چگونه اندازه‌ لوله‌ مورد نیاز برای سیستم هوای فشرده را تشخیص دهیم؟

نحوه اندازه لوله‌ سیستم هوای فشرده اصول خاص خودش را دارد. از این رو یک کمپرسور هوا می‌تواند از هماهنگی و استقامت لازم برای طیف وسیعی از کارها بکاهد. با استفاده از کمپرسور باد می‌توانید ابزارهای پنوماتیک را به واحد متصل کرده و از هوای تحت فشار برای کاربردهای مختلف استفاده کنید. با این حال، بدون لوله کشی مناسب، این تلاش‌ها به سختی ممکن خواهد بود. علاوه بر موارد استفاده‌ شما از کمپرسور، باید بدانید که سیستم هوای فشرده به چه اندازه‌ لوله نیاز دارد تا بتواند مجموعه‌ای از خواسته‌ها را برآورده کند.

هنگام کار در یک کارگاه چوب کوچک و یا یک کارخانه‌ی صنعتی بسیار بزرگ، داشتن کمپرسوری که بتواند انرژی تمام ابزارهای بادی را تامین کند و همچنین لوله‌های مناسب برای تسهیل فشار و سرعت هوا را داشته باشد، بسیار مهم است. در این مطلب نحوه‌ی تعیین اندازه‌ی لوله‌ی مورد نیاز برای سیستم هوای فشرده را بررسی کرده و به نقش مهم آن‌ها در کمپرسورهای باد اشاره خواهیم کرد. در انتها نیز برخی از مهمترین موارد استفاده از دستگاه‌های پنوماتیک مجهز به کمپرسور هوا و مناسب‌ترین اندازه‌ی لوله با توجه به فشار آن‌ها را نیز معرفی خواهیم کرد.

نحوه‌ محاسبه‌ درست اندازه‌ لوله‌ کمپرسور باد

برای اینکه سیستم هوای فشرده جریان هوای سالمی داشته باشد، به حداقل رساندن سطح افت فشار ضروری است. اگر سیستم به طور خاص برای عملکرد با قدرت بالا طراحی شده باشد، افت فشار باید عملاً وجود نداشته باشد. اندازه‌ی لوله‌ی مورد نیاز برای کمپرسور باد به دو عامل بستگی دارد: فاصله‌ با دستگاه و حجم هوای منتقل شده به نقطه‌ی انتهایی.

اگر ابزار پنوماتیک در وسط کارخانه قرار داشته باشد، به اندازه‌ی ‌لوله‌ی متفاوتی نسبت به دستگاهی که در سه متر دورتر قرار دارد، نیاز خواهید داشت. علاوه بر این، در صورت استفاده از شدت فشار زیاد، در مقایسه با شدت کم، قطر لوله می‌تواند متفاوت باشد.

بهترین سایز لوله برای هوای فشرده چیست؟

برای کاهش اتلاف هوا، قطر لوله باید به اندازه‌ای باشد که بتواند حجم جریان خاصی را در یک مسیر طولانی حمل کند. با این حال، برای انتقال همان مقدار حجم برای مسافت کمتر به قطر زیاد نیاز نیست. شما باید اعداد را با توجه به فشار کمپرسور و موارد استفاده از آن تنظیم کنید. به عنوان مثال، اگر سیستم شما psi 120 قدرت دارد، انتظار می‌رود که لوله حجم هوای بیشتری را نسبت به سیستمی با 80 PSI حمل کند.(psi چیست)

تعیین مقدار جریان هوا که در سیستم کمپرسور باد ارسال می‌شود دشوار است؛ زیرا این امر به کاربرد و موارد استفاده از آن بستگی دارد. برای برخی از برنامه‌های خاص، میزان استفاده از هوا می‌تواند با سرعت کم و به صورت نرم و یکنواخت جریان یابد. این امر معمولاً در سیستم‌های بزرگی وجود دارد که از پایه‌های مختلفی تشکیل شده‌اند و هر کدام هوا را به دستگاه‌ها و ابزارهای مختلف می‌رسانند.

