ما نسبة فقد الضغط في ضاغط الهواء اللولبي الخالي من الزيت؟

تحديد المفهوم: هل توجد نسبة ثابتة لفقد الضغط في ضواغط الهواء اللولبية الخالية من الزيت؟

في أنظمة التحكم الهوائي الصناعية، لا يُحدَّد عادةً مؤشر موحَّد لـ«معدل فقد الضغط» يخصّ ضاغط الهواء اللولبي غير المزيّت المنفرد. وفي الممارسة الهندسية، يُقصد بفقد الضغط في الغالب إجمالي انخفاض الضغط على امتداد نظام الهواء المضغوط ككل، من مخرج العادم للوحدة الرئيسية وحتى نقطة الاستهلاك الطرفية. أما عملية الضغط داخل الوحدة اللولبية فتقترب نظريًا من عملية ضغط إيزنتروبي أو متغيرة؛ وإذا كانت أشكال أسطح الدوارات مصمَّمة بشكل سليم وتم التحكم بالفجوات بصورة ملائمة، فإن فقد الضغط الداخلي للوحدة نفسه يكون ضئيلًا للغاية.

المصادر الرئيسية لفقدان الضغط في النظام والنطاقات المعتادة

يمر الهواء المضغوط أثناء نقله بعمليات معالجة وتوزيع متعددة المراحل، وتنشأ مقاومة محