كمپرسور باد و انواع آن

تاريخچه كمپرسور باد

پيشرفت تكنولوژي در هيچ دوره اي از تاريخ بشريت به اندازه قرن بيستم رخ نداده است. تنها در نيمه اول آن قرن، مردم شاهد معرفي خودروها، هواپيما ها و محصولات بي شماري بودند كه در فروشگاه هايي كه از خطوط مونتاژ كارخانه مي فروشند فروخته مي شوند. توليد براي همه اين موارد تا حد زيادي توسط كمپرسور باد انجام شده است ، اين امر باعث شده تا كارگران كارخانه ها بتوانند وسايل سنگين و پيچيده را با سرعتي جمع كنند كه يك قرن قبل غيرممكن بود.

تاريخچه استفاده از انواع كمپرسور هوا را مي توان هزاران سال پيش كشف كرد كه تمدنهاي اوليه قدرت ريه انسان را كشف كردند. ريه با توانايي بيرون آمدن اكسيژن ، ايجاد آتش سوزي براي پخت و پز و گرم نگه داشتن آن را آسان تر كرده است. حدوداً در حدود 3000 سال قبل از ميلاد ، پيشرفت هايي در شاخه علوم موسوم به متالورژي ايجاد شد كه مربوط به مطالعه توليد فلز است. در ميان فلزات ، آشكار شد كه اشكال گرمتر هوا براي تبديل مواد معدني مايع مانند مس و طلا به فلزات سخت مورد نياز است. با توجه به مطالبات ناشي از توليد فلز ، محدوديت هاي ريه انسان به آساني آشكار شد. در سلامتي خود ، ريه انسان تنها قادر به توليد بخشي از فشار هوا مورد نياز براي خنك كننده فلز است. علاوه بر اين ، ريه ها به دليل محتواي دي اكسيد كربن موجود در هوا كه انسان از آن بازدم مي كند منبع مناسبي براي تقويت آتش نيست. واضح است كه براي توليد هوا به چيزي قدرتمندتر و پيچيده تر نياز بود.

 اهميت كيفي كمپرسور باد

اهميت كيفي كمپرسور باد طبيعي اي كه توسط جان اسميتون ساخته شد در روشن كردن اولين آتش است. چرا كه اگر شش هاي انسان توانايي انجام اين امر را داشتند، بدون شك تمدن امروزي بشر مسير ديگري را طي مي كرد. امادر سه هزارسال قبل ازميلاد حضرت مسيح ، زمانيكه بشر فلزاتي ازقبيل ، طلا ، مس ، قلع وسرب راكه بصورت خالص درطبيعت وجود داشتند را كشف كرد. پس از گذشت مدتي،  جهت احياء اكسيد اين فلزات كه در واقع اولين مواد خام مورد استفاده فلزكاران براي توليد مصنوعات فلزي محسوب مي شد، عمل ذوب صورت مي گرفت كه براي توليد حرارت مورد نياز عمل ذوب به ايجاد هواي فشرده نياز بود. دراين هنگام “كمپرسورباد” انساني يعني شش ها ديگر قادر به تأمين هواي مورد نياز نبودند. براي رفع اين مشكل و ايجاد دماي حدود هزار درجه سانتي گراد از”كمپرسور “ قوي تر ديگري كه آن هم به دست طبيعت ساخته شده بود، استفاده مي كردند.

اختراع دمي (اولين كمپرسور باد مكانيكي) را مي توان به عنوان تولدي تازه براي توليد هواي فشرده به حساب آورد. اين وسيله و دستگاه هايي كه توسط چرخ دوار آبي كار مي كردند، تا دويست سال بعد بدون وقفه مورد استفاده قرارگرفتند. درحدود سال  ١٧٠٠ ميلادي حجم كور ه هاي ذوب فلزات روبه افزايش گذاشت . ولي دستگاه هاي دمي كه در آن زمان موجود بودند از عهده انجام كارهاي مربوط به گداخت اين كوره ها بر نمي آمدند. سرانجام درسال ١٧۶٢ ميلادي جان اسميتون (John  Smeaton)  براي اولين بار سيلندر هوائي را اختراع كرد. اين دستگاه هرچند از ساختار ابتدائي برخوردار بود اما به دليل اينكه در آن زمان ساخت يك سيلندر دقيق و خوب براي توليد هواي فشرده امكان پذير نبود تنها دستگاه موجود بود كه مي توانستند براي كوره هاي ذوب فلزات از آن استفاده كنند.

وضعيت كار به همين منوال ادامه داشت تااينكه درسال ١٧٧۶ ميلادي جان ويلكينسون  (JohnWilkinson)  دستگاه ماشين تراشي براي ساختن توپ اختراع كرد كه توسط آن مي شد سيلندرهاي دقيقي ازفولاد ريختگي را تراشيد. ويلكينسون اين دستگاه را در كارگاهش نصب كرد. اين كمپرسور باد مكانيكي فقط قادر به توليد هواي فشرده اي با فشاري برابر يك بار بود و تراكم بيش ازآن را نمي توانست توليد كند. چرا كه در صورت افزايش فشار، دماي كمپرسور افزايش پيدا كرده و بندها و تسمه هاي چرمي كه به سوپاپ هاي چوبي اتصال داشتند تاب حرارت را نياورده و از بين مي رفتند. اولين انتقال عظيم و موفق هواي فشرده هنگام تسريع در ساختمان تونل مونت سنيس(Mt.Ce Nis) دركوه هاي آلپ سويس صورت گرفت. عمليات احداث تونل درسال ١٨۵٧ بااستفاده ازچكش هاي دستي شروع شد. ولي باسرعتي كه كارحفاري پيش مي رفت، ساختن اين تونل سي سال به طول مي انجاميد. بنابراين از روي ضرورت و اجبار مديران راه آهن تصميم گرفتند ازچكش هاي بادي كه با هواي فشرده بافشار ۶ اتمسفر كار مي كردند استفاده كنند. اين تونل پس از تكميل داراي دو ريل و طولي برابر ۶/۱۳كيلومتر بود.