در سیستم‌های کوچک‌تر، غالباً موج زیادی ایجاد می‌شود، خصوصاً اگر هوا به یکباره به دستگاه‌ها و ابزارهای متعددی ارسال شود. در مواردی که هوا از یک کمپرسور باد با ظرفیت کم به دستگاه‌های متعدد فرستاده می‌شود، موج هوا اغلب با یک سیکل با افت جریان همراه است.

نحوه‌ اندازه لوله‌ سیستم هوای فشرده

اگر کمپرسور دارای اسب بخار بالا باشد، باید سرعت بالایی از scfm تولید کند. در بسیاری از سیستم‌ها، لوله‌ی متصل به کمپرسور باد متناسب با قطر خروجی دستگاه انتخاب می‌شود. با وجود این که به نظر می‌رسد ارتباط قطر لوله با قطر خروجی یا به صورت چشمی باشد، اما این امر می‌تواند منجر به بروز خطاهایی مانند افت فشار و افت کارایی در سیستم شود.

به عنوان مثال، در یک کمپرسور باد کوچک‌، اپراتور ممکن است برای کاهش هزینه‌های خود یک اتصال یک اینچی در یک خروجی را در یک دستگاه با قدرت 40 اسب بخار (30 کیلو وات) قرار دهد.  اگرچه این کار احتمالا هنگام آزمایش دستگاه مشکلی ایجاد نکند اما در حالت کارکرد عادی می‌تواند در لوله‌ی داخل دستگاه افت فشار ایجاد کند.

طبق گفته‌ی برخی از متخصصان و تکنسین‌های کمپرسورهای باد، سرعت هوا در مجموعه‌ای از لوله‌های سیستم باید بین 20 تا 30 فوت در ثانیه باشد. به این ترتیب، هر افت فشاری که رخ دهد در حداقل سطح حفظ خواهد شد. برای هر کمپرسور می‌توان فشار لوله را با استفاده از لوله‌های ساخته شده از مس، آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ قطع کرد.

با استفاده از این لوله‌ها، می‌توانید از لوله‌ی کوچکتر استفاده کرده و با حداقل افت فشار، سرعت کافی هوا را حفظ کنید. با این حال، اگر سیستم لوله کشی شما دارای چرخش‌های شدید 90 درجه یا بیشتر باشد، ممکن است فشار کاهش یابد. اگر لوله کشی پیچیده‌ای دارید که از پیچ‌های تند تشکیل شده است، باید از لوله‌های بزرگتر استفاده کنید تا افت احتمالی فشار را به حداقل برسانید.

برای تعیین اندازه‌ی مناسب لوله کشی کمپرسور باد ، باید حداکثر نیازهای cfm و حداقل فشار عملکرد سیستم را در نظر بگیرید. برای تعیین دقیق حداکثر cfm از سیستم خود، باید تحقیقات لازم را انجام دهید. برای استفاده از کمپرسور باد در کاربردهای لحظه‌ای، لازم نیست لوله‌ها را در کل تاسیسات خود تغییر دهید.

با جست‌وجوی ساده می‌توان اندازه‌ی درست لوله‌ی هوای فشرده را بر اساس نمودارهای رتبه بندی cfm محاسبه کرد. این رتبه بندی‌ها معمولا بر اساس psi سیستم و طول‌ لوله‌هایی است که کمپرسور را به دستگاه‌های انتهای آن متصل می‌کند، اما یکی از مشکلات این نمودارها احتمال ناسازگار بودن آن‌هاست؛ چرا که برخی از آن‌ها بر اساس اندازه‌گیری‌های قطر خارجی و برخی دیگر بر اساس قطر داخلی ساخته شده‌اند.

