هل يحتاج ضاغط الهواء اللولبي الدوار إلى خزان؟

مقدمة عن ضواغط الهواء اللولبية الدوارة

يربط معظم الناس ضواغط الهواء الترددية، المعروفة عادةً بضواغط الهواء المكبسية، بضواغط الهواء. تجمع هذه الضواغط الهواء المضغوط في خزان استقبال الهواء بعد استخدام مكبس لدفع الهواء إلى منطقة مكثفة. ضواغط الهواء الترددية موجودة منذ سنوات عديدة، وهي رخيصة الثمن نسبيًا.

ضواغط الهواء اللولبية الدوارة هي نوع جديد ومُحسّن من ضواغط الهواء. بالمقارنة مع الأنواع الترددية التقليدية، قد تكون أكثر تكلفة. ومع ذلك، يستخدم مديرو أساطيل شاحنات الخدمة والشاحنات الصغيرة حول العالم ضواغط الهواء اللولبية الدوارة نظرًا لمزاياها العديدة.

لكي تعمل ضواغط الهواء اللولبية الدوارة، يجب أن يُحجز الهواء بين دوارين شبكيين، ويجب تقليل حجمه بمرور الهواء بينهما. يُنتج هذا التخفيض في الحجم هواءً مضغوطًا، وهو مفيد للعديد من المهام، بما في ذلك نفخ الإطارات وتشغيل أدوات الهواء.

الوظائف والعمليات الأساسية

تعتبر ضواغط الهواء اللولبية الدوارة عبارة عن أنظمة مضغوطة تتكون من العديد من الأجزاء المترابطة التي تعمل معًا لضغط الهواء.

في العديد من أنظمة ضواغط الهواء اللولبية الدوارة، يُعدّ الزيت والهواء مكونين أساسيين. الزيت الاصطناعي لا يقل أهمية عن الهواء الجوي، لكن الهواء المضغوط هو الهدف النهائي. والسلاح غير السري الذي يُمكّن ضواغط الهواء اللولبية الدوارة من العمل بكفاءة عالية وبسعر زهيد هو الزيت، الذي يُستخدم لتزييت النظام.

ومع ذلك، يُضيف استخدام الزيت تعقيدًا إلى نظام ضاغط الهواء. لا تتطلب ضواغط الهواء اللولبية الدوارة آلية توليد هواء مضغوط فحسب، بل تتطلب أيضًا تدوير الزيت وترشيحه وإعادة تدويره.

يعمل نظامان منفصلان معًا. أحدهما يُنتج الهواء، والآخر يُدوّر الزيت. تبدو الطرق القياسية كالتالي:

أ) تدفق نظام ضاغط الهواء

يمكن أن يساعد الدليل خطوة بخطوة لتدفق النظام في شرح كيفية عمل عمليات الهواء والزيت معًا داخل نظام متكامل:

ب) عملية تدفق النظام

• يسمح صمام المدخل بدخول الهواء المحيط.
• يتحكم صمام المنظم في ضغط النظام بشكل عام ويستقبل تدفق الهواء عبر خط ضغط النظام.
• تقوم الدوارات الموجودة في الطرف الهوائي بضغط الهواء والزيت ودمجهما.
• من خلال خرطوم العادم، يخرج الهواء المختلط بالزيت من الغلاف الجوي.
• يدخل الزيت الأساسي المخلوط بالزيت إلى خزان الفصل، مما يؤدي إلى فصل معظم الزيت عن الهواء.
• يتم حبس ضباب الزيت المتبقي في الهواء أثناء مرور الهواء عبر مرشح الفصل الثانوي.
• يُطلق النظام هواءً خاليًا من الزيت. يُجمع الهواء في خزان استقبال هواء، إن وُجد.
• بعد نقل الزيت إلى مبرد الزيت وتبريده، يتم إرساله إلى فلتر الزيت.
• يعمل فلتر الزيت على التقاط أي حطام متبقي في الزيت.
• يتم إرجاع الزيت المعاد تدويره إلى نهاية الهواء من خلال خط العودة.

