فیلتر خشک‌کن هوا

 قهرمان پنهان سیستم‌ هوای خودروهای سنگین

ایمنی و کارایی ماشین‌های سنگین بسیار وابسته به سیستم‌ هوای آن‌هاست. از ترمزها و سیستم کنترل هوای الکترونیکی خودرو[1] گرفته تا گیربکس‌ها و کمکی‌ها در بسیاری از ماشین‌ها با استفاده از هوای فشرده انجام می‌شود. کمپرسور، هوا را فشرده و مخازن را پر می‌کند، اما رطوبت و آلاینده‌های موجود در هوا را چطور؟ اینجاست که یک جزء حیاتی وارد عمل می‌شود که مستقیم بر طول عمر و ایمنی سیستم هوا تأثیر می‌گذارد، یعنی خشک‌کن هوا.

خشک‌کن هوا که اغلب نادیده گرفته یا در نگهداری آن غفلت می‌شود، در واقع برای سلامتی کل سیستم هوا حیاتی و از آن به «قهرمان پنهان» یاد می‌شود.

چرا هوا باید خشک باشد؟

هوای (جو) همیشه حاوی مقداری رطوبت یا بخار آب است. هنگامی که کمپرسور این هوا را فشرده می‌کند، بخار آب به آب مایع تبدیل می‌شود. علاوه بر این، گاهی بخار روغن از سیستم روغن‌کاری کمپرسور با هوا مخلوط می‌شود. مخلوط رطوبت و روغن از طریق خطوط هوای فشرده عبور می‌کند و درون کل سیستم پخش می‌شود.

خطرات ناشی از وجود رطوبت و روغن در سیستم هوا

خوردگی: زنگ‌زدگی و خوردگی درون مخازن هوای فلزی، دریچه‌ها (سوپاپ‌ها) و اتصالات که طول عمر قطعات را کاهش و خطر نشت را افزایش می‌دهد.

یخ‌زدگی: رطوبت، به‌ویژه در هوای سرد، می‌تواند در خطوط لوله، دریچه‌ها و عملگر‌ها یخ بزند و انسداد ایجاد کند. بسته شدن راه عبور هوا منجر به خرابی ترمز یا نقص سایر اجزای بادی می‌شود که تهدیدی جدی برای ایمنی است!

تشکیل رسوب: رطوبت و بخار روغن با دیگر ذرات (گردوغبار و غیره) ترکیب و درون سیستم رسوب می‌کند. این رسوبات سبب گرفتگی یا چسبندگی قطعات حساس متحرک دریچه‌ها و اشکال می‌شود.

آسیب به آببندها و واشرها: رطوبت و به ویژه روغن به مواد لاستیکی و پلاستیکی آب‌بندها، واشرها و لوله‌های پلاستیکی آسیب می‌رساند و موجب فرسودگی و نشتی زودرس آن‌ها می‌شود.

خشک‌کن هوا چگونه کار می‌کند؟

خشک‌کن هوا قطعه‌ای است که اغلب بین کمپرسور و مخازن هوا نصب می‌شود و هوای فشرده شده کمپرسور را فیلتر، رطوبت آن را جذب و هوای تمیز و خشک فراهم می‌کند. حذف رطوبت و آلاینده‌ها از هوای فشرده پیش از رسیدن به مخازن وظیفه اصلی و ضروری خشک‌کن هواست. به عبارت بهتر وظایف اصلی این فیلتر عبارت است از:

حذف رطوبت: هوای فشرده حاوی بخار آب و رطوبت است که ماده خشک‌‌کن فیلتر (مانند دانه‌های رطوبت‌گیر یا نم‌گیرها) آن را جذب می‌کند.

• فیلتراسیون آلاینده‌ها (تصفیه): فیلترهای جاسازی‌شده آلودگی، دوده و ذرات ریز روغن (آیروسل‌ یا هواپخش)[2] را پیش از ورود به سیستم به دام می‌اندازند.
• محافظت از سیستم: این تصفیه از یخ‌ زدن خطوط لوله در هوای سرد، آسیب رسیدن به آب‌بندها یا شسته شدن روان‌کننده‌ها با آب جلوگیری می‌کند و ترمزگیری و عملکرد مؤثر (دقیق) ابزار را تضمین می‌کند.

اصول عملکرد و اجزای اصلی فیلتر خشک‌کن

ورودی هوا و فیلتراسیون: هوای گرم، مرطوب و روغنی از کمپرسور وارد خشک‌کن هوا شده و سپس از یک جداکننده روغن یا یک لایه فیلتر عبور می‌کند. در این مرحله آلاینده‌های ناخالص و قطرات روغن از هوا حذف می‌شود.

حذف رطوبت و خشک کردن: هوا از کارتریج نم‌گیر یا رطوبت‌گیر میان خشک‌کن عبور می‌کند. این کارتریج از مواد دانه دانه (معمولاً سیلیکا ژل یا یک ماده خشک‌کننده مشابه) و جاذب رطوبت قوی تشکیل می‌شود. با عبور هوا از این ماده، گرانول‌ها رطوبت را جذب می‌کنند.

خروجی هوای خشک: هوای خشک و تقریباً عاری از رطوبت از یک دریچه یک‌طرفه (که از جریان برگشتی جلوگیری می‌کند) گذشته و به مخازن هوا وارد می‌شود.

چرخه پاک‌سازی: یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد خشک‌کن هوا، توانایی آن در پاک‌سازی رطوبت جذب شده است. هنگامی که بخش تنظیم‌کننده کمپرسور فشار مخزن را کافی بداند و تخلیه‌کننده[3] را فعال ‌کند (لحظه‌ای که کمپرسور فشرده‌سازی هوا را متوقف می‌کند)، دریچه (سوپاپ) داخلی خشک‌کن هوا باز می‌شود. این دریچه اجازه می‌دهد مقدار کمی از هوای خشک ذخیره شده در مخازن هوا، در جهت عکس جریان عادی، از راه خشک‌کن هوا به عقب برگردد. این جریان برگشتی یا پاک‌سازی هوا، رطوبت جذب شده توسط کارتریج خشک‌کن را جذب و آن را با آلودگی‌های جمع‌شده به بیرون می‌فرستد. صدای «هیس» کوتاهی که در طول این فرآیند شنیده می‌شود طبیعی و نشانگر انجام چرخه پاک‌سازی است.

گرم‌کن (اختیاری[4] اما مفید): در آب و هوای سرد گاهی یک بخاری برقی درون خشک‌کن هوا جای‌گذاری می‌شود تا از یخ‌ زدن دریچه پاک‌سازی یا اگزوز جلوگیری کند. این بخاری برای اطمینان از یخ نزدن رطوبت جذب‌شده و عملکرد درست چرخه پاک‌سازی است.

[1]  (ECAS) Electronically Controlled Air Suspensio

[2] Aerosol؛ آیروسل یا هواپخش سوسپانسیون ذرات جامد یا قطره‌های مایع در گاز است و در حالت کلی به ذرات گردوغبار موجود در هوا اطلاق می‌شود.

[3] Unloader؛ آنلودر یک شیر مکانیکی است که با رسیدن فشار به حد موردنظر، ورودی هوا را می‌بندد تا کمپرسور بدون بار (Unload) کار کند و استهلاک آن کم شود.

[4] optional