واحد مراقبت پنوماتیک سوماک

واحد مراقبت پنوماتیک یا FRL (Filter-Regulator-Lubricator) unit، ابزاری ضروری در هر سیستم پنوماتیک محسوب می‌شود که وظیفه‌ی مراقبت هوا و پاک‌سازی آن از ذرات معلق، رطوبت و روغن اضافی را بر عهده دارد. بدون این واحد مراقبت، تجهیزات پنوماتیکی به‌سرعت آسیب می‌بینند و بهره‌وری خطوط تولید کاهش می‌یابد. در این مقاله به بررسی کامل مفاهیم و کاربردهای واحد مراقبت پنوماتیک می‌پردازیم و در پایان به قیمت واحد مراقبت پنوماتیک نیز اشاره خواهیم کرد.

وظایف اصلی واحد مراقبت پنوماتیک

در یک سیستم پنوماتیک، بسته به نوع کاربرد و شرایط محیطی، هوای فشرده ممکن است حاوی ذرات گرد و غبار، آب و حتی روغن باشد. واحد مراقبت پنوماتیک با ترکیب چند عمل‌کرد کلیدی، نقش «مراقبت هوا» را ایفا می‌کند تا سیستم‌های پایین‌دستی با کارایی و طول عمر بیشتر فعالیت کنند. در ادامه هر یک از وظایف اصلی به تفصیل بررسی شده‌اند:

مراقبت هوا: حذف ذرات جامد و رطوبت
هوای فشرده‌ای که از کمپرسور خارج می‌شود معمولاً حاوی ذرات گرد و غبار، روغن و رطوبت است. واحد مراقبت پنوماتیک با استفاده از فیلترهای چندمرحله‌ای—شامل پیش‌فیلتر برای ذرات بزرگ، میکروفیلتر برای ذرات بسیار ریز و در نهایت خشک‌کن دیفیوژنی یا جذبی برای حذف بخار آب—اطمینان می‌یابد هوای ورودی به تجهیزات کاملاً پاکیزه و خشک باشد. این مراقبت هوا از سایش زودهنگام سیلندرها و شیرهای کنترل و نیز از خوردگی قطعات داخلی جلوگیری می‌کند و در نتیجه عمر مفید کل سیستم پنوماتیک را افزایش می‌دهد.

تنظیم فشار (Regulator)
نوسانات فشار کمپرسور بدون تنظیم دقیق می‌تواند باعث عملکرد ناپایدار و نادرست شیرها و سیلندرها شود. رگولاتور فشار با دریافت فشار اولیه و پایش مداوم آن توسط گیج‌های پنوماتیک، فشار ثانویه‌ی مورد نیاز را در محدوده‌ی دلخواه (مثلاً ۶ بار) ثابت نگه می‌دارد. بسته به نیاز کاربرد، می‌توان از رگولاتورهای دیافراگمی برای پاسخ سریع یا رگولاتورهای پیستونی برای دقت بالاتر در فشارهای بالا بهره برد. این تنظیم فشار به‌ویژه در سیستم‌های زمان‌بندی‌شده، مانند خطوط تولید و بسته‌بندی، نقش حیاتی در حفظ دقت و هماهنگی قطعات ایفا می‌کند.

روغن واحد مراقبت هوا: افزودن مقدار کنترل‌شده روغن برای روانکاری قطعات
در بسیاری از کاربردهای پنوماتیک، روانکاری مناسب برای کاهش سایش قطعات متحرک ضروری است. روغن‌زن واحد مراقبت پنوماتیک، با افزودن قطرات ریز روغن (معمولاً با ویسکوزیته ۳۲ mm²/s در ۴۰ درجه سانتی‌گراد) به جریان هوا، از خشک شدن رینگ‌ها و آب‌بندی‌ها جلوگیری می‌کند. پیچ تنظیم روی روغن واحد مراقبت هوا میزان دقیق قطرات روغن را بر حسب واحد در هر ۱۰۰۰ لیتر هوا کنترل می‌کند تا هیچ گونه روانکاری اضافی یا ناکافی رخ ندهد. این روانکاری کنترل‌شده موجب عملکرد نرم و پایدار سیلندرها و شیرها شده و عمر کاری سیستم را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

حفظ دبی ثابت هوا
برای تضمین تکرارپذیری عملکرد در سیستم‌های پنوماتیک، تنظیم دقیق مقدار هوای مصرفی هر سیلندر یا ابزار ضروری است. واحد مراقبت پنوماتیک با تجهیز به شیرهای کنترل جریان و گیج‌های نمایشگر دبی (لیتر بر دقیقه)، امکان تنظیم و پایش مداوم دبی ثابت هوا را فراهم می‌کند. این کنترل دقیق جریان باعث می‌شود سرعت حرکت‌ها و زمان‌بندی واکنش‌ها در تمامی نقاط سیستم یکسان باقی بماند، از هدررفت هوا جلوگیری شود و راندمان مصرف انرژی بهینه گردد.

اجزای واحد مراقبت پنوماتیک

در پاسخ به پرسش “اجزای واحد مراقبت پنوماتیک” می‌توان سیستم FRL را به اجزای زیر تقسیم کرد:

1. شیر On/Off
   اولین بخش در مسیر هوای ورودی به سیستم پنوماتیک، شیر On/Off است که امکان قطع و وصل سریع جریان هوا را فراهم می‌کند. این شیر معمولاً از نوع ۹۰ درجه گردشی است و در مواقع اضطراری یا تعمیرات، می‌توان با یک حرکت ساده جریان هوای سیستم را کاملاً متوقف کرد. وجود این شیر ایمنی، از آسیب‌های ناشی از ورود ناخواسته هوای فشرده به تجهیزات حساس جلوگیری می‌کند و تسهیل عملیات نگهداری و راه‌اندازی مجدد را ممکن می‌سازد.

   فیلتر
   پس از شیر قطع و وصل، هوا وارد فیلتر می‌شود تا ذرات جامد و ناخالصی‌های بزرگتر و کوچکتر جدا شوند. در پیش‌فیلتر ذرات خاک و غبار بزرگ (معمولاً بالای ۵۰ میکرون) حذف شده و در مرحله میکروفیلتر، ذرات ریزتر تا ۰.۰۱ میکرون به دام می‌افتند. این فرآیند چندمرحله‌ای تضمین می‌کند هوای خروجی به رگولاتور و سایر اجزا، عاری از هر گونه ذرات معلق باشد و از سایش و گرفتگی مسیرهای هوایی جلوگیری شود.

   رگولاتور فشار
   پس از فیلتراسیون اولیه، هوای پاکیزه به رگولاتور فشار (Regulator) وارد می‌شود که وظیفه تثبیت فشار خروجی را بر عهده دارد. نوسانات فشار کمپرسور می‌تواند در عملکرد شیرها و سیلندرها اختلال ایجاد کند؛ اما رگولاتور با عملکرد مکانیکی (دیافراگمی یا پیستونی) و پایش مداوم با گیج‌های پنوماتیک، فشار ثانویه‌ی مورد نیاز را دقیقاً در بازه تنظیم‌شده حفظ می‌کند. این بخش برای تضمین عملکرد یکنواخت و تکرارپذیر تجهیزات در کاربردهای حساس مانند دستگاه‌های CNC یا خطوط بسته‌بندی حیاتی است.

   روان‌گر (روغن زن)
   در بسیاری از سیستم‌های پنوماتیک برای کاهش اصطکاک و سایش قطعات متحرک، افزودن مقدار کنترل‌شده‌ای روغن ضروری است. روغن‌زن یا روان‌گر در این مرحله قطرات بسیار ریز روغن را (معمولاً با ویسکوزیته استاندارد ۳۲ mm²/s در ۴۰°C) به جریان هوا تزریق می‌کند. پیچ تنظیم روی روغن‌زن به صورت دقیق میزان قطرات روغن را بر حسب قطرات در هر ۱۰۰۰ لیتر هوا کنترل می‌کند تا نه کمبود و نه اضافگی روغن رخ دهد. این روان‌گر عمر مفید سیلندرها، شیرها و اتصالات را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

   خشک‌کن (درایر)
   در انتهای واحد مراقبت، خشک‌کن یا درایر وظیفه حذف باقی‌مانده رطوبت را بر عهده دارد. بسته به نوع نیاز، از دو روش دیفیوژنی (نفوذ بخار آب از دیواره‌های الیاف توخالی) یا جذبی (جذب شیمیایی رطوبت در بستر جذب‌کننده) استفاده می‌شود. این عمل نهایی تضمین می‌کند هوای خروجی به‌طور کامل خشک باشد و از مشکلات خوردگی، یخ‌زدگی لوله‌ها و افت فشار در دماهای پایین جلوگیری شود.

   با کنار هم قرار گرفتن این پنج بخش — شیر On/Off، فیلتر، رگولاتور فشار، روان‌گر و خشک‌کن — واحد مراقبت پنوماتیک امکان استفاده مطمئن، بهینه و طولانی‌مدت از سیستم‌های هوای فشرده را در صنایع مختلف فراهم می‌کند.

طرز کار واحد مراقبت پنوماتیک

1. ورود هوا: هوای فشرده وارد فیلتر می‌شود.

2. فیلتراسیون: ذرات بزرگ و رطوبت اولیه جدا می‌شوند.

3. تنظیم فشار: با رگولاتور فشار، پرفشار ثانویه‌ی ثابت ایجاد می‌شود.

4. روانکاری: از طریق نوع روغن واحد مراقبت پنوماتیک استاندارد (معمولاً ویسکوزیته mm²/s 32 در 40°C) روغن به جریان اضافه می‌شود.

5. خشک‌سازی نهایی: در سیستم‌های پیشرفته از خشک‌کن جذبی یا دیفیوژنی استفاده می‌شود تا رطوبت به حداقل برسد.

انواع فیلتر در واحد مراقبت هوا پنوماتیک

در بحث “انواع واحد مراقبت هوا” باید به تنوع فیلترها اشاره کرد:

فیلتر گریز از مرکز
در این نوع فیلتر، هوای ورودی ابتدا وارد یک محفظهٔ استوانه‌ای می‌شود و با سرعت بالا شروع به چرخش می‌کند. نیروی گریز از مرکز ذرات درشت (معمولاً بزرگ‌تر از ۵۰ میکرون) را به دیوارهٔ محفظه پرتاب کرده و سپس به سمت پایین (نواحی جمع‌آوری ذرات) هدایت می‌کند. فیلتر گریز از مرکز به‌خصوص برای حذف ذرات درشت خاک، شن و غبار مناسب است و بار سنگینی را از دیگر مراحل فیلتراسیون برمی‌دارد تا عمر مفید میکروفیلترها و خشک‌کن‌ها افزایش یابد.

پیش‌فیلتر
پس از مرحله گریز از مرکز، هوای نسبتاً پاکیزه‌تر از میان پیش‌فیلتر عبور می‌کند. پیش‌فیلترها معمولاً از یک عنصر استوانه‌ای با منافذ ۲۵ تا ۴۰ میکرون ساخته شده‌اند و ذرات معلق متوسط را جدا می‌کنند. این مرحله باعث می‌شود که میکروفیلترهای گران‌قیمت کمتر در معرض بار آلودگی سنگین قرار گیرند و نیاز به تعویض یا سرویس آن‌ها کاهش یابد. پیش‌فیلترها قابلیت جذب قطرات آب بزرگ را هم دارند و از ورود رطوبت چکشی به رگولاتور جلوگیری می‌کنند.

میکروفیلتر
میکروفیلترها وظیفهٔ حذف ذرات بسیار ریز (تا ۰.۰۱ میلی‌گرم روغن در هر متر مکعب هوا) و ذرات گرد و غبار تا اندازهٔ ۰.۰۱ میکرون را بر عهده دارند. این فیلترها معمولاً از الیاف تخصصی یا رسانه‌های پیشرفتهٔ کاغذی تشکیل شده‌اند و می‌توانند آلودگی‌های میکروسکوپی را به دام بیندازند. برای کاربردهای حساس مانند دستگاه‌های پزشکی، ابزارهای دقیق و خطوط تولید صنایع الکترونیک، وجود میکروفیلتر ضروری است تا کوچک‌ترین ذره‌های روغن یا گرد و غبار باعث اختلال یا خرابی نشوند.

فیلتر کربن فعال
آخرین مرحلهٔ فیلتراسیون در بسیاری از واحدهای مراقبت پنوماتیک، فیلتر کربن فعال است. در این فیلتر، هیدروکربن‌ها و ترکیبات آلی فرّار که از میکروفیلتر عبور کرده‌اند، توسط شبکهٔ کربن فعال جذب می‌شوند. کربن فعال با سطح تماس وسیع خود، مولکول‌های روغن و بوهای نامطبوع را به‌خوبی از هوا جدا می‌کند. به‌دلیل همین خاصیت جذب قوی، فیلتر کربن فعال در صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی که کوچک‌ترین آلودگی می‌تواند بر کیفیت محصول تأثیر بگذارد، کاربرد بسیار گسترده‌ای دارد.

طبقه‌بندی واحد مراقبت بر حسب تعداد ماژول

• دو تکه:

  در طراحی دو تکه، ماژول فیلتر و رگولاتور فشار در یک مجموعه قرار دارند و اغلب بدون بخش روان‌گر ارائه می‌شوند. این پیکربندی برای کاربردهایی مناسب است که حجم هوای مصرفی متوسط است و نیازی به روانکاری اضافی نیست؛ مانند سیستم‌های بسته‌بندی سبک یا ابزارهای پنوماتیک ساده. مزیت اصلی این ساختار، ابعاد کوچک‌تر و قیمت مناسب‌تر است. به‌علاوه، نگهداری دو تکه بودن آن ساده‌تر است؛ زیرا تنها دو ماژول جداگانه برای سرویس و تعویض وجود دارد.

• سه تکه: در مدل سه تکه، ماژول‌ها به‌صورت فیلتر، رگولاتور فشار و روان‌گر (روغن‌زن) کاملاً جدا از هم نصب می‌شوند. این طراحی ماژولار امکان تطبیق دقیق هر بخش بر اساس نیاز را فراهم می‌کند و برای حجم هوای بالا یا کاربردهای حساس که به کنترل دقیق فشار و نیاز به روانکاری مداوم دارند، ایده‌آل است. از آنجا که هر ماژول قابلیت انتخاب و تعویض مستقل دارد، سفارشی‌سازی آسان‌تر است و در فرایندهای پیچیده، تضمین عملکرد بهینه و نگهداری سریع‌تر را ممکن می‌سازد.

این تفکیک ماژولار، امکان سفارشی‌سازی و نگهداری آسان‌تر را فراهم می‌کند.

واحد مراقبت پنوماتیک به انگلیسی

در متون فنی و بین‌المللی به این سیستم “Pneumatic Air Preparation Unit” یا “FRL Unit” گفته می‌شود.

• واحد مراقبت هوا به انگلیسی: Pneumatic FRL Unit

• واحد مراقبت هوای فشرده پنوماتیک: Compressed Air FRL

انتخاب روغن و نوع روغن واحد مراقبت پنوماتیک

چرا به واحد مراقبت هوای فشرده نیاز داریم؟

کاربردهای عملی واحد مراقبت هوای فشرده در صنایع بسته‌بندی، CNC، پزشکی و غذایی

در خطوط بسته‌بندی، واحد مراقبت هوای فشرده با حذف رطوبت و ذرات معلق از ایجاد خطا در زمان‌بندی حرکت سیلندرها و نازل‌های پرکننده جلوگیری می‌کند؛ در دستگاه‌های CNC، تثبیت فشار و روانکاری کنترل‌شده باعث افزایش دقت برش و طول عمر اسپindle می‌شود؛ در ابزارهای دقیق پزشکی، فیلتراسیون سه‌مرحله‌ای و خشک‌سازی نهایی از آلودگی میکروبی و خوردگی در دستگاه‌های تنفسی یا تزریق مایعات پیشگیری می‌کند؛ و در صنایع غذایی و دارویی، واحد مراقبت هوای فشرده با استفاده از میکروفیلتر و فیلتر کربن فعال تضمین می‌کند هوا عاری از روغن، بو و آلاینده‌های شیمیایی باشد تا ایمنی و کیفیت محصولات حفظ گردد.

قیمت واحد مراقبت پنوماتیک – خرید از ابزارماشین

قیمت واحد مراقبت پنوماتیک تحت تأثیر پارامترهایی مانند سایز پورت‌ها، نوع و درجه فیلتر (پیش‌فیلتر، میکروفیلتر، کربن فعال)، مکانیزم رگولاتور (دیافراگمی یا پیستونی)، ظرفیت روان‌گر و خشک‌کن و همچنین برند دستگاه (SMC، Metal Work، FORWARD و…) تعیین می‌شود. به‌طور معمول مدل‌های دو تکه اقتصادی از حدود ۵۰۰٬۰۰۰ تومان آغاز شده و مدل‌های سه تکه حرفه‌ای بسته به امکانات و کیفیت قطعات تا چند میلیون تومان قیمت دارند.

برای دریافت قیمت واحد مراقبت پنوماتیک به‌روز و مشاوره فنی رایگان، می‌توانید به وب‌سایت تخصصی ابزارماشین مراجعه کنید. در ابزارماشین مجموعه کاملی از انواع FRL Unitها با امکان فیلتر‌کردن بر اساس مشخصات فنی و مقایسه قیمت ارائه شده است تا خریدی مطمئن و متناسب با نیازهای شما انجام گیرد.

 جمع‌بندی

• واحد مراقبت پنوماتیک چیست؟: مجموعه FRL برای آماده‌سازی هوا

• وظیفه: فیلتراسیون، تنظیم فشار، روانکاری و خشک‌سازی

• اجزا: شیر On/Off، فیلتر، رگولاتور، روان‌گر، خشک‌کن

• انواع: دو تکه و سه تکه با فیلترهای مختلف

• قیمت واحد مراقبت پنوماتیک تحت تأثیر سایز، فیلتر، برند و امکانات جانبی است.

استفاده از واحد مراقبت مناسب، نه‌تنها عمر تجهیزات پنوماتیکی را افزایش می‌دهد بلکه هزینه‌های نگهداری را کاهش داده و کیفیت تولید را تضمین می‌کند.