ما هو معامل تزويد الهواء في ضاغط الهواء اللولبي؟ وما هي العوامل المؤثرة وطرق حساب الأداء؟

ما هو معامل تزويد الهواء في ضاغط الهواء اللولبي؟

معامل إمداد الهواء لضاغط الهواء اللولبي يُعرف غالبًا في مجال الهندسة باسممعامل نقل الغازأوكفاءة الحجميُقصد به النسبة بين حجم الغاز الفعلي الذي يخرجه الضاغط وحجم الغاز المحسوب نظريًا. ويعد هذا المؤشر معلمةً هامة لقياس مدى استغلال سعة أسطوانة الضاغط. وكلما ارتفع معامل الإمداد بالغاز، دلّ ذلك على أن فقدان الغاز بسبب التسرب، وخسائر المقاومة، وتأثيرات التسخين أثناء تشغيل الضاغط تكون أقل، مما يجعل القدرة الفعلية للجهاز على إنجاز العمل أقرب إلى القيمة النظرية المصممة لها.

العوامل الرئيسية المؤثرة في معامل إمداد الغاز

في التشغيل الفعلي، يتأثر معامل إمداد الغاز بتأثيرات مجمعة لعدة عوامل فيزيائية وميكانيكية، تشمل أساسًا الجوانب التالية:

• تسرب الغازتوجد فجوات بين المروحة الدوّارة والدوار، وكذلك بين الدوار والغلاف. يؤدي تسرب الغاز من جهة الضغط العالي إلى جهة الضغط المنخفض إلى تقليل كمية التصريف الفعلية مباشرة. ومع ازدياد مدة تشغيل الجهاز، يؤدي التآكل إلى زيادة حجم هذه الفجوات، مما يترتب عليه ارتفاع معدلات التسرب.
• مقاومة الشهيق وفقدان الضغط: ينشأ مقاومة عند مرور الغاز عبر مرشح السحب، وصمام السحب، والأنابيب. يؤدي انخفاض ضغط السحب إلى تقلّص كثافة الغاز المُسحب، مما ينعكس بدوره على خفض الكتلة الفعلية للغاز المُسحوب.
• تأثير التسخينأثناء عملية الضغط، تنتقل الحرارة الناتجة عن احتكاك الدوار بالغلاف، وكذلك الحرارة الناتجة عن ضغط الغاز، إلى الغاز الجديد الداخل. يؤدي تمدد الغاز بفعل ارتفاع درجة حرارته إلى زيادة الحجم النوعي، مما يقلّص حجم الغاز الفعلي المُدخل.
• رطوبة الغاز والتكثفعند استنشاق هواء يحتوي على بخار الماء، قد يتكثف جزء من هذا البخار إلى ماء سائل أثناء عمليتي الضغط والتبريد. ويشغل الماء السائل حيزًا معينًا ولا يمكن ضغطه، مما يؤثر بشكل غير مباشر على كمية الغاز الفعّالة المنقولة.

طريقة حساب أداء معامل الإمداد بالغاز

يكمن جوهر حساب معامل الإمداد بالغاز في الحصول بدقة على كمية العادم الفعلية وكمية العادم النظرية. وتتمثل منطقية الحساب المحددة فيما يلي:

1. حساب السعة النظرية للطرد

يتحدد الحجم النظري للطرد بواسطة الأبعاد الهندسية للمكبس وسرعة دورانه. بالنسبة لمكبس اللولب المزدوج، يساوي الحجم النظري للطرد حاصل ضرب سعة الفراغ بين أسنان الدوّار، وعدد أسنان الدوّار، وسرعة دوران الدوّار. وعادةً ما يتم تحديد هذه القيمة من قبل مُصنِّع المعدة خلال مرحلة التصميم، ويُدوَّن ذلك على لوحة البيانات الخاصة بالمعدة.

2. قياس السعة الفعلية للتفريغ

يتعين قياس السعة الفعلية للتفريغ فعليًا عند منفذ تفريغ الضاغط باستخدام أجهزة قياس التدفق المتخصصة. وعند إجراء القياس، يجب تحويل حجم الغاز المُفرَغ في الظروف الفعلية إلى الحجم في الحالة القياسية لضمان قابلية مقارنة البيانات.

3. حساب معامل الإمداد بالغاز

يُحسب معامل الإمداد بالهواء بقسمة الحجم الفعلي للطرد في الحالة القياسية على الحجم النظري للطرد. يُعبَّر عن هذه النسبة عادةً كنسبة مئوية. فإذا كانت نتيجة الحساب منخفضة، فهذا يشير إلى احتمال وجود تآكل داخل الجهاز، أو سوء في الختم، أو انسداد في نظام السحب، مما يستلزم إجراء صيانة موجهة وفقاً لذلك.

نصائح الصيانة اليومية لتحسين معامل إمداد الغاز

من أجل الحفاظ على معامل الإمداد بالغاز المرتفع وإطالة عمر المعدات، يُعد الصيانة اليومية أمراً بالغ الأهمية:

• استبدال المواد الاستهلاكية بانتظام: استبدل خرطوشة فلتر السحب في الوقت المحدد لتقليل مقاومة السحب؛ وقم بتبديل زيت التشحيم وفلتر الزيت بانتظام لضمان إحكام الختم وتبريد الفجوة بين الدوّار.
• مراقبة معلمات التشغيلأثناء الفحص اليومي، يجب مراقبة ضغط العادم ودرجة حرارة العادم وتيار المحرك عن كثب. وفي حال لوحظ انخفاض في كمية العادم أو ارتفاع غير طبيعي في استهلاك الطاقة، ينبغي على الفور إجراء فحص للبحث عن تسربات داخلية أو أعطال في الصمامات.
• بيئة التشغيل المعيارية: ضمان تهوية جيدة في غرفة ضاغط الهواء، وتخفيض درجة حرارة البيئة، مما يُقلل من درجة الحرارة الأولية للغاز المُستنشق، ويزيد كثافة الغاز، وبالتالي يرفع كمية الغاز الفعلية المنقولة.