چگونه هوای فشرده تمیز از هر کمپرسور هوای فشرده دریافت کنیم؟

در این مقاله، مارک وایت، مدیر برنامه های کاربردی تصفیه هوای فشرده در پارکر هانیفین، تفاوت های بین فناوری های کمپرسور اویل اینجکت و اویل فری، خطرات آلودگی مربوط به هر یک و نحوه کاهش این خطرات با نصب تجهیزات تصفیه صحیح مورد نیاز را برای تحویل تمیز، خشک، هوای فشرده تمیز ، اویل فری و خشک توضیح می دهد.

علل نیاز به هوای فشرده تمیز

در تأسیسات تولید مدرن امروزی، استفاده از هوای فشرده تمیز اغلب برای فرآیندهای تولید بسیار مهم است.
بیایید از اینکه هوای فشرده در تماس مستقیم با محصول قرار می گیرد یا برای اتوماسیون یک فرآیند، تامین نیروی محرکه، بسته بندی یا حتی برای تولید گازهای دیگر در محل استفاده می شود صرف نظر کنیم.
تامین هوای فشرده تمیز، خشک و مطمئن برای تولید کارآمد و مقرون به صرفه ضروری است.

امروزه انواع مختلفی از کمپرسور هوای فشرده موجود است.
به دلیل کارایی و قابلیت اطمینان آن، کمپرسور روتاری اسکرو خود را به عنوان فناوری انتخابی برای بسیاری از صنایع و کاربردها تثبیت کرده است.

انتخاب کمپرسور روتاری اسکرو به دلیل تعداد تولیدکنندگان و انواع مختلفی که ارائه می‌دهند، می‌تواند یک کار دلهره‌آور باشد.
برای تولید هوای فشرده تمیز، یکی از بزرگترین تصمیماتی که هنگام انتخاب کمپرسور اسکرو باید گرفته شود، انتخاب مدل اویل اینجکت یا اویل فری است.

پیام های بازاریابی اغلب به طور خاص صنایعی مانند غذا، نوشیدنی، داروسازی و الکترونیک را هدف قرار می دهند.
و با ترس از این که نفت بزرگترین تهدید آلودگی هوای فشرده با آن ها هستند، بازی می کند.

متأسفانه در جستجوی هوای فشرده تمیز، سیستم تصفیه هوای پایین دست اغلب نادیده گرفته می شود.
یا به طور کامل نادیده گرفته می شود.
به همین دلیل، بسیاری از کاربران با ناامیدی متوجه می شوند که آلودگی اویل و آب پس از نصب کمپرسور جدیدشان همچنان وجود دارد.

این مقاله به منظور ارائه درک خواننده از جایی که بخارات روغن و سایر آلاینده‌ها در یک سیستم هوای فشرده منشأ می‌گیرند.
و چگونگی دستیابی به هوای فشرده تمیز، خشک و اویل فری برای کاربردهای حیاتی به خواننده ارائه شده است.

روغن در سیستم هوای فشرده از کجا می آید؟

روغن موجود در سیستم هوای فشرده از دو منبع اصلی وارد می شود:

• منبع آلودگی ۱: هوای محیط (بخارات روغن)
• منبع آلودگی ۲: کمپرسور هوا (روغن مایع / آئروسل روغن / بخارات روغن)

روغن در یک یا چند فاز از ۳ فاز تصفیه نشده، گیرنده هوا و لوله های توزیع را آلوده می کند.
بنابراین به طور غیرمستقیم گیرنده هوا و لوله کشی های سیستم، منابع اضافی آلودگی روغن هستند (۳ و ۴).

• منبع ۳: مخزن هوا
• منبع ۴: لوله کشی توزیع

منبع آلودگی ۱: هوای محیط

هوای محیط حاوی نفت به شکل گاز (بخارات روغن) است.
بخارات روغن موجود در هوای محیط در واقع ترکیبی از هیدروکربن ها و VOC (ترکیبات آلی فرار) است.
این ترکیبات از منابع طبیعی و همچنین از اگزوز خودروها و فرآیندهای صنعتی ناکارآمد به دست می آیند.

چقدر “بخارات روغن” در هوای محیط وجود دارد؟

مقادیر معمولی ذکر شده برای آلودگی بخارات روغن بیان می کند که ۱ متر مکعب هوای محیط معمولاً بین ۰٫۰۵ میلی گرم در متر مکعب و ۰٫۵ میلی گرم در متر مکعب بخارات روغن است.

