كيف تعمل ضواغط الهواء
- 21 مارس 2023
تعتبر ضواغط الهواء ضرورية لعمليات المصانع وورش العمل في جميع أنحاء العالم. لكنهم لم يكونوا كذلك دائما. في السياق التاريخي لعصر الآلة، يعد ضاغط الهواء اختراعًا جديدًا نسبيًا.
قبل ظهور ضواغط الهواء، تم تشغيل العديد من الأدوات بواسطة أنظمة معقدة ذات عجلات وأحزمة ومكونات كبيرة أخرى. هذه الآلات ثقيلة ومكلفة وغالبًا ما تكون بعيدة عن متناول العديد من العمليات الصغيرة. في الوقت الحاضر، تأتي ضواغط الهواء بأحجام وتصميمات مختلفة، وقد تجدها في أي مكان بدءًا من أماكن العمل الضخمة وحتى مرآب جارك.
في هذه المقالة، سنغطي كيفية عمل ضاغط الهواء، ونغطي كل شيء بدءًا من غرضه الأساسي وحتى كيفية تعامل الضواغط المختلفة مع الهواء.
كيف يعمل ضاغط الهواء؟
يعمل ضاغط الهواء من خلال تسخير قوة الغلاف الجوي، وضغط الهواء لتوليد طاقة محتملة يمكن تخزينها للاستخدام المستقبلي. تخيل بالونًا تم نفخه - يتم تحرير الضغط المتراكم عندما يتم ترك البالون، مما يحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية. يمكن بعد ذلك استخدام تحويل الطاقة هذا لتشغيل أدوات تعمل بالهواء المضغوط المختلفة.
تشبه المبادئ التشغيلية لضواغط الهواء الصناعية مبادئ تشغيل محركات الاحتراق. عادةً، يتضمن عمل ضاغط الهواء أسطوانة المضخة، والمكبس، والعمود المرفقي، وكلها تعمل جنبًا إلى جنب لنقل الطاقة لعدد لا يحصى من المهام. تعمل هذه العناصر الأساسية على تمكين الضاغط من توفير الهواء لنفخ العناصر مثل الإطارات أو ألعاب البلياردو، بالإضافة إلى أدوات التشغيل مثل المثاقب، وبنادق المسامير، والمطاحن، وأجهزة الصنفرة، وبنادق الرش.
تعد ضواغط الهواء جزءًا لا يتجزأ من عدد كبير من الأدوات والآلات التي تعزز حياتنا اليومية، بدءًا من مفاتيح الربط وحتى وحدات تكييف الهواء. ولا يمكن المبالغة في تقدير دورهم في توفير الراحة والمأوى والأتمتة والكفاءة. على الرغم من قدراتها القوية، فإن ضواغط الهواء تتميز بأنها مدمجة وخفيفة الوزن مقارنة بمصادر الطاقة المركزية الأخرى. كما أنها متينة وتتطلب صيانة أقل وتوفر قدرًا أكبر من الحركة مقارنة بالآلات التقليدية، مما يجعلها خيارًا مفضلاً في العديد من الصناعات.
أنواع ضواغط الهواء ذات الإزاحة الإيجابية
نظرًا لأن الإزاحة الإيجابية هي النوع الأكثر شيوعًا لطرق ضغط الهواء، توجد أنواع عديدة من ضواغط الهواء ذات الإزاحة الإيجابية. ومع ذلك، الجميع يعمل بشكل مختلف. فيما يلي بعض الأنواع من أنواع ضواغط الهواء ذات الإزاحة الإيجابية المختلفة:
ضاغط هواء حلزوني
تعتبر الضواغط اللولبية الدوارة نموذجية للاستخدام الصناعي وتأتي بأحجام مناسبة للعديد من التطبيقات. يوجد داخل محرك هذه الضواغط برغيان يدوران بشكل مستمر في اتجاهين متعاكسين. حركة المسمار تخلق فراغًا يسحب الهواء. يُحتجز الهواء بين خيوط المسمار ويتم ضغطه عند تطبيق القوة بينهما. وأخيرًا، يمر عبر المخرج أو إلى الخزان الآمن. معظم الضواغط اللولبية الدوارة ذات حجم صناعي ومُشحمة بالزيت، ولكن تتوفر أيضًا تصميمات للضواغط الخالية من الزيت.
فيما يلي مقدمة أكثر تقنية لكيفية عمل الضواغط اللولبية الدوارة المحقونة بالزيت:
- يدخل الهواء الجوي إلى الضاغط عند صمام السحب.
- يستقبل صمام المنظم الهواء من خلال خط التحكم في الضغط، وهي عملية تقوم بضبط ضغط الهواء في النظام.
- ثم يدخل الهواء إلى الضاغط، حيث يتحد مع الزيت ليشكل ضبابًا.
- عندما يتم تدوير المسمارين الداخليين في اتجاهين متعاكسين، يتحرك الهواء على طولهما.
- تخلق حركة المسمار فراغًا يحبس الهواء ويضغطه في المساحة الموجودة بين البراغي.
- أثناء الخلط مع الزيت على شكل رذاذ، يتم دفع الهواء المضغوط عبر المخرج إلى خزان فاصل الزيت الأساسي.
- تؤدي قوة الطرد المركزي داخل الخزان إلى تكوين قطرات من معظم جزيئات الزيت وتجمعها في الأسفل كزيت قابل لإعادة الاستخدام.
- يدخل الهواء بعد ذلك إلى مرشح الفصل الثانوي، الذي يزيل المزيد من الزيت وينقي الهواء بشكل أكبر.
- يخرج الهواء الخالي من الزيت من النظام ويتم تخزينه في خزان أو يتم استخدامه على الفور في أدوات أو آلات الهواء المتصلة.
الترددية / مكبس ضاغط الهواء
النوع الأكثر شيوعًا من ضواغط الهواء هو الضواغط الترددية. في ضاغط الهواء الترددي، يؤدي دوران الدوار إلى إجبار المكبس على التحرك لأعلى ولأسفل. عندما ينزل المكبس، يتم سحب الهواء المنفصل إلى الغرفة. وبعد ذلك، عندما يرتفع المكبس للأعلى، ينضغط الهواء ويُجبر على العودة إلى الخارج. تسمى بعض الضواغط التي تستخدم مكبسًا واحدًا فقط بالضواغط أحادية المرحلة. تستخدم الضواغط الأخرى، التي تسمى الضواغط ذات المرحلتين، مكبسين وتكون قادرة على ضغط المزيد من الهواء. يمكن أن تختلف طريقة عمل ضواغط الهواء حسب التصميم. هناك دورتان مختلفتان للضغط يمكن استخدامهما في ضواغط الهواء المكبسية: ضاغط الهواء ذو المرحلة Signle مقابل ضاغط الهواء ذو المرحلتين
ضاغط هواء أحادي المرحلة
يقوم المكبس بضغط الهواء مرة واحدة. السكتة الدماغية هي ثورة كاملة لمكبس محرك العمود المرفقي. تعتبر العديد من هذه الضواغط مثالية للمشاريع الخاصة بسبب بنائها البسيط والمكون من مرحلة واحدة.
فيما يلي الخطوات الفنية لتشغيل ضاغط الهواء أحادي المرحلة:
- يؤدي دوران الدوار إلى إجبار المكابس الفردية على التحرك لأعلى ولأسفل.
- عندما يتحرك المكبس إلى الأسفل، يتم سحب الهواء الجوي إلى غرفة الضغط من خلال صمام مفتوح.
- يتم ضغط الهواء أثناء دفعه إلى غرفة الإخراج عندما يتحرك المكبس لأعلى.
- يتم بعد ذلك دفع الهواء المضغوط عبر مخرج الضاغط.
ضاغط هواء على مرحلتين
يقوم المكبس الأول بضغط الهواء، ثم ينقله إلى الأسطوانة الأصغر، ويقوم المكبس الآخر بضغط الهواء بشكل أكبر. يمكن للضاغط إنتاج ضغوط أكبر بفضل هذا التصميم، مما يجعله مثاليًا للمصانع وورش العمل.
وإليك كيفية عمل ضاغط الهواء ذو المرحلتين:
- يدور الدوار للتحكم في كلا المكبسين في وقت واحد، مما يجبر كل مكبس على التحرك لأعلى ولأسفل في اتجاهين متعاكسين.
- يقوم المكبس الأكبر بسحب الهواء إلى غرفة الضغط الأولى ويدفعه للخارج إلى المبرد الداخلي.
- تستخدم المبردات الداخلية تدفقًا مستمرًا للمياه لتبريد الهواء.
- يضغط المكبس الأصغر كمية كبيرة من الهواء في مساحة صغيرة، مما يزيد من ضغطه.
- ثم يقوم مكبس صغير بدفع الهواء المضغوط عبر المخرج.