برای اطلاع از بهترین اندازه‌ی لوله برای کمپرسور باد، باید حداقل فشار کارکرد آن را نیز در نظر بگیرید. این رقم باید بر اساس حداقل نیازهای تعیین شده‌ی دستگاه باشد. در حالت ایده آل، سیستم توزیع کمپرسور باد در واقع هیچ فشاری بین نقاط اتصال واحد و کاربرد پنوماتیک از دست نخواهد داد. به عنوان مثال، اگر کمپرسور شما به حداکثر فشار 95 psi احتیاج دارد، حداقل فشار عملیاتی برای سیستم شما 98 psi خواهد بود، زیرا این امر برای تامین بالاترین حد فشار لازم و ضروری است. بنابراین، شما هرگز نباید فشاری بیش از 98 psi را بر سیستم اعمال کنید، زیرا با این کار مقدار زیادی انرژی مصرف می‌شود.

اندازه‌ پیشنهادی برای لوله‌ جریان هوای فشرده

اگر لوله‌ی کمپرسور شما خیلی کوچک باشد، در مقطعی بین فشار کمپرسور و ابزار پنوماتیک باعث افت فشار می‌شود. این مسئله به فشار هوایی مرتبط است که در داخل لوله‌هایی که خیلی باریک هستند، خفه می‌شود. اگر لوله قطر کافی برای عبور جریان هوا با سرعت لازم برای برنامه‌ی موجود را نداشته نباشد، سیستم مجبور می‌شود فشار اضافی را به سیستم اضافه کند.

به عنوان مثال‌، اگر سعی کنید از 100 psi استفاده کنید، در حالی که انجام این کار به 125 psi کمپرسور باد نیاز داشته باشد، سیستم شما 25 psi اضافی فقط برای وارد آوردن فشار کافی به ابزار یا دستگاه پنوماتیک استفاده خواهد کرد. از طرف دیگر، اگر لوله به اندازه‌ی کافی ضخیم باشد و فشار لازم را تحمل کند، می‌توانید مقدار انرژی را که توسط psi اضافی مصرف می‌شود، صرفه جویی کنید.

اشتباهی که برخی از اپراتورها مرتکب می‌شوند این است که تصور می‌کنند انرژی از دست رفته در اثر فشار بیش از حد فقط عملکرد دستگاه‌هایی را که با فشار زیاد کار می‌کنند را تضمین می‌کند. واقعیت این است که این مسئله به عملکرد و طول عمر سیستم هوای فشرده‌ی شما نیز مربوط است. هزینه‌ای که شما می‌توانید برای به روز رسانی لوله کشی خود با اندازه گیری دقیق آن بپردازید، می‌تواند بسیار کمتر از هزینه‌ای باشد که سالانه برای اتلاف انرژی و از دست رفتن انرژی هوا پرداخت خواهید کرد.

اگر می‌خواهید لوله‌هایی داشته باشید که پاسخگوی فشارهای احتمالی باشند، سیستم خود را در نظر بگیرید. اگرچه خرید بزرگترین لوله‌های ممکن مفید به نظر برسد، اما این می‌تواند هزینه‌ای اضافی برای لوله کشی به همراه داشته باشد. در عوض، مجموعه‌ای مناسب از لوله‌ها را در رابطه با کمپرسور و ابزارهای پنوماتیک در نظر بگیرید.

تغییر دادن اندازه‌ی لوله‌ها

به شرط داشتن ابزار و دستگاه مناسب و اتصالات بهینه می‌توانید از کمپرسور پیچ دوار در کاربردهای گوناگون که به کسری از ظرفیت 100 psi کمپرسور باد نیاز دارد، استفاده کنید. زمانی که لوله کمتر از 100 فوت طول داشته باشد، برای تسهیل سرعت هوا و فشار مورد نیاز برای کاربردهای زیر فقط به قطر نیم اینچ احتیاج خواهید داشت:

سایز لوله برای رنگ آمیزی

با استفاده از یک لوله‌ی نیم اینچی با طول متفاوت برای یک پیستوله رنگ پنوماتیک می‌توانید هر سطح را که به طور معمول بین 3 تا 11.3 cfm در 90 psi نیاز دارد، مانند خانه‌ها، وسایل نقلیه، وسایل و لوازم خانگی در کسری از زمان بدون هیچ گونه رگه یا حباب رنگ کنید.

