پارسیس هوای باران- تجهیزات هوای فشرده

تاریخچه هوای فشرده و کاربردهای آن:

امروزه هوای فشرده به همراه انرژی الکتریکی بیشترین نوع انرژی هستند که در صنعت و صنایع دستی استفاده می شوند. ما از کودکی یاد می گیریم که چطور از برق و وسایل برقی استفاده کنیم اما با هوای فشرده و موارد استفاده آن کمتر آشنا هستیم. درک مردم از هوای فشرده همزمان با درک آنها در دیگر زمینه های تکنولوژی، رشد می کند.
زمانی که مردم تلاش می کنند که در مورد دیگر تکنولوژی ها اطلاعات بیشتری کسب کنند، دانش آنها در زمینه هوای فشرده نیز افزایش می یابد. اما هوای فشرده تقریبا از دیرباز بوده و مورد استفاده قرار می گرفته است و افراد باهوش در مورد نحوه عملکرد آن و بهبود روش های استفاده از آن بیشتر فکر می کردند.

 

ریه ها – اولین کمپرسورهای هوای فشرده

بسیاری از وسایل کاربرد هوای فشرده از زمان انسان های اولیه به کارگرفته شده است. از اولین کاربرد هوای فشرده و استفاده از کمپرسور بکارگیری آن در دستگاه تیندر و برای شعله ور کردن آتش بود. هوایی که از داخل ریه ها به بیرون دمیده می شود توسط یک کمپرسور طبیعی به نام شش ها کمپرس می شود. ظرفیت و عملکرد ریه ها در کمپرس هوا بسیار چشمگیر است. ریه انسان می تواند 100 لیتر هوا را در یک دقیقه یا 6 مترمکعب هوا را در ساعت کمپرس کند. در این فرآیند فشاری برابر 0.2 تا 0.8 بار تولید می شود. قابلیت این کمپرسور در یک فرد سالم بی نظیر است و این سرویس تقریبا هیچ هزینه ای را به دنبال ندارد.

 

توسعه بیشتر ریه ها:

انسان های اولیه شروع به استفاده از فلزات و ذوب آنها کردند، و با پیشرفت بشر در این زمینه دیگر ریه ها برای این کار کافی نبودند. در حدود 5000 سال قبل انسان ها استفاده از فلزات عالی مانند آهن، طلا، مس را آغاز کردند، برای این کار آنها از سنگ معدن استفاده می کردند. استخراج فلزات از سنگ معدن ضرورت استفاده از هوای فشرده را بیشتر نشان داد.
در ابتدا برای این کار از ریه های قوی استفاده می کردند اما این کار کافی نبود، پس به ارتفاعات رفتند و از انرژی باد برای ذوب و استخراج استفاده کردند. با پیشرفت بشر، مصری ها و سومری ها استفاده از لوله انفجار را کشف کردند. طلا سازان و استخراج کنندگان طلا در این روش با استفاده از یک لوله هوا را با فشار به داخل آتش می دمید و باعث شعله ور شدن آتش و بالا رفتن دما می شدند. امروزه نیز طلاسازان در سراسر دنیا از دستگاه مشابهی استفاده می کنند. با این حال این روش برای ذوب میزان اندکی فلز مفید بود.

 

دمش – اولین کمپرسور مکانیکی

 

اولین کمپرسور مکانیکی دستگاه دمش دستی بود که در اواسط هزاره سوم قبل از میلاد اختراع گردید. یک دمنده مکانیکی قدرتمند که با نیروی پا کار می کرد حدودا در 1500 سال قبل از میلاد ختراع شد. این دستگاه برای تولید آلیاژ برنز از مس و قلع ساخته شده بود که یک هوای فشرده پایدار را ایجاد می نمود. اختراع این دستگاه را می توان در دیوار نوشته های مقبره های مصر باستان مشاهده کرد. این دستگاه اولین مدل مشابه از کمپرسورهایی است که امروزه با آنها آشنا هستیم.

 

منجنیق

ذخیره انرژی

کتسیبیوس از خاصیت هوای فشرده ذخیره شده برای منجنیق استفاده کرد. در این دستگاه هوای فشرده در یک استوانه به پرتاب هرچه بهتر منجنیق به کار گرفته شد. در منجنیق یونانی ها هوای فشرده به عنوان پیشران تنش کافی ایجاد می کرد تا دستگاه بتواند سنگ را با قدرت کافی پرتاب کند.

 

درهای معبد

گسترش و عملکرد

 

هرون، مهندس ساکن اسکندریه در قرون اول قبل از میلاد، راهی برای باز کردن خودکار درب ها توسط بخار هوای تولید شده توسط شعله موجود در محراب داخل ساختمان ایجاد کرد. راز این اختراع استفاده از انبساط هوای گرم برای اعمال فشار بود، آب در یک ظرف بزرگ بخار تولید می کرد و این بخار به ظرف دیگری منتقل می گردید و از آن ظرف توسط لوله هایی این فشار به درب اعمال می گردید. هرون به طور اتفاقی دریافت که انجام این کار با استفاده از هوای بخار منبسط شده امکان پذیر می باشد.