الضواغط المحورية
الضاغط المحوري هو ضاغط يستخدم سلسلة من الجنيحات الدوارة والثابتة لضغط السائل. مبدأ عمل ضاغط التدفق المحوري هو أن سائل العمل يدخل الضاغط من خلال المدخل، ثم يتدفق في اتجاه موازٍ لمحور الدوار. أثناء مرور السائل عبر الشفرات المتحركة، تضاف الطاقة الحركية إلى السائل ويزداد ضغطه، ولكن على حساب تقليل السرعة النسبية للسائل. يتكون الضاغط من صفوف من الجنيحات الموجودة بين الأسطوانة المركزية والغلاف الثابت، مع ربط كل صف بالأسطوانة أو الغلاف بطريقة متناوبة. يتم تشغيل الضاغط بواسطة عمود يتم تثبيته في مكانه بواسطة محامل داخل الهيكل. يمكن زيادة ضغط السائل بشكل أكبر من خلال توفير قنوات ناشرة بين الريش.
ضواغط الطرد المركزي
تعمل ضواغط الطرد المركزي باستخدام دافعة دوارة لإضافة الطاقة الحركية إلى جزيئات الهواء، ثم تبطئها فجأة، مما يزيد الضغط. يتم وضع المكره في مبيت أو غلاف وله مدخل ومخرج. عندما يدخل الهواء إلى المكره، يتم امتصاصه إلى مركز المكره بواسطة الشفرات الشعاعية، ثم يتم دفعه نحو المركز بقوة الطرد المركزي مع استمرار المكره في الدوران. تؤدي الحركة الشعاعية للغاز أو الهواء إلى زيادة الضغط وتوليد الطاقة الحركية. ثم يخرج الهواء المضغوط من المكره ويمر عبر الناشر، الذي يحول الهواء عالي السرعة والضغط المنخفض إلى هواء عالي الضغط ومنخفض السرعة. ثم يغادر الهواء المضغوط الضاغط عبر المجمع.
ما هو ضاغط الهواء الذي أحتاجه؟
ك الشركة المصنعة لضاغط الهواء، يعد فهم احتياجات عملائنا أمرًا بالغ الأهمية. يتم تحديد حجم ضاغط الهواء الذي تحتاجه إلى حد كبير حسب نوع الأدوات الهوائية التي يستخدمونها وتكرار استخدامها.
خذ هذه العوامل الأساسية بعين الاعتبار عند تحديد حجم ضاغط الهواء المناسب:
- CFM (قدم مكعب في الدقيقة): يشير هذا إلى حجم الهواء الذي يمكن للضاغط توصيله. يسمح CFM الأعلى بالتشغيل المتزامن لمزيد من أدوات الهواء.
- PSI (جنيه لكل بوصة مربعة): يشير هذا المقياس إلى ضغط الهواء الذي يمكن أن يولده الضاغط. تترجم قيم PSI الأعلى إلى أدوات هوائية أكثر قوة.
- حجم الخزان: تحدد سعة الخزان المدة التي يمكن أن يعمل فيها الضاغط قبل الحاجة إلى إعادة الشحن. يؤدي اختيار خزان أكبر إلى تقليل وقت التوقف عن العمل.
- قابلية النقل: إذا كانت هناك حاجة إلى تحريك الضاغط بشكل متكرر، فسيكون من المفيد استخدام نموذج مصمم لسهولة النقل.
فيما يلي بعض التوصيات العامة لاختيار حجم ضاغط الهواء بناءً على كثافة المهمة:
- المهام الخفيفة: يجب أن يكفي ضاغط بسعة 1-5 قدم مكعب في الدقيقة وخزان سعة 2-5 جالون.
- المهام المتوسطة: يوصى باستخدام ضاغط يقدم 5-10 قدم مكعب في الدقيقة مع خزان سعة 5-10 جالون.
- المهام الشاقة: يجب أن يكون الضاغط الذي يوفر 10-15 قدم مكعب في الدقيقة وحجم الخزان 10-20 جالونًا مناسبًا.
هذه إرشادات عامة وقد لا تنطبق على كل المواقف. من المستحسن استشارة أحد متخصصي ضاغط الهواء أو إجراء بحث شامل عبر الإنترنت لتحديد حجم ضاغط الهواء الأكثر ملاءمة لاحتياجاتك الخاصة. تذكر أن اختيار ضاغط الهواء المناسب لا يعزز الإنتاجية فحسب، بل يطيل أيضًا عمر أدوات الهواء لديك.
الثور
الثور تقدم مجموعة واسعة من ضواغط الهواء عالية الجودة، بما في ذلك اللولبية والترددية/المكبس والخالية من الزيت. اتصل بنا اليوم إذا كنت بحاجة إلى ضاغط هواء لأي من احتياجاتك.