يسهل فهم التسلسل العام للعملية عند تصورها كسلسلة من الخطوات. ومع ذلك، تتزامن هذه الخطوات. عند تشغيل ضاغط الهواء، تحدث جميع الخطوات المذكورة آنفًا وبشكل مستمر.

أنواع ضواغط الهواء الحلزونية

هناك نوعان أساسيان من ضواغط الهواء اللولبية الدوارة: المحقونة بالزيت والخالية من الزيت. أكثر أنواع ضواغط الهواء الصناعية شيوعًا هي ضواغط الهواء اللولبية التي تعمل بالزيت، وهي فعالة في معظم التطبيقات. هناك بعض الفئات الفرعية التي يجب مراعاتها ضمن هذه الفئات الرئيسية.

أ) مثبت على القاعدة مقابل مثبت على الخزان

ضواغط الهواء اللولبية الدوارة المزودة بخزان مُثبّت على هيكلها، تخزن الهواء المضغوط في خزان مُدمج لاستقبال الهواء. تُعدّ حلاً متكاملاً إذا كانت مُزوّدة بمجفف هواء مُدمج. ضواغط الهواء اللولبية الدوارة المُثبّتة على القاعدة هي أجهزة مُستقلة بدون أنظمة تجفيف أو خزانات مُدمجة، مما يُتيح مرونة أكبر في تصميم أنظمة الضواغط. يُمكن تصميم خطط تجفيف الهواء وتخزينه بما يتناسب مع احتياجات المشروع.

ب) السرعة الثابتة مقابل السرعة المتغيرة

يمكن أن تكون ضواغط الهواء اللولبية ثابتة السرعة أو متغيرة السرعة. يوفر الضاغط ذو السرعة الثابتة طاقة 100% في الوقت المناسب، وهو مثالي للشركات التي تتطلب تدفق هواء ثابتًا؛ ولكنه غير فعال في الأحمال المنخفضة. استجابةً للطلب الفعلي على الهواء، يضبط ضاغط الهواء المزود بمحرك سرعة متغيرة (VSD) كلاً من سرعة المحرك وكمية الهواء الخارجة. يمكن للشركات التي تتطلب هواءً متغيرًا خلال نوبات العمل أو المواسم خفض استهلاكها للطاقة وتكاليف التشغيل من خلال استخدام ضاغط هواء لولبي دوار VSD.

كيفية اختيار خزان لضاغط الهواء اللولبي الدوار

أ) حجم محرك الضاغط

يجب أن يتناسب حجم الخزان مع سعة محرك الضاغط. عادةً، يُستخدم مُستقبِل هواء أكبر مع الوحدة الثابتة، بينما يُستخدم مُستقبِل أصغر مع الوحدة المحمولة.

ب) ضغط العمل

هذا مهم للوحدات الثابتة والمحمولة على حد سواء. يعكس ضغط الخزان ضغط مخرج الضاغط. بمعنى آخر، إذا كان ضغط التشغيل الأقصى لضاغطك اللولبي ١٠٠ رطل/بوصة مربعة، فيجب تثبيت خزان التخزين عند هذا المستوى على الأقل. هذا يعني أنك بحاجة إلى خزان أكبر أو خزان كبير بما يكفي لاستيعاب هذه السعة.

على سبيل المثال، يمكن توصيل خزانين سعة 50 جالونًا بحل تخزين سعة 100 جالون لضاغط لولبي بقوة 200 رطل لكل بوصة مربعة.

ج) ما هي كمية الهواء التي سيحتاج الضاغط إلى توفيرها؟

تستخدم الضواغط أدوات ومعدات مختلفة حسب طريقة استخدامها. فالمعدات الأكبر حجمًا، مثل المثاقب الهوائية، ومفاتيح الربط، وآلات الصنفرة، تتطلب هواءً أكثر من مسدسات المسامير أو أدوات رش الطلاء.

