مواجهة النافخ: النافخ اللولبي مقابل نافخ روتس
كانت النوافخ منخفضة الضغط تستخدم تقنية الانضغاط المكوّنة من فصوص أو روتس حتى العقد الماضي لإنتاج الهواء واستخدامه في مجموعة متنوعة من الصناعات. ومع ذلك، أضحى النافخ اللولبي الخيار المفضل بسبب فوائده من حيث الكفاءة، لا سيما في مصانع الإسمنت.
وكان مبدأ نافخ الإزاحة الإيجابية متطورًا عندما اكتشفه الأخوان روتس في عام 1854. ومع ذلك، لم تحدث سوى تحسينات طفيفة في الكفاءة على مدى السنوات الـ 150 الماضية.
ولهذا السبب، يستحق الأمر مقارنة بين نافخ روتس والنافخ اللولبي.
كيف يعمل نافخ روتس؟
نافخ الفصوص أو "روتس" هو ضاغط إزاحة من دون صمام ومن دون انضغاط داخلي. وهو يعمل بمبدأ الانضغاط الثابت الحجم. حيث يدخل الهواء إلى حجرة الضغط ويظل حجم الهواء ثابتًا بينما تدور الدوَّارات المتماثلة.
ينخفض حجم حجرة الانضغاط مع استمرار الدوران. ومن خلال ذلك، يحدث الانضغاط خارجيًا في مقابل الضغط المقابل الكامل بسبب الهواء القادم من خط الأنابيب المتصل.
يؤدي الانضغاط الخارجي إلى انخفاض الكفاءة ومستويات الضوضاء العالية. ونتيجةً لذلك، ينحصر استخدام تقنية الفصوص في استخدامات الضغط المنخفض للغاية والانضغاط في مرحلة واحدة.
مزايا تقنية النافخ اللولبي
يستخدم النافخ من النوع اللولبي عنصر ضغط لولبيًا. ويتألف من دوَّارات ذكر وأنثى تدور في اتجاهين متعاكسين بينما ينخفض الحجم بين الدوَّارات والأغلفة.
لكل عنصر لولبي نسبة ضغط ثابتة ومضمنة، وليس له قوى ميكانيكية تتسبب في اختلال التوازن. ما يعني أن التقنية اللولبية قد تعمل بسرعة عالية للعمود ويمكنها الجمع بين معدل التدفق الكبير والأبعاد الخارجية الصغيرة.
الانضغاط الثابت الحجم مقابل الانضغاط الثابت الإنتروبيا
كما أوضحنا أعلاه، تعمل نوافخ روتس على مبدأ الانضغاط الثابت الحجم. وبالمقارنة، تعمل النوافخ اللولبية على مبدأ الانضغاط الثابت الإنتروبيا. لفهم الفرق على نحوٍ أفضل، يجدر النظر في المعادلة الخاصة بكلتا العمليتين
الغاز المثالي في الانضغاط الثابت الحجم المثالي: T 2 = T 1 (P 2 /P 1)
الغاز المثالي في الانضغاط الثابت الإنتروبيا المثالي: T 2 = T 1 (P 2 /P 1) (γ-1)/y
استهلاك الطاقة في النوافخ اللولبية والمكوّنة من فصوص
استنادًا إلى المعلومات الواردة أعلاه، من الواضح أن درجة حرارة T2 في الانضغاط الثابت الإنتروبيا أقل من تلك الموجودة في الانضغاط الثابت الحجم. وهذا بسبب تحويل القليل من العمل إلى حرارة مقارنة بالعنصر المكوّن من فصوص الذي يتم إشعاع العمل فيه على شكل حرارة
بمعنى أبسط، تكون كفاءة العنصر اللولبي أعلى من العنصر المكوّن من فصوص عند الضغط ذاته.
لنفهم هذا المبدأ من خلال ضرب مثال:
بالنسبة إلى درجة الحرارة المحيطة التي تبلغ 35 درجة مئوية
التدفق المُقدَّر: 2000 م3/الساعة
الضغط: 0,7 بار (مقياس)
تبلغ الطاقة التي يستهلكها نافخ روتس 60 كيلو واط مع درجة حرارة مخرج هواء تبلغ 125 درجة مئوية. باستخدام_النافخ اللولبي، تبلغ الطاقة المستهلكة 43 كيلو واط مع درجة حرارة مخرج هواء تبلغ 94 درجة مئوية
ومن ثَمَّ، فإن النافخ من النوع اللولبي أكثر توفيرًا في استهلاك الطاقة بكثير من نافخ روتس.
مخطط الضغط/الحجم للنافخ المكوّن من فصوص
مخطط الضغط/الحجم لنافخ لولبي
الخاتمة
في النافخ اللولبي، تم تحسين مسار تدفق الهواء الداخلي لتقليل حالات انخفاض الضغط واضطرابات الهواء.
تتضمن المجموعة صندوق تروس متكاملاً يعمل بالإدارة المباشرة بدلاً من نظام السير/البكرة. ويقلل هذا من فقدان نقل الحركة.
ينتج عن الجمع بين هذه العناصر بالإضافة إلى الإدارة المتغيرة السرعة (VSD) المتكاملة نافخ لولبي يستخدم طاقة أقل بنسبة 30% من النوافخ المكوّنة من فصوص.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لوحدة تحكم Elektronikon المُدمجة مراقبة التشغيل لديك على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لضمان أقصى درجة من الموثوقية.
تجعل كل هذه المزايا بالإضافة إلى التوفيرات في الطاقة النوافخ اللولبية خيارًا مفضلاً عن نوافخ روتس.