سایز لوله برای حفاری

اگر شما کارهای حفاری را انجام می‌دهید، احتمالا به 3 cfm در ۹۰psi  و یک لوله‌ی نیم اینچی برای یک مته‌ی پنوماتیک نیاز خواهید داشت. بر خلاف مته‌های دستی، مته‌های پنوماتیک با انرژی هوا می‌توانند سخت‌ترین سطوح را در یک ثانیه شکاف دهند.

سایز لوله برای گریس زدن

اگر کارهای نگهداری و تعمیر خودرو را انجام دهید، یک روغن گیر پنوماتیک می‌تواند یکی از کارهای ضروری مربوط به نگهداری موتور را کاهش داده و آن را تسهیل کند. با داشتن فقط 4 cfm در 90 psi و یک لوله‌ی نیم اینچی، می‌توانید با استفاده از یک دستگاه گریس پنوماتیک تمام قطعات فلزی متحرک را در سینک موتور ماشین‌ها، وانت‌ها و کامیون‌ها روان کنید.

سایز لوله برای شکل دادن

اگر با فلزات سروکار دارید یا کار تعمیرات اتومبیل را انجام می‌دهید، دستگاه پولیش پنوماتیک می‌تواند از ابزار اصلی کار شما باشد. بسته به سطوح، حتی ممکن است از این ابزار برای سنباده زدن سطوح و صیقل دادن لبه‌ها استفاده کنید. یک دستگاه پولیش استاندارد به حدود 5 تا 8 cfm و قطر لوله‌ی نیم اینچ در هر طول نیاز دارد.

سایز لوله برای میخکوبی

برای انواع کاربردهای پنوماتیک که برای کارهای نوسازی به آن احتیاج دارید، یکی از مفیدترین ابزارها میخکوب‌های بادی هستند. تا زمانی که حداقل 0.3 cfm از کمپرسور باد و یک لوله‌ی نیم اینچی برای اتصال به این ابزار داشته باشید، می‌توانید تخته‌ها و قفسه‌ها را در عرض چند ثانیه در محل خود میخ بزنید.

سایز لوله برای برش و اره

برای انجام برخی عملیات فلزکاری به ابزارهایی با حجم بالاتری از نیروی هوا نیاز است. یکی از این ابزارها، برش فلز پنوماتیک است که می‌توان برای برش دادن صفحات ضخیم‌تر فلزی از آن استفاده کرد. یک برش فلزی با انرژی هوا می‌تواند این کار را کمتر از 4 cfm در 90 psi و یک لوله‌ی نیم اینچ انجام دهد.

اره‌کاری یکی دیگر از عملیاتی است که اگر به روش قدیمی انجام شود می‌تواند انرژی زیادی از اپراتور بگیرد. خوشبختانه، مقدار زیادی نیروی انسانی هنگام کار با اره برقی بادی که با استفاده از کمپرسور باد کار می‌کند، ذخیره شده و این کار می‌تواند تنها با یک لوله‌ی نیم اینچ با سرعت 5 cfm در 90 psi انجام شود. بر خلاف اره‌های معمولی، اره‌های بادی می‌توانند انواع فلز و همچنین چوب را به راحتی برش دهند.

سایز لوله برای پرداخت و سنباده زدن

در زمان‌های گذشته، یکی از سخت‌ترین کارهای دستی به ویژه در صنعت چوب، سنباده کاری سطوح بود. امروزه برای کار با سنباده مجهز به کمپرسور باد، تنها چیزی که نیاز دارید بین 11 تا 13 cfm در 90 psi و یک لوله‌ی نیم اینچی است که می‌تواند سطوح را به صورت کاملا یکنواخت و صاف‌تر و یکدست‌تر از آنچه که قبلاً انجام داده‌اید سنباده بزند.

