ایجاد شوند یا گرد و غباری که همراه هوا از ورودی کمپرسور به داخل کشیده میشوند. هر چند که در ورودی کمپرسور فیلتری برای تصفیه هوا وجود دارد اما گاهی این فیلتر نمیتواند از ورود تمام آلودگیها جلوگیری کند. گرد جریان خشک یکی از آلودگیهایی است که در اثر ساییده شدن آلایندههای جامد با یکدیگر به وجود میآید. این گرد ریز میتواند روزنههای کوچک، خطوط جریان هوا، تجهیزات و سوپاپها را مسدود کند و به آنها صدمه وارد کند. همچنین این گردها میتوانند قطعات را آلوده کنند و از کیفیت کار نهایی بکاهند. این آلایندهها باید توسط فیلتری مناسب از هوا جدا شوند تا کیفیت کار حفظ شود.
۵- گرما
بیشتر حرارت سیستم هوای فشرده رنگ های پودری در خود کمپرسور تولید میشود. فشرده سازی هوا به انرژی قابل ملاحظهای نیاز دارد. بخش اعظمی از این انرژی در این فرایند به گرما تبدیل میشود که به آن گرمای فشرده سازی میگویند. علاوه بر گرمای فشرده سازی، اصطکاک داخل کمپرسور نیز گرما تولید میکند. به همین دلیل باید دمای هوا در پوشش دهی پودری کنترل شود تا باعث افزایش توان نگهداری رطوبت نشود. در این صورت خشک کن به خوبی عمل نمیکند و با آلودگی به وسیله آب و بخار آب مواجه خواهیم شد. به همین دلیل بهتر است از یک خنک کن در مسیر سیستم هوای فشرده برای استفاده در سیستم پوشش دهی رنگ پودری استفاده شود.