واحد مراقبت پنوماتیک که واحد FRL (Filter Regulator Lubricator) نیز نامگذاری میشود، یکی از سیستم های بسیار مهم و کلیدی در واحدهای صنعتی به شمار میرود که وظیفه حفظ و کنترل کیفیت هوای فشرده ورودی به سیستم های پنوماتیکی (هوای ابزار دقیق) را بر عهده خواهد داشت.
در کارخانه ها و محیط های صنعتی، تجهیزات پنوماتیکی بسیاری اعم از انواع اکچویتور پنوماتیکی ، کنترل ولو ها، شیر های برقی، جک و سیلندرهای بادی و .. بسیاری از سایر تجهیزات دیگر وجود دارند که با هوای فشرده عمل میکنند.
منبع انرژی و تغذیه در همگی این تجهیزات هوای ابزار میباشد. به همین جهت حفظ کیفیت و کنترل مقدار دبی و فشار ورودی به این تجهیزات از اهمیت بسیار بالایی برخوردار میباشد. برای حفظ و کنترل هوای ورودی به این سیستم ها میبایستی اطمینان حاصل کنیم تا از ورود هرگونه ناخالصی و آلودگی به آنها جلوگیری شده و سیستم دچار اختلال نگردد.
واحد مراقبت پنوماتیک با تنظیم کردن جریان و فشار هوای ورودی و همچنین با فیلتر کردن آن، از ورود هرگونه ناخالصی و رطوبت به تجهیزات پنوماتیک جلوگیری بعمل می آورد.
عملکرد واحد مراقبت پنوماتیک
همانطور که توضیح دادیم، عدم کنترل و تنظیم هوای فشرده در سیستم های پنوماتیکی منجر به ورود هوای بی کیفیت، مرطوب و ورود ذرات جامد و ناخالصی با سیستم های پنوماتیکی خواهد شد و عملکرد آنها را دچار اختلال خواهد کرد. بنابراین با نصب واحد مراقبت پنوماتیک در قبل از ورودی تجهیزات پنوماتیکی، میتوان عمر تجهیزات پنوماتیک را افزایش داد و همچنین از صحت عملکرد آنها اطمینان حاصل کرد.
ورود ذرات جامد و ناخالصی به سیستم های پنوماتیکی موجب سایش و فرسایش در آنها شده و منجر به آسیب های مکانیکی، مسدود شدن حرکت آنها و کاهش عمر این تجهیزات خواهد شد. همچنین ورود رطوبت به این تجهیزات پنوماتیکی باعث ایجاد خوردگی و اکسیداسیون در آنها شده و عملکرد آنها را مختل خواهد کرد.
در این راستا یک واحد مراقبت پنوماتیک مناسب دو پارامتر اساسی زیر را کنترل میکند:
- کنترل کیفیت هوا (کنترل رطوبت و جلوگیری از ورود ذرات جامد و ناخالصی)
- تنظیم جریان و فشار هوا (متناسب با رنج فشار کاری تجهیزی که در مسیر واحد مراقبت پنوماتیک قرار دارد)
اجزای واحد مراقبت پنوماتیک
همانطور که اشاره شد، واحد مراقبت پنوماتیکی با تنظیم جریان هوای فشرده ورودی و حذف ناخالصیها و جداسازی رطوبت هوا در افزایش کیفیت هوای فشرده مورد استفاده در سیستمهای پنوماتیک تأثیرگذار است.
یک واحد مراقبت پنوماتیک از 3 بخش اصلی رگولاتور، فیلتر و روغن زن روان کننده تشکیل شده است. در ادامه به توضیح مختصری در خصوص هریک از این بخش ها میپردازیم:
1- رگولاتور فشار
فشار هوای خروجی از کمپرسور بسیار بالا میباشد. به همین جهت این فشار بالا باید متناسب با رنج کاری تجهیز، توسط رگولاتور کاهش پیدا کند.
وظیفه اصلی یک رگولاتور یا تنظیم کننده فشار در واحد مراقبت پنوماتیک ثابت کردن و یکنواخت نگهداشتن فشار و دبی هوای مورد نیازدر سیتم میباشد.
رگلاتورهای واحد مراقبت پنوماتیک معمولآ قابل تنظیم هستند و برای تنظیم فشار در آنها از یک فنر قابل تنظیم استفاده شده است. هنگامی که پیچ تنظیم فشار به صورت ساعتگرد چرخانده شود، فنر پشت دیافراگم فشرده شده و باعث حرکت دیافراگم به سمت پایین میگردد. دیافراگم به سوزن شیر رگلاتور نیرو وارد میکندو رنج کاری رگولاتور را میتوان متناسب با نیاز سیستم تغییر داد یا تنظیم کرد.