مواد سخت نیاز به ابزارهای پرقدرت دارند، اما تنها در صورت داشتن دستگاه سنباده‌ی کوچک، بین 4 تا 6 cfm در 90 psi می‌توان فلز، سنگ و چوب را پرداخت کرد. با استفاده از ابزاری که در دست دارید، می‌توانید وسایل فلزی، سکه‌ها و اشیاء عتیقه را فورا صیقل و جلا دهید. حتی می‌توانید از این دستگاه برای تراشیدن مواد سخت با حداکثر کارایی از یک لوله‌ی نیم اینچی با هر طول نیز استفاده کنید.

سایز لوله برای فلزکاری

یکی از کاربردهای پرمصرف کمپرسور باد، فلزکاری است که می‌توانید با استفاده از ابزارهای پنوماتیک کنترل شده، آن را انجام دهید؛ البته برای این کار به نیروی هوای کافی و سرعت لازم برای تامین انرژی مورد نیاز برای انجام عملیات دستگاه نیاز دارید. با داشتن 3 cfm در psi 90 و یک لوله‌ی نیم اینچی، می‌توانید یک اسکنه یا مغار پنوماتیک را فعال کرده و از آن برای برش ورق‌های فلزی و همچنین حک کردن اشکال روی چوب، سنگ و سایر مواد سخت استفاده کنید.

اگر کار دقیق‌تر و ظریف‌تری با فلزات انجام می‌دهید، یکی از مفیدترین ابزارهای نیبلر فلزی پنوماتیک است که می‌توانید با 4 cfm در psi 90 و یک لوله‌ی نیم اینچ، از آن استفاده کنید. با استفاده از یک نیبلر مجهز به کمپرسور باد، می‌توانید ورق‌های فلزی را در وسایل مختلف از جمله قاب، زیورآلات و دیوار آویزها شکل دهید. نیبلر پنوماتیک می‌تواند مانند قیچی کاغذ، فلز را برش دهد.

برای برخی از کاربردهای بیشتر در فلز کاری، شما به یک ابزار برشی پنوماتیک برای کارهای انجام شده نیاز دارید. یک برشکاری در هر نقطه به 8 تا 16 cfm در 90 psi از طریق یک لوله‌ی نیم اینچ نیاز دارد. اگر لوله بیش از 100 فوت طول داشته باشد، شما به یک لوله‌ی 3/4 اینچی نیاز خواهید داشت تا بتواند فشار و سرعت برنامه‌هایی را که بیش از 15 cfm است، فراهم کند. با استفاده از این قدرت، دستگاه برش این امکان را به شما می‌دهد که در هر دقیقه تعداد بی‌شماری قطعه‌ی فلزی را برش دهید.

سایز لوله برای باز کردن پیچ‌ها

باز کردن اتصال دهنده‌های مسدود شده با حرکت معکوس و ابزارهای منظم به راحتی امکان پذیر نیست. به عنوان مثال، در موتورهای خودرو، گاهی اوقات با پیچ و مهره‌هایی روبه‌رو می‌شوید که هر چقدر تلاش کنید نمی‌توانید آن‌ها را باز کنید. آچارهای پنوماتیک با کمک انرژی هوا و 2.5 تا 5 cfm در 90 psi و یک لوله‌ی نیم اینچی به سادگی سفت‌ترین پیچ و مهره‌ها را باز می‌کنند.

چه در اتومبیل و چه در لوازم خانگی، یکی از قدرتمندترین ابزاری که می‌توانید در اختیار داشته باشید آچار پنوماتیک است. حتی پیچ رنگ خورده یا زنگ زده‌ی قدیمی نیز با کمک آچار مجهز به کمپرسور باد در چند ثانیه از جای خود جدا خواهد شد و این کار تنها با 2.5 تا 10 cfm در 90 psi با یک لوله‌ی نیم اینچ، امکان پذیر خواهد بود.

امیدواریم این مقاله مفید بوده باشد.هرگونه سوالی در این خصوص دارید، در پایین همین پست پاسخ داده خواهد شد.

حسین موسوی نیا

من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.