د) ما نوع قابلية النقل التي تحتاجها؟

بناءً على الغرض من استخدام الهواء المضغوط، قد يحتاج نظامك إلى أن يكون سهل الحمل. في هذه الحالة، يُفضّل اختيار خزان استقبال هواء مزود بعجلات ومقابض لسهولة نقله.

هـ) المواد اللازمة لبناء خزان التخزين

يعتمد وزن ومتانة حلول التخزين على مواد البناء المستخدمة. تُعدّ خزانات الفولاذ الأكثر شيوعًا، وهي متينة جدًا، ولكنها قد تكون ثقيلة جدًا. أما خزانات الألومنيوم، فهي أخف وزنًا ولكنها أقل متانة من خزانات الفولاذ.

و) أقصى ضغط مسموح به

هذا هو أقصى ضغط يمكن لخزان التخزين تحمله قبل انفجاره. اختر خزانًا بأقصى ضغط تشغيل لضاغطك.

درجة الحرارة المحيطة والمناخ حيث سيتم استخدام الضاغط:

يعد اختيار الخزان الذي سيعمل بشكل مناسب في البيئات الباردة أو الساخنة للغاية في نطاقات درجات الحرارة المنخفضة والعالية أمرًا مهمًا للغاية.

عند اختيار ضاغط لولبي دوار، من الضروري اختيار طراز بخزان كبير بما يكفي لتلبية احتياجاتك. فالخزان الأصغر سيحتاج إلى تخزين كمية أكبر من الهواء المضغوط لتلبية احتياجات المعدات أو الأدوات الأكثر أهمية. أما الخزانات الكبيرة جدًا فستزيد من تكلفة الضاغط.

العوامل الأساسية التي يجب مراعاتها عند استخدام ضاغط لولبي دوار

• ينبغي تثبيت الخزان بشكل آمن في مكانه.
• تأكد دائمًا من تهوية الخزان جيدًا.
• لا تستخدم غسالة الضغط لملء الخزان بالماء.
• لا تقم بتوصيل الضاغط مباشرة بمأخذ غير مؤرض.

نصائح صيانة خزان ضاغط الهواء اللولبي الدوار

بمجرد تثبيت خزان الهواء الخاص بضاغط المسمار الدوار بشكل صحيح، من الضروري مواكبة الصيانة الروتينية حتى تتأكد من أنه يعمل بشكل مثالي.

حافظ على خزانتك في حالة جيدة من خلال القيام بهذه الأشياء:

التنظيف المنتظم ضروري للحفاظ على أداء الضاغط. قد يؤدي قلة التنظيف إلى تراكم الرواسب داخل الوحدة، مما يؤدي إلى إتلاف الصمامات والأسطوانات والأجزاء المتحركة المهمة.

• حافظ على المناطق المحيطة بالسطح الخارجي للخزان خالية من الأوساخ والحطام.
• قم بفحص خزان الضاغط بشكل دوري بحثًا عن أي خدوش أو تسريبات أو صدأ أو أي علامات أخرى للتلف.
• قم بفحص جميع صمامات وتجهيزات ضاغط الهواء بحثًا عن أي تلف واستبدالها حسب الضرورة.
• تأكد من أن جميع التوصيلات الكهربائية لوحدة الضاغط آمنة وخالية من التآكل أو الأوساخ.
• تأكد من نظافة ضاغط الهواء اللولبي وجفافه قبل استخدامه. في حال وجود رطوبة في الخزان عند تشغيله لأول مرة، اتركه يسخن قبل مواصلة استخدامه. هذا يُقلل من احتمالية تكثف الماء داخل الوحدة، مما قد يؤدي في النهاية إلى مشاكل داخلية مثل تلف المياه أو تآكل المكونات الداخلية.

يُنصح أي شخص يحتاج إلى ضاغط هواء متين وموثوق بالاستثمار في ضاغط لولبي دوار. لضمان تلبية الوحدة لاحتياجاتك الخاصة، من الضروري مراعاة العوامل المذكورة أعلاه عند اختيار الطراز المناسب. يمكنك إطالة عمر خزان الضاغط باتباع هذه الاقتراحات وإجراء الصيانة الدورية.

