هل تستخدم التقنية الصحيحة؟
مقارنة بين النافخ اللولبي ونافخ روتس
على الرغم من أن النافخ اللولبي ونافخ روتس غير معترف بهما على نطاق واسع مثل أنظمة الضاغط متوسط الضغط، فإن هذه المعدات ضرورية لعدة صناعات. وتشمل هذه الصناعات الاستزراع المائي ومصانع الإسمنت ونزع الكبريت من غاز المدخنة والأغذية والمشروبات والأقمشة غير المنسوجة والنقل الهوائي.
تستخدم عدة منشآت أنظمة ضواغط هواء نموذجية متوسطة الضغط تنتج من 7 إلى 8 بار، بينما تحتاج فقط إلى ما يصل إلى 2 بار لتطبيقات الضغط المنخفض. وينتج عن ذلك استهلاك مفرط للطاقة والتكاليف.
ومع وضع ذلك في الحسبان، فإن النافخ اللولبي منخفض الضغط أو النافخ المكوّن من فصوص (روتس) ينتج عادةً ضغطًا يتراوح ما بين 0,3 و1 بار. ونتيجة لذلك، فهو مناسب تمامًا لتطبيقات الضغط المنخفض. كانت تقنية الفصوص (روتس) موجودة منذ أن طورها فرانسيس وفيلاندر روتس لأول مرة في عام 1854، ولم تتطور كثيرًا منذ ذلك الحين.
في هذا المقال، نناقش تقنية الفصوص (روتس) والتقنية اللولبية في النوافخ منخفضة الضغط ونسلط الضوء على السبب في أن النوافخ اللولبية هي الحل الأفضل لتطبيقات الضغط المنخفض. تابع القراءة أدناه لمعرفة المزيد.
كيف يعمل النافخ المكوّن من فصوص أو نافخ روتس؟
النافخ المكوّن من فصوص أو نافخ روتس هو نافخ منخفض الضغط يستخدم الضغط متساوي الحجم. وهذا يعني أن حجم الهواء في حجرة الضغط يظل ثابتًا. تدور الدوارات المكوّنة من فصوص في الحجرة، ما يقلل من حجم الحجرة ويسبب ضغطًا.
يحدث هذا الضغط خارجيًا ضد ضغط مضاد بالكامل بسبب الهواء الوارد من خط أنابيب متصل.
ونتيجة لذلك، يقتصر استخدام تقنية الفصوص على تطبيقات الضغط المنخفض في مرحلة واحدة. تتوفر إصدارات ذات مرحلتين وثلاث مراحل. ومع ذلك، فهي ليست شائعة بسبب كفاءتها المنخفضة ومستويات الضوضاء العالية.
النافخ المكوّن من فصوص أو نافخ روتس مصنوع للاستخدام منخفض الضغط. ومع ذلك، فهو ليس الخيار الأفضل للأسباب المذكورة أعلاه. يتطلب القطاع الصناعي اليوم معدات تتسم بالكفاءة وتحافظ على انخفاض التكاليف قدر الإمكان.
مخطط الضغط/الحجم للنافخ المكوّن من فصوص
4-1: مدخل الهواء - زيادة الحجم إلى Vs
1-2: الضغط بالتدفق العكسي من جهاز ضاغط الهواء إلى النافخ
2-3: توصيل الهواء من النافخ إلى جهاز ضاغط الهواء
تمثل المساحة المستطيلة 1-2-3-4 عمل الضغط Wt.
استهلاك الطاقة يتناسب مع المساحة الزرقاء 1-2-3-4
مخطط الضغط/الحجم لنافخ لولبي
4-1: الشفط - يدخل الهواء إلى حجرة الضغط
1-2: الضغط الداخلي - عندما تتحرك الدوارات نحو بعضها، ينخفض حجم الهواء
2-3: التفريغ - يُدفع الهواء إلى الخارج في خط الأنابيب، ويُرسل إلى جهاز ضاغط الهواء
كيف يعمل النافخ اللولبي؟
لماذا تُعد النوافخ اللولبية خيارًا أفضل من نافخ روتس
ما يصل إلى 80% من تشغيل ضاغط الهواء هو تكاليف الطاقة الخاصة به.
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن آلية الضغط الداخلية للنافخ اللولبي فعالة بطبيعتها. وذلك لأن النوافخ اللولبية تستهلك طاقة أقل وتولد حرارة أقل بسبب تصميمها.
دعونا نوضح ذلك بمثال:
درجة الحرارة المحيطة 35 درجة مئوية، التدفق المقدر 2000 م3/ساعة، الضغط 0,7 بار (مقياس)
بالنظر إلى القيم المذكورة أعلاه، فإن الطاقة التي يستهلكها النافخ من نوع روتس ستكون 61 كيلو وات مع درجة حرارة تفريغ هواء تبلغ 125 درجة مئوية. مع النافخ اللولبي، يُستهلك 43 كيلو وات من الطاقة مع درجة حرارة تفريغ هواء تبلغ 94 درجة مئوية.
في المتوسط، تساهم النوافخ اللولبية في توفير الطاقة بنسبة 35 إلى 40% سنويًا.
هذا يجعلها أفضل للتطبيقات الصناعية منخفضة الضغط. وعادةً ما تكون التكلفة الإجمالية للملكية أقل من النافخ من نوع روتس.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لنوافخ الهواء اللولبية الدوارة الاستفادة من تقنية المحرك المتغير السرعة (VSD).
ويرجع ذلك إلى أن معدات المحرك المتغير السرعة تطابق سرعة محركها مع الطلب على الهواء بدلاً من التشغيل الدائم بأقصى سرعة. ونتيجة لذلك، يقل استهلاك الطاقة والتكلفة.
باختصار، تُعد النوافخ اللولبية موفرة كبيرة للطاقة. فهي تنتج حرارة أقل، ما يجعلها موفرة في التكلفة والطاقة على حد سواء. وهذا يعني أنها خيار رائع للتطبيقات الصناعية منخفضة الضغط.