2- فیلتر
فیلتر در واحدهای مراقبت پنوماتیک برای خشک کردن و خذف رطوبت هوا و همچنین جلوگیری از ورود ذرات جامد و ناخالصی ها طراحی شده اند تا جریان هوای خروجی از رگلاتور کاملاً تمیز و خالص باشد. . با حذف این ناخالصی ها، هوای مطلوب و عاری از هرگونه آلودگی وارد سیستم پنوماتیک خواهد شد و بدین ترتیب عملکرد و راندمان سیستم افزایش خواهد یافت.
در بسیاری از واحدهای مراقبت پنوماتیکی، المان کنترل کننده فشار یعنی رگولاتور فشار و فیلتر، بصورت یک مجموعه یکپارچه و باهمدیگر طراحی شده اند. این فیلتر رگولاتور ها در واقع تنظیم فشار خروجی هوا از کمپرسور و همچنین فیلتراسیون آن را بصورت همزمان انجام میدهند.
انتخاب صحیح فیلتر در واحدهای مراقبت پنوماتیک نقش بسیار مهمی در عملکرد سیستم خواهد داشت. یکی از مشخصات فیلترهای پنوماتیکی اندازه منافذ آن است.
اندازه منافذ یا سایز سوراخ های یک فیلتر بیانگر سایز کوچکترین ذراتی است که میتوانند فیلتر شوند. طبیعتا هر قدر دقت فیلتراسیون بالاتر برود، به دلیل ریز تر شدن سوراخ خا و منفذ در فیلتر، افت فشار در تجهیز واحد مراقبت پنوماتیک نیز بیشتر خواهد شد.
3- روغن زن:
برخی از مدل های واحد مراقبت پنوماتیک دارای روغن زن هستند. در این قسمت مقدار کمی روغن به هوا تزریق میشود تا باعث عملکرد روان و جلوگیری از اصطکاک در تجهیزاتی مانند سیلندر- پیستون ، جک یا انواع اکچویتور ها شود.
با توجه به فشار کاری داخل مخزن، روغن در روغن زن به سمت بالا هدایت شده و به کمک پیچ تنظیم، میزان حجم روغن ورودی کنترل شده و با تشکیل قطرات روغن و حرکت آنها به سمت لوله ونتوری داخل روغن زن، روغن به صورت قطرات بسیار ریز در هوا اسپری میشود.
استفاده از روغن 10، روغن چرخ خیاطی و بطور کلی روغن های با پایه نباتی در این سیستم ها توصیه میشود. روغن هیدرولیک به دلیل ویسکوزیته و چگالی زیاد مناسب بکار گیری در واحد مراقبت پنوماتیک نمیباشد.
خرید واحد مراقبت پنوماتیک
موارد و پارامترهای متعددی در طراحی، انتخاب و خرید یک واحد مراقبت پنوماتیک نقش خواهند داشت. در ادامه به برخی از مهمترین مواردی که باید در هنگام خرید واحد مراقبت پنوماتیک در نظر گرفته شود میپردازیم:
1- فلو(جریان) هوا:
برای خرید یک واحد مراقبت، باید رنج هوای مورد نیاز برای سیستم پنوماتیک مطابق با رنج کاری واحد مراقبت انتخاب شود. خرید واحد مراقبت با رنج جریانی کمتر از حداقل مورد نیاز برای سیستم پنوماتیک، نیاز سیستم را برآورده نخواهد کرد.
2- فشار کاری:
واحد مراقبت پنوماتیک باید توانایی تحمل فشار کاری سیستم پنوماتیک را داشته باشد. فشار کاری واحد مراقبت باید حداقل برابر با فشار کاری سیستم باشد.
3- نوع فیلتر:
واحد مراقبت پنوماتیک باید دارای یک فیلتر متناسب با سیستم برای حذف ذرات جامد، رطوبت و آلودگیها باشد. این موضوع کمک میکند تا از سیستم پنوماتیک شما محافظت شود.
4- برند و کشور تولید کننده:
طبیعتآ انتخاب و خرید یک واحد مراقبت پنوماتیکی با کیفیت و تولید شده از یک برند معتبر تاثیر مهمی در تضمین کیفیت و عملکرد سیستم پنوماتیکی خواهد داشت.
مهمترین برندهای تولید کننده واحد مراقبت پنوماتیک
در ادامه به برخی از مهمترین و معتبرترین برندهای تولید کننده تجهیزات پنوماتیکی اشاره میکنیم:
- واحد مراقبت پنوماتیک SMC
- نورگرن NORGREN
- شاکو SHACO
- ایر تک AIRTAC
- فستو FESTO
- فیشر FISHER