مزايا الخزان المزود بضاغط لولبي

أ) يوفر تخزين الطاقة

يمكن استخدام خزان الاستقبال كمخزن مؤقت للهواء المضغوط ريثما تقرر استخدامه. يمكن استخدام الهواء المضغوط المُخزّن في حالات الطوارئ، كما يعمل خزان الاستقبال كخزان إمداد. يُعد خزان الاستقبال مكانًا لتخزين الطاقة الزائدة، ومصدرًا احتياطيًا في حالة الطلب المفاجئ، أو ارتفاع مفاجئ في الجهد، أو حدوث عطل في طرف الضاغط. يُعد خزان الاستقبال حلاً مثاليًا إذا كنت تعرف كيفية صيانته جيدًا.

ب) يعمل كمثبت

عندما يكون الطلب على الهواء المضغوط غير مستقر، ينتقل الضغط إلى الضاغط. وهذا يتطلب إيقافات مؤقتة متكررة، ويهدر الطاقة، ويؤثر سلبًا على كفاءة الضاغط وإنتاجيته.

إن وجود خزان استقبال يجعل من السهل تثبيت العملية حيث يمكن للطاقة المخزنة تلبية الطلب المفاجئ، ويمكن إعطاء الضاغط بعض الراحة أو استخدامه في دورات ثابتة لإنتاج نتائج فعالة.

ج) تحسين كفاءة الطاقة

يؤدي تشغيل الضاغط وإيقافه بشكل متكرر إلى دورات تشغيل كثيرة جدًا، مما يؤدي إلى هدر الطاقة. يمنع وجود خزان استقبال هذه الحالات، وبالتالي يُحسّن كفاءة الطاقة. يمكن استخدام الطاقة المُهدرة في الحفاظ على دورات تشغيل مختلفة في عمليات فعّالة، مما يزيد من إنتاجية النظام.

د) تحسين أداء المجفف

قد يؤدي استخدام خزان استقبال قبل المجفف إلى تقليل أداء المجفف. يساعد خزان الاستقبال على تبريد الهواء المضغوط من خلال عمله كمبادل حراري. يفقد الهواء المبرد بعض رطوبته ويتكثف في خزان الاستقبال قبل وصوله إلى المجفف. تُصرف الرطوبة المكثفة عبر صمام في أسفل خزان الاستقبال، مما يُجفف الهواء قليلًا. وبالتالي، ينخفض عمل المجفف عند تخزين الهواء لأول مرة في خزان التخزين.

هـ) يقلل الحمل على المرشحات

إزالة الرطوبة من الهواء المضغوط في خزان التخزين مفيدة أيضًا لمرشحات الدمج. الرطوبة التي تتكثف وتتحول إلى ماء تُجفف الهواء، وهي مثالية للمرشحات. الهواء المضغوط حديثًا أكثر جفافًا من ذلك. مع مرور الهواء عبر المرشحات، تتجمع كمية أقل من الرطوبة، مما يُعزز وظيفتها بشكل عام. وبالتالي، فإن وجود خزان تخزين يُخفف بعض الحمل على المرشحات.

خاتمة

لا يتطلب ضاغط الهواء اللولبي الدوار خزانًا للتشغيل. إضافة خزان يمكن أن تزيد من أدائه بشكل ملحوظ. يسمح وجود الخزان بتخزين هواء أفضل، مما يُحسّن من تقلبات تدفق الهواء، ويُقلل من دورات تشغيل وإيقاف الضاغط. هذا يُطيل عمره ويضمن إمدادًا مستمرًا بالهواء المضغوط. على الرغم من إمكانية تشغيله بدون خزان، إلا أن ربط خزان بضاغط الهواء اللولبي الدوار يُحسّن من أدائه في مختلف التطبيقات الصناعية والتجارية.