مراحل ساخت انواع كمپرسور باد

ساختن  كمپرسورهاي باد  چهارسال طول كشيد و در دو دهانه تونل نصب شد .در طول اين مدت نيز چكش هاي بادي، توسط مهندس ارشد تونلها جرمن سوميلر(Germain Sommeiller) طراحي شد تا مورد استفاده قرارگيرد . بايد توجه داشت كه مشكلات و گرفتاريهائي كه در كار اين” كمپرسورها “وچكش هاي مربوطه به وجود آمد ، باعث پيشرفتهاي فراواني در زمينه ساختمان كمپرسورها وچكش ها ي بعدي شد و فن حفاري تونل گامي بزرگ به سوي تكامل برداشت . لازم به توضيح است كه هردو” كمپرسور” ازنوع خنك شونده آبي بودند ، كه آب براي خنك كردن هواي داخل سيلندرها استفاده مي شد.

اين طرح ظاهرًا قديمي ، سعي وكوششي بود كه درجهت تكامل و پيشرفت وتوسعه دمي هاي هوائي قبلي صورت گرفته بود .زيرا مهندسين وطراحان از بوجود آمدن يك ديواره حرارتي بين سيلندرها، سوپاپها ، شيرها و دريچه ها كه به صورت مشكل غيرقابل حلي جلوه گر مي شد ، بيم داشتند. خوشبختانه دردسرهاي جدي ومتعدد اين سوپاپها و دريچه ها كه به صورت ظاهرشدن فواره آب درآنها به سرعت بروز كرد ، باعث به وجود آمدن تكنيك ها ي جديد وماندني به صورت پيستون هاي آبي شد .همچنين مشكلات موجود در اولين كوشش براي استفاده ازاين چكش هاي سنگ شكن در حدي بود كه براي بهره برداري از ٩ دريل ، ۵۴ عدد از آن در كارگاه در دست تعمير بودند.

هنگاميكه دوگروه حفاري به يكديگر رسيدند ، تقريبًا از ٧٠٠٠ متر لوله براي انتقال هواي فشرده اي كه از دهانه ها تا قسمت اصلي حفاري كشيده شده بود ، استفاده مي شد. اين اقدام نشان داد كه نيروي هواي فشرده تامسافت هاي دور نيز قابل انتقال واستفاده مي باشد. اخبار مربوط به حفر تونل مونت سنيس در روزنامه ها ومجلات صنعتي چاپ شد و مورد توجه اكثر مردم و مهندسين و دانشمندان درسراسر جهان قرار گرفت.

بحث و ابراز عقيده و دادن راهكارهاي لازم درباره امكانات ايجاد و ساخت شبكه هاي انتقال نيروي” هواي فشرده ” و تغذيه واستفاده صنايع و تجارت از اين نيرو ، رونق گرفت . در سال ١٨٧۵ در نزديكي منطقه اي صنعتي واقع درجنوب سوئد ، بزرگترين كارخانه هيدروالكتريك (توليد نيروي برق از آب ) به قدرت اوليه٣۶٠٠kw و قابل توسعه تا  ١٣٠٠٠٠kw  براي تأمين نيروي لازم و به حركت درآوردن ” كمپرسور “هاي توليد هواي فشرده ايجاد شد . ولي اين پروژه موفقيت اقتصادي مطلوبي را در پي نداشت. با استفاده از ابزارها و وسايل بادي ، قدرت و شعاع عمل دست بشر ، بدون آنكه ازميزان حساسيت ،دقت وانعطاف پذيري غيرقابل رقابتش كاسته شود به مقدار قابل ملاحظه اي توسعه يافته و پيشرفت كرده است و اين ضروري ترين مسئله اي است كه درانجام كار بايد صورت بگيرد .ابزارهاي هوائي كم وزن ، جمع وجور ، بادوام ، مطمئن ودقيق اند .كاركردن با آنها براي فرد ايجادخستگي نكرده و داراي ايمني بالايي مي باشند.

” هواي فشرده “براي كنترل ونظارت ، تنظيم از راه دور و نزديك و انجام فرمان هاي متناوب و زماندار وگاهي نيز همراه و همزمان و هماهنگ باسيستم هاي هيدروليكي ، الكتريكي و الكترونيكي براي انجام مقاصد مورد نظر، درخدمت بشر در آمده است. باگسترش چشمگيري كه در نيمه دوم قرن نوزدهم براي صنايع به وقوع پيوست ، توليد انبوه محصولات وضرورت دستيابي به دبي و فشار بالاتر ومحدوديت هائي كه ” كمپرسور “هاي تناوبي در دبي زياد دارند باعث شد تا صنعتگران مجبور شوند در فكر طراحي وساخت انواع جديدتري از”كمپرسورها “باشند

براي مطالعه ادامه اين مطلب بر روي لينك كليك كنيد.