كيف تختار ضاغط الهواء بشكل صحيح؟

مبادئضاغط هواء لولبياختيار

باعتبارها منشأة مهمة لإمداد الطاقة في الإنتاج الصناعي، يجب اختيار ضواغط الهواء اللولبية بناءً على مبادئ السلامة والموثوقية والاقتصاد والكفاءة وانخفاض تكاليف التركيب والصيانة لضمان قدرتها على خدمة الإنتاج بأمان واستقرار وكفاءة.

أولاً، بناءً على ضغط الهواء وتدفقه المطلوبين من قِبل المستخدم، اختر ضاغط هواء لولبيًا ذا بنية مناسبة. ويُعدّ الأداء الميكانيكي الجيد (انخفاض الاهتزاز والضوضاء) أثناء تشغيل الضاغط، والقدرة على التكيف مع ظروف التشغيل المتغيرة، والتشغيل المستقر على المدى الطويل، أساسًا لاختيار ضاغط الهواء اللولبي. ثانيًا، تُعدّ الكفاءة الاقتصادية لتشغيل نظام ضاغط الهواء اللولبي مؤشرًا هامًا لاختياره، ويشمل ذلك مؤشرات شاملة مثل استهلاك الطاقة الكهربائية (كيلوواط/كم³) أو استهلاك البخار (طن/كم³)، وجودة مياه التبريد واستهلاكها (طن/كم³)، وفائدة الحرارة المهدرة. إضافةً إلى ذلك، يُعدّ اختيار المعايير الفنية المناسبة لضاغط الهواء اللولبي (حجم العادم، وضغط العادم) شرطًا أساسيًا لتحديد ما إذا كان الضاغط يلبي احتياجات الإنتاج ويشغل بكفاءة اقتصادية. أخيرًا، تُعدّ تكاليف التركيب والصيانة من المؤشرات المهمة لاختيار ضاغط الهواء اللولبي، ويُفضّل اختيار ضاغط سهل التركيب ومنخفض تكاليف الصيانة.

اختيارضواغط الهواء اللولبيةينبغي الرجوع إلى الإجراءات التالية:

(1) التحقيق في احتياجات المستخدم (ضغط الهواء، وتدفق الهواء، ودرجة حرارة الهواء، ورطوبة الهواء، وما إلى ذلك المطلوبة من قبل المستخدم النهائي)؛

(2) احسب المقاومة بين مخرج الهواء لضاغط الهواء اللولبي ونقطة المستخدم؛

(3) تحديد ضغط العادم المقدر لضاغط الهواء اللولبي (يمكن حساب ضغط العادم المقدر للوحدة وفقًا لـ 1.1 ضعف البيانات النظرية)، وحجم العادم، ودرجة حرارة العادم لضاغط الهواء اللولبي بعد جهاز المعالجة اللاحقة، وما إلى ذلك؛

(4) وفقًا لمتطلبات التشغيل الآلي للوحدة، اختر أنظمة التحكم الإلكتروني وأنظمة التحكم الآلي المناسبة؛

(5) صياغة المتطلبات الفنية لضاغط الهواء اللولبي استعدادًا لعملية الشراء؛

(6) إجراء عمليات تفتيش ميدانية لمصنعي ومستخدمي ضواغط الهواء اللولبية لفهم مستوى إنتاج الشركة المصنعة وقدرتها الإنتاجية، وفهم ردود الفعل الحقيقية لمستخدمي ضواغط الهواء اللولبية بشكل عميق؛

(7) إجراء مناقصات لشراء ضواغط الهواء اللولبية، وصياغة معايير تقييم معقولة، واختيار وحدات ضواغط الهواء اللولبية ذات الأداء العالي من حيث التكلفة من خلال المناقصة؛

(8) بعد توقيع عقد المعدات، يتم إجراء مقابلة مباشرة مع مورد ضاغط الهواء اللولبي لعقد اتفاقية فنية لضاغط الهواء اللولبي كملحق للعقد.

3. المشاكل الشائعة واقتراحات لاختيار ضاغط الهواء اللولبي

1. إن عدم فهم الأداء الهيكلي لأنواع مختلفة من ضواغط الهواء اللولبية سيؤدي إلى اختيار غير معقول لضاغط الهواء اللولبي، مما سيؤثر بشكل مباشر على التشغيل الاقتصادي اللاحق لضاغط الهواء اللولبي.

بشكل عام، يزداد استهلاك الطاقة في آلات الطرد المركزي متعددة المحاور، وآلات التدفق المحوري، وآلات الطرد المركزي أحادية المحور العادية، والآلات اللولبية، وضواغط الهواء اللولبية من النوع القابس، تباعًا. على سبيل المثال، في صناعة التخمير البيولوجي، يتراوح ضغط الهواء (الضغط المطلق) المطلوب عادةً بين 0.30 و0.40 ميجا باسكال. بالنسبة لضواغط الهواء اللولبية التي تزيد سعتها عن 1200 متر مكعب/دقيقة، يُفضل اختيار ضواغط الهواء اللولبية ذات التدفق المحوري أو وحدات الطرد المركزي متعددة المحاور، لما تتميز به من كفاءة تشغيلية أفضل وتكاليف صيانة منخفضة. أما ضواغط الهواء اللولبية ذات التدفق المحوري المزودة بشفرات ثابتة قابلة للتعديل، فتكمن ميزتها في اتساع نطاق ظروف التشغيل القابلة للتعديل، وأن منطقة التشغيل المثلى لها هي سطح منحني. تضمن هذه الوحدة بقاءها دائمًا عند نقطة التشغيل الاقتصادية المثلى تحت أحمال مختلفة. بالنسبة لهواء الأجهزة ذي الطلب المنخفض على الهواء، يتراوح ضغط الهواء (الضغط المطلق) عادةً بين 0.5 و0.8 ميجا باسكال. عادة ما يتم اختيار ضواغط الهواء اللولبية بدلاً من ضواغط الهواء اللولبية المكبسية لأن ضواغط الهواء اللولبية تتميز بمزايا الهيكل المدمج، وقلة الأجزاء المعرضة للتآكل، والتشغيل المستقر، والاقتصاد الجيد مقارنة بضواغط الهواء اللولبية المكبسية.