 

قانون پاسکال

افزایش انرژی

تنها در قرن هفدهم بود که یکسری از افراد تحصیل کرده، مطالعه در مورد قوانین فیزیکی قابل اجرا در مورد هوای فشرده را آغاز کردند. در سال 1663 بلیز پاسکال مقاله ای در مورد افزایش انرژی با استفاده از مایع (هیدرولیک) نمود، که در مورد هوای فشرده نیز معتبر بود. او دریافت که انرژی ایجاد شده توسط یک مرد در انتهای یک ظرف بسته برابر است با انرژی ایجاد شده توسط 100 مرد در انتهای دیگر همان ظرف بسته است.

 

انتقال مواد از طریق لوله

انتقال پنوماتیک

 

دنیس، فیزیکدان فرانسوی در سال 1667 میلادی یک روش انتقال مواد از طریق لوله را کشف کرد. او به اختلاف فشار بین دو سر لوله پی برد. او دریافت که مواد داخل لوله باعث ایجاد انرژی زیادی می گردند. با این کشف دانشمندان به افزایش سرعت کارها با استفاده از نیروی هوا دست یافتند. این یافته سنگ بنای علم پنوماتیک گردید.

 

ترمزهای پنوماتیک

انتقال نیرو

دراوایل سال 1810، قطارها بااستفاده از نیروی تامین شده توسط هوای فشرده حرکت می کردند. در سال 1869 وستینگهاوس ترمزهای پنوماتیک را معرفی کرد. ترمزهای پنوماتیک او سه سال بعد به بهره برداری رسید. سیستم ترمزها با استفاده از اعمال فشار کامل به کار گرفته می شد، این فشار مانند فشار حاصل از ترکیدن یک شیلنگ می باشد. این اولین کاربرد هوای فشرده در سیستم های ایمنی بود. امروزه استفاده از سیستم های هایپرسونیک نیز براین اساس است.

 

پنوماتیک

انتقال توسط هوای فشرده

 

ایده قطارهایی که با هوای فشرده کار می کردند، فراموش نشدند. در سال 1863 لاتیمر کلارک به همراه مهندسی به نام رمل سیستم حمل و نقل پنوماتیک را در لندن راه اندازی کردند. این سیستم در ابتدا برای حمل چرخ دستی هایی که کاملا داخل نوار نقاله حرکت می گردند و مرسوله های پستی را جابجا می کردند، طراحی شد. این سیستم به مراتب انعطافپذیرتر از سیستم ریلی ساخته شده در سال 1810 بود، که در نهایت منجر به معرفی پست پنوماتیک گردید.
شبکه های ارسال پنوماتیک به زودی در برلین، پاریس و نیویورک بوجود آمدند. در پاریس این شبکه به حدود 437 کیلومتر در سال 1934 رسید. حتی امروزه نیز از سیستم های پست پنوماتیک برای انتقال در عملیات صنایع سنگین استفاده می گردد.

 

ابزار پنوماتیک

انتقال انرژی

 

در ساخت تونل مونت سنیز که در سال 1857 احداث گردید، از سیستم نیروی پنوماتیک در چکش های صخره شکن استفاده گردید. این دریل ها نیروی خود را از هوای فشرده کمپرسورهای تعبیه شده در دو انتهای تونل تامین می کردند. برای این کار بیش از 7000 متر خط لوله در دوطرف تونل ایجاد گردیده بود. با این روش برای اولین بار قابلیت انتقال انرژی با استفاده از هوای فشرده به عموم مردم نمایش داده شد.

شبکه های پنوماتیک

تولید مرکز هوای فشرده و انتقال سیگنال

تجربه بدست آمده از شبکه های خطوط پنوماتیک و توسعه کمپرسورهای قدرتمند منجر به استفاده از شبکه های پنوماتیک در کانال های فضلاب گردید، که در سال 1888 در پاریس به بهره برداری رسید. خروجی کمپرسورها در سال 1888 1500 کیلووات بود که در سال 1891 به 18000 کیلووات رسید.

موفقیت های همه جانبه شبکه پنوماتیک با اختراع ساعتی که عقربه دقیقه شمار آن هر 60 ثانیه یکبار با استفاده از فشار حاصل از یک کمپرسور هوای فشرده حرکت می کرد، تکمیل گردید. بشر نه تنها انتقال انرژی را با استفاده از شبکه پنوماتیک ممکن کرد بلکه انتقال انرژی در فاصله های طولانی را با استفاده از شبکه پنوماتیک میسر نمود. شبکه پنوماتیک ایجاد شده در پاریس تا به امروز در نوع خود بی نظیرترین و قابل استفاده ترین شبکه موجود در جهان هستند.

 

به طور کلی می توان گفت که استفاده از شبکه های پنوماتیک و همچنین کمپرسورهای تولید هوای فشرده امروزه بخش اعظمی از امور را به عهده گرفته اند و تقریبا می توان گفت در همه صنایع از کمپرسورهای هوای فشرده و ابزارهای آن و همچنین شبکه های هوای فشرده استفاده می گردد.

 

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *