تنظيم تدفق الهواء
4 أغسطس, 2022
ثمة طرق مختلفة يمكننا من خلالها معالجة الهواء المضغوط وأدوات مختلفة تُستخدم في هذه العمليات. تعرّف على المزيد عن عملية تنظيم تدفق الهواء المضغوط هنا.
تنظيم ضواغط الإزاحة
في كثير من الحالات، تتطلب الاستعمالات ضغطًا ثابتًا في نظام الهواء المضغوط. ويتطلب ذلك، بدوره، تنظيم تدفق الهواء المضغوط من مركز الضاغط. سنناقش مبادئ تنظيم التدفق المختلفة لضواغط الإزاحة.
كيف يتم تنظيم ضواغط الإزاحة؟ - مبادئ التنظيم التسعة:
تصريف الضغط
كان الهدف من الطريقة الأصلية لتنظيم الضواغط هو استخدام صمام تنفيس الضغط لتحرير ضغط الهواء الزائد في الجو. حيث يمكن تزويد الصمام في أبسط أشكاله بنابض، بحيث يتم تحديد الضغط النهائي من خلال شد النابض. ويُستخدم كثيرًا الصمام المؤازر الذي يتم التحكم فيه بواسطة منظم بدلاً من ذلك. وبعد ذلك يمكن التحكم في الضغط بسهولة، كما يمكن للصمام أن يعمل كصمام تفريغ عند بدء عمل الضاغط تحت الضغط. يتطلب تنفيس الضغط كميات كبيرة من الطاقة، حيث يجب أن يعمل الضاغط باستمرار عكس الضغط المضاد الكامل. يعمل المتغير الذي يُستخدم في الضواغط الأصغر على تفريغ الضاغط عن طريق فتح الصمام بالكامل حتى يعمل الضاغط عكس الضغط الجوي. فيقل استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ باستخدام طريقة المتغير هذه.
ممر تحويل
يعمل تنظيم ممر التحويل بنفس وظيفة تنفيس الضغط، من حيث المبدأ. ويكمن الاختلاف في حقيقة أن هواء تنفيس الضغط يتم تبريده ثم إعادته إلى مدخل الضاغط. وتستخدم هذه الطريقة غالبًا في ضواغط المعالجة التي يكون فيها الغاز غير ملائم أو أغلى قيمةً من أن يتم إطلاقه في الجو.
تركيب خانق في المدخل
الخنق هو طريقة بسيطة لتقليل التدفق من خلال زيادة معدل الضغط عبر الضاغط وفقًا لمقدار الضغط الناقص المستحث في المدخل. ومع ذلك تقتصر هذه الطريقة على نطاق تنظيم محدود. حيث يمكن تنظيم الضواغط المحقونة بالسائل والتي يمكنها تجاوز نسبة الضغط العالية هذه حتى أقل من 10% لأقصى سعة. وينتج عن طريقة الخنق تطلّب طاقة عالية نسبيًا تبعًا لمعدل الضغط العالي.
تنفيس الضغط بواسطة مدخل مزوّد بخانق
طريقة التنظيم هذه هي الأكثر شيوعًا من حيث الاستخدام حاليًا. وتجمع بين أقصى نطاق تنظيمي (0-100%) واستهلاك منخفض للطاقة: طاقة بين 15–30% من طاقة الحمولة الكاملة مع ضاغط خالٍ من الحمولة (منعدم التدفق). يكون صمام المدخل مغلقًا، ولكن مع وجود فتحة صغيرة تُستخدم في الوقت نفسه، وينفتح صمام المدخل ويحرر هواء التصريف من الضاغط. ولذلك يعمل عنصر الضغط مع وحدة خوائية في المدخل وضغط مضاد منخفض. من المهم أن تتم عملية تنفيس الضغط بسرعة وأن يكون حجم الهواء المنبعث محدودًا لتجنب الخسائر التي لا داعي لها أثناء الانتقال من وضع التحميل إلى وضع التفريغ. يتطلب النظام وحدة تخزين مؤقت للنظام (وحدة استقبال هواء)، والتي يتحدد حجمها عن طريق الفرق المطلوب بين حدود ضغط التحميل والتفريغ وعن طريق العدد المسموح به لدورات التفريغ في الساعة.
بدء/إيقاف
يتم التحكم في الضواغط التي يقل جهدها عن 5-10 كيلو وات غالبًا عن طريق إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي تمامًا عندما يصل الضغط إلى قيمة الحد الأقصى وعن طريق إعادة تشغيله عندما يقل الضغط عن قيمة الحد الأدنى. تتطلب هذه الطريقة وحدة تخزين مؤقت كبيرة للنظام أو فرق ضغط كبير بين الحدين الأعلى والأدنى من أجل تقليل الحمل الحراري على المحرك الكهربائي لأدنى درجة. تتسم طريقة التنظيم هذه بالفعالية والكفاءة في استهلاك الطاقة بشرط أن يظل عدد مرات بدء التشغيل منخفضًا.
تنظيم السرعة
يتحكم محرك الاحتراق أو التوربين الغازي أو المحرك الكهربائي الذي يتم التحكم فيه بالتردد في سرعة الضاغط، ومن ثمَّ في معدل التدفق. فهذه طريقة فعّالة للحفاظ على ضغط مستمر ودائم واستهلاك أقل للطاقة. يختلف نطاق التنظيم وفقًا لنوع الضاغط ويكون الأكبر مع الضواغط المحقونة بالسائل. في أحيانٍ كثيرة، يتم الجمع بين تنظيم السرعة وإيقاف التشغيل والتشغيل تلقائيًّا عند درجات منخفضة من التحميل وتنفيس الضغط عند التوقف التام.
المقالات ذات الصلة
تنظيم الضواغط الديناميكية
23 فبراير, 2022
ثمة طرق مختلفة يمكننا من خلالها معالجة الهواء المضغوط وأدوات مختلفة تُستخدم في هذه العمليات. تعرَّف على المزيد عن تنظيم تدفق الهواء المضغوط في الضواغط الديناميكية.
تحديد ما إذا كانت غرفة الضاغط ضرورية
31 مايو, 2022
أصبح تركيب نظام الضاغط أسهل من ذي قبل. ومع ذلك لا تزال هناك بعض الأمور التي يجب مراعاتها والأهم من بينها مكان تركيب الضاغط وكيفية تنظيم الغرفة حول الضاغط. تعرّف على المزيد هنا.