2. يؤدي الاختيار غير المعقول لمعلمات ضاغط الهواء اللولبي إلى عدم قدرة ضاغط الهواء اللولبي على العمل عند نقطة التشغيل المثلى، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة الاقتصادية لعملية الوحدة.

للطرد المركزيضواغط الهواء اللولبيةيمثل الضغط والتدفق الموضحان على لوحة البيانات نقاط التشغيل ذات الكفاءة التشغيلية القصوى لضاغط الهواء اللولبي. ويؤدي الانحراف عن هذه النقاط إلى عدم جدوى تشغيل الضاغط. في الواقع العملي، ونظرًا لعدم دقة قياس الضغط عند نقطة طلب الهواء، بالإضافة إلى تقدير مقاومة انتقال الهواء من مخرج الضاغط إلى المستخدم، ولأسباب تتعلق بالسلامة، غالبًا ما يتم المبالغة في تقدير ضغط وحجم العادم عند إعداد وثائق المناقصة، مما ينتج عنه فرق كبير بين بيانات التشغيل الفعلية والقيمة التصميمية للوحدة. على سبيل المثال، طلبت إحدى الشركات ضاغط هواء لولبي بضغط عادم اسمي (ضغط مطلق) يبلغ 0.4 ميجا باسكال، ولكن في التشغيل الفعلي، يبلغ ضغط العادم حوالي 0.31 ميجا باسكال فقط، ويكون استهلاك الطاقة مرتفعًا نسبيًا. لذا، عند تحديد المعايير الفنية لضاغط هواء لولبي جديد، من الضروري معرفة الضغط عند نقطة استخدام الهواء وحساب مقاومة تدفق الهواء لضمان توافق معايير تصميم الضاغط مع ظروف التشغيل الفعلية. وبهذه الطريقة فقط يمكن للضاغط اللولبي المُختار أن يُحقق كفاءته التشغيلية.

3. الظروف العامة لتصميم ضواغط الهواء اللولبية قاسية، مما يؤثر على التشغيل الآمن والاقتصادي لضواغط الهواء اللولبية.

على سبيل المثال، اشترت إحدى الشركات ضاغط هواء لولبيًا أجنبيًا بمعدل تدفق 855 مترًا مكعبًا/دقيقة منذ سنوات عديدة، وكان ضغط العادم (الضغط المطلق) للوحدة 0.33 ميجا باسكال. تنص الشروط العامة لتصميم ضاغط الهواء اللولبي على أن تكون درجة حرارة ماء التبريد في مبرد المرحلة البينية 5 درجات مئوية. في التشغيل الفعلي، غالبًا ما تكون درجة حرارة ماء التبريد أعلى من هذه الدرجة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة مدخل الهواء الثانوي لضاغط الهواء اللولبي وانخفاض كفاءة الوحدة. عند استخدام ماء بدرجة حرارة 5 درجات مئوية، تكون تكلفة الماء البارد مرتفعة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة إمداد الهواء لضاغط الهواء اللولبي، وبالتالي عدم قدرة الوحدة على العمل لفترة طويلة. لضمان التشغيل الاقتصادي لنظام ضاغط الهواء اللولبي، يجب على المستخدمين، عند تصميم ضاغط الهواء اللولبي، تقديم بيانات النظام العامة المتوافقة مع الموقع.

4. تصميم وتركيب جهاز المعالجة اللاحقة لضاغط الهواء اللولبي غير معقول، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الهواء، وزيادة ضغط العادم لضاغط الهواء اللولبي، وزيادة استهلاك الطاقة للوحدة.

يلجأ بعض المستخدمين إلى شراء جسم ضاغط الهواء اللولبي وجهاز المعالجة اللاحقة بشكل منفصل. في حال عدم كفاية سعة تصميم جهاز المعالجة اللاحقة، واقتصار الاعتبار على تأثير التبريد وتكلفة إنتاج الهواء، غالبًا ما يتم زيادة عدد زعانف أنابيب التبادل الحراري في المساحة المحدودة للحاوية، مما يؤدي إلى إعاقة تدفق الهواء. في الوقت نفسه، من مخرج ضاغط الهواء اللولبي إلى مدخل الهواء إلى الأنبوب الرئيسي، تؤدي زيادة عدد الوصلات إلى زيادة مقاومة تدفق الهواء، بينما يقلل تقليل عدد الوصلات من هذه المقاومة. إضافةً إلى ذلك، بالنسبة لأجهزة المعالجة اللاحقة لضواغط الهواء اللولبية ذات التدفق العالي، يمكن استخدام مجموعتين من الأجهزة بالتوازي إذا سمحت المساحة المتاحة، مما يقلل مقاومة تدفق الهواء بشكل فعال. يوصي الكاتب بأن يقوم مصنّع ضاغط الهواء اللولبي بتصميم وتوفير جهاز المعالجة اللاحقة ووصلات الأنابيب لضمان التشغيل الاقتصادي والمستقر لنظام ضاغط الهواء اللولبي لاحقًا.