اما این میزان می تواند در محیط های متراکم، شهری یا صنعتی یا در کنار پارکینگ ها و جاده های شلوغ بیشتر باشد.

در بررسی هوای فشرده تمیز اندازه گیری سطح بخارات روغن دشوار است؛
زیرا هیچ میزان “روغن” مشخص در آزمایش هوا موجود نیست (حداقل این میزان بسیار دقیق نیست).
بنابراین برای دقت بیشتر، باید هوای محیط را برای ترکیبات مختلف آزمایش کرد و نتایج آزمایش را ترکیب کرد.

اهداف جهانی برای بهبود کیفیت هوا منجر به راه اندازی بسیاری از ایستگاه های نمونه کیفیت هوا شده است.
اینها معمولاً ترکیباتی را آزمایش می کنند که برای سلامتی انسان مضرتر هستند (NOX، SOX، CO، CO2 و ازن).
تعدادی از این امکانات ترکیبات اضافی، به ویژه VOC را مورد آزمایش قرار می دهند.
بنابراین می‌توانیم از این داده‌ها برای تأیید وجود «بخارات روغن» در هوای محیط استفاده کنیم.

داده های آزمون مستقل برای تولید هوای فشرده تمیز تر

در بریتانیا، DEFRA (دپارتمان محیط‌زیست، غذا و امور روستایی) داده‌های به‌دست‌آمده از تأسیسات نمونه‌برداری در بریتانیا را آزادانه منتشر می‌کند.
بیشتر این مراکز (بیش از ۳۰ مرکز) از روش‌های نمونه‌برداری و آزمایش دستی استفاده می‌کنند.
این مراکز به دنبال خطرات خاص هستند.

در حالی که ۴ مرکز (۲ مرکز روستایی و ۲ مرکز شهری) از دفع حرارتی خودکار پیچیده با کروماتوگرافی گازی درجا و تجهیزات تشخیص FID استفاده می‌کنند.
در این مراکز، اندازه گیری های ساعتی خودکار از ۲۹ ترکیب مختلف “هدف” انجام می شود.

ابتدا به جداول بالا نگاه کنید. هنگامی که داده های ثبت شده برای تمام ۲۹ ترکیب ادغام می شوند، ارقام معمول صنعت مورد استفاده برای روغن (هیدروکربن ها) در هوای محیط بین ۰٫۰۵ الی ۰٫۵ میلی گرم بر متر مکعب را تایید می کند.

نکات مهم در مورد نتایج DEFRA:

• گزارش های جهانی و اتحادیه اروپا فقط مواد نگران کننده یا مواردی را که برای سلامتی انسان خطرناک هستند را هدف قرار می دهند.
• این مراکز لزوماً ترکیبات خطرناک برای سلامتی را اندازه گیری نمی کنند.
  یعنی محصولی که در هنگام ساخت در تماس مستقیم با هوای فشرده است.
• بسیاری از گونه ها (ترکیبات) که کمتر (یا بیشتر) برای سلامتی انسان مضر هستند، از شبکه تشخیص عبور می کنند.
  زیرا شیمیدان / تحلیلگر به دنبال این گونه ها نیست و علاقه ای به آنها ندارد.
• این مواد شیمیایی هنوز در هوای محیط وجود دارند و سهم آنها در سطح کل VOC “واقعی” از بین رفته است (اما همیشه باید در نظر گرفته شود).
• بنابراین سطح VOC گزارش شده بسیار کمتر از واقعیت است.
• از جداول خلاصه، می بینیم که برخی از مراکز در مقادیر معمولی بین ۰٫۰۵ الی ۰٫۵ میلی گرم بر متر مکعب در نظر گرفته می شود.
  در حالی که یکی از این مقادیر معمولی فراتر می رود.
• از آنجایی که مراکز آزمایشی مورد استفاده DEFRA و مشخص شده در گزارش‌های آن‌ها، برای هر VOC آزمایش نمی‌شوند، مقادیر موجود در جداول خلاصه (فقط آن‌هایی که مورد نظر ما هستند) باید به عنوان “بهترین حالت” در نظر گرفته شوند.

بخارات روغن محیط چگونه هوای فشرده تمیز را آلوده می کند؟

همانطور که کمپرسور هوای فشرده در حال کار است، حجم زیادی از هوای محیط به ورودی کمپرسور کشیده می شود.
این هوای محیط ممکن است تمیز به نظر برسد، اما اینطور نیست که آلاینده های گازی اغلب دیده نشوند.

