نشتی های سیستم هوای فشرده

 

alt
نشتی ها می توانند یک منبع مهم اتلاف انرژی در سیستم هوای فشرده صنعتی باشند که بعضی اوقات 30-20 درصد خروجی کمپرسور را تلف می کنند. سیستمی که به خوبی نگهداری نشده باشد می تواند نرخ نشتی تا 20 درصد ظرفیت کل تولید هوای فشرده داشته باشد از سوی دیگر کشف و تعمیر نشتی ها می تواند نشتی ها را به کمتر از 10 درصد خروجی کمپرسور کاهش دهد. علاوه بر اتلاف انرژی نشتی ها می توانند منجر به سایر افت های کاری نیز شود. نشتی ها موجب افت در فشار سیستم می شوند و بازده کاری را کاهش می دهد و بر تولید اثری معکوس می گذارد. علاوه بر آن نشتی ها باعث می شود تا تجهیزات به طور مداوم کار کنند و عمر تقریباً همه ی اجزاء سیستم را کم می کند ( که شامل بسته ی کمپرسور نیز می شود.) افزایش زمان کارکرد تجهیزات همچنین باعث افزایش هزینه های نگهداری نیز می شود در نتیجه نشتی ها باعث افزایش غیر ضروری ظرفیت کمپرسور خواهد شد.

alt

 

 جدول زیر میزان نشتی هوا برای قطر سوراخ معادل و انرژی و هزینه ی تلف شده را نشان می دهد.

alt

جدول نشتی

 

نشتی ها می توانند در هر قسمتی از سیستم اتفاق بیفتد مهمترین قسمتهایی که می تواند دچار مشکل شود عبارت است از :

  1. کوپلینگ ها ، لوله ها و اتصالات
  2. تنظیم کننده های فشار
  3. شیرها و زانويي ها
  4. ناپیوستگی ها و درز رزوه ها

 

 تخمین میزان نشتی:

برای کمپرسورهایی که از کنترل    استوپ و استارت استفاده می کنند یک راه ساده برای تخمین میزان نشتی در سیستم وجود دارد. در این روش کمپرسور هنگامی که هیچ گونه تقاضا از سیستم وجود ندارد ( تمام تجهیزات استفاده کننده ی هوا خاموش باشد) شروع به کار می کند. اندازه گیری هایی برای تعیین زمان متوسط باردار و بدون بار کردن کمپرسور صورت می گیرد از آنجا که نشتی ها سبب افت فشار در سیستم می شوند باعث می شود تا کمپرسور یک چرخه ی روشن و خاموش را طی کند. درصد کل نشتی می تواند بصورت زیر محاسبه شود:

که در آن:

 [100 ( ( T+t )× T)] = درصد نشتی

T = زمان باردارشدن بر حسب دقیقه

t=   زمان بی بار شدن بر حسب دقیقه

نشتی ها بر حسب درصد افت ظرفیت کمپرسور بیان خواهند شد.

درصد افت ناشی از نشتی ها در یک سیستم باید کمتر از 10 درصد باشد سیستمهای با نگهداری ضعیف افت هايی تا میزان 30-20 درصد توان کمپرسور دارند. نشتی ها در سیستم می تواند توسط روشهای کنترلی دیگر تخمین زده شوند. این روشها نیازمند تخمین از حجم کلی سیستم است که شامل دریافت کننده های هوای ثانویه ی جریان پایین دست ، شاه لوله ها و لوله ها می باشد ( حجم بر حسب 3ft است. ) سیستم شروع به کار می کند و به فشار کاری نرمال آورده می شود.

(P1) سپس اندازه گیریها در زمان T که در آن سیستم به فشار پایین تر P2 افت میکند انجام می پذیرد سپس نشتی ها با توجه به رابطه ی زیر محاسبه می شود:

25.1 × [ ( 7.14 × T / (P2 – P1 ) × V ] = نشتی بر حسب فوت مکعب بر دقیقه 

که در آن : 

V بر حسب فوت مکعب

P1 , P2  بر حسب  PSI

T بر حسب دقیقه  است 
ضریب 25.1 در فرمول بالا نشتی ها را به فشار نرمال تصحیح می کند.

 

کشف نشتی ها:

alt

از آنجا که نشتی های هوا تقریباً غیر قابل دیدن هستند برای کشف محل آنها از روشهای دیگری باید استفاده کرد.

alt

 

 

بهترین راه برای کشف نشتی ها استفاده از آشکارساز فراصوتی ( ultrasonic acoustic detector ) است که صداهای هیس هیس با فرکانس بالای ناشی از نشتی ها را تشخیص می دهد این دستگاه قابل حمل از میکروفن های جهت دار،تقویت کننده ( amplifier ) و فیلترهای صوتی تشکیل شده است و معمولاً یک نمایشگر و یا یک هدفون گوشی برای کشف نشتی ها دارند نمونه ای از این دستگاه در شکل زیر نشان داده شده است.

alt alt alt

آشکار ساز فراصوتی

 

یک روش ساده تر به کاربردن کف صابون برای حدس زدن نواحی دارای نشتی است این روش اگرچه قابل اطمینان است ولی بسیار وقت گیر است.

 

چگونه نشتی ها را تعمیر کنیم؟

نشتی ها اغلب در اتصالات اتفاق می افتند. متوقف کردن نشتی ها می تواند به سادگی محکم کردن یک اتصال و یا به پیچیدگی جایگزینی تجهیزات معیوب از قبیل کوپلینگ ها ( بوش ها) ، اتصالات ، لوله ها شیلنگ ها ، ناودانها و زانویی ها باشد. در بیشتر موارد نشتی ها به علت کاربرد نادرست مواد آبندی رزوه ها است. انتخاب اتصالات مناسب ، ناپیوستگیها و لوله های با کیفیت بالا و نصب صحیح آنها با درزگیرهای مناسب می تواند باعث کاهش نشتی ها شود.

تجهیزات بدون استفاده نیز می تواند یک منبع مهم برای نشتی باشد تجهیزاتی که دیگر از آنها استفاده نمی شود باید توسط یک شیر در سیستم توزیع ایزوله شوند. یک روش دیگر برای کاهش نشتی ها کم کردن فشار هوای خروجی سیستم است کم کردن اختلاف فشار موجب کاهش نرخ جریان از یک اوریفیس یا روزنه می شود بنابراین کم کردن فشار سیستم سبب کاهش نرخ نشتی ها خواهد شد. هنگامی که نشتی ها تعمیر شد سیستم کنترل کمپرسور باید مجدداً ارزیابی شود تا پتانسیل های کلی برای صرفه جویی در انرژی درک شود.

 

برنامه ی پیشگیری از نشتی ها:

برنامه ی پیشگیری از نشتی ها باید به عنوان قسمتی از برنامه ی کلی بهبود عملکرد سیستم هوای فشرده در نظر گرفته شود وقتی که نشتی ها پیدا و تعمیر شد سیستم باید دوباره ارزیابی شود.