بنابراین بخارات روغن نامرئی موجود در هوای محیط همراه با سایر آلودگی ها به داخل ورودی کمپرسور هوای فشرده مکیده می شود.

هنگامی که کمپرسور هوای فشرده در سیستم توزیع هوای فشرده قرار می‌گیرد، مقداری از بخارات روغن سرد و متراکم می‌شود و روغن مایع و آئروسل‌های روغن را تشکیل می‌دهد.

هنگام فشرده سازی هوا، مشکل افزایش می یابد!

برای بسیاری، سطوح محیطی «بخارات روغن» ممکن است «ناچیز» در نظر گرفته شود.
اما وقتی در مورد بخارات روغن در هوای فشرده صحبت می‌کنیم، باید تأثیر فشرده‌سازی هوا بر آلودگی محیط، میزان هوا، جریان در سیستم هوای فشرده و مدت زمان کارکرد کمپرسور را نیز در نظر بگیریم..

فشرده سازی = تمرکز برای تولید هوای فشرده تمیز

هنگامی که هوای محیط فشرده می شود، به حجم کمتری “فشرده” می شود.
متأسفانه، این امر در مورد آلاینده های موجود در هوای محیط که در عوض متمرکز هستند، صدق نمی کند.
هر چه فشار هوای فشرده بیشتر باشد، غلظت آلودگی بیشتر می شود.

مقادیر معمولی که توسط صنعت هوای فشرده برای بخارات روغن در هوای محیط نقل شده است، بین این دو میزان است:

۰٫۰۵ میلی گرم بر متر مکعب الی ۰٫۵ میلی گرم بر متر مکعب

مقادیر ثبت شده برای تأیید این مقادیر نشان داده می شوند یا در واقع بالاتر هستند.

نکته مهم:

این هوای فشرده اویل فری نیست. (عکس بالا را ببینید.)

نمونه های تمرکز بر تولید هوای فشرده تمیز

برای برجسته کردن تأثیر غلظت، جدول زیر حاوی حداکثر مقادیر غلظت بخارات روغن ساعتی است. (میانگین از مقادیر ثبت شده در طی ۴ سال).

سطوح آلودگی ثبت شده در ۱ متر مکعب هوای محیط قبل از فشرده سازی

جدول زیر افزایش سطوح آلودگی «بخارات روغن» را نشان می‌دهد که ۱ متر مکعب هوای فشرده حاوی آن است (در فشارهای عملیاتی معمولی صنعت).

سطوح آلودگی بخارات روغن در ۱ متر مکعب هوای فشرده

مقادیر ناچیز برای تولید هوای فشرده تمیز

بنابراین، آنچه ممکن است به عنوان مقادیر ناچیز در هوای محیط ظاهر شود، پس از در نظر گرفتن اثرات متمرکز تراکم، دیگر قابل چشم پوشی نیست.

فلو و زمان ولومتریک

نکته دیگر ریت فلو حجمی کمپرسور هوای فشرده است.
در تولید هوای فشرده تمیز، اکثر مردم به ارقام در هر متر مکعب هوای محیط نگاه می کنند.
و فراموش می کنند که کمپرسور هوای آنها چند متر مکعب در ساعت به سیستم لوله کشی توزیع می دهد.
کمپرسورهای هوا دائماً در حال کار هستند و دائماً هوای آلوده را به داخل می کشند و دائماً بر غلظت آلودگی می افزایند.

محل ورودی کمپرسور و جمع بندی

ما در مورد سطوح بخارات روغن در هوای محیط صحبت کرده‌ایم، اما عامل دیگری در تولید هوای فشرده تمیز نیز وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.
این عامل نزدیکی ورودی کمپرسور به پارکینگ‌ها و جاده‌ها است.
یافتن کمپرسورهای هوای نصب شده در کنار پارکینگ، مراکز حمل و نقل (کالاها در داخل/خارج) یا جاده ها و بزرگراه های اصلی بسیار رایج است.
اثر حرکت وسیله نقلیه در کنار ورودی کمپرسور، خطر مرتبط با VOC مضر را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.
به خصوص اگر وسیله نقلیه بتواند در کنار ورودی های کمپرسور پارک کند یا منتظر بماند.
(این شرایط در صورتی است که موتور وسیله نقلیه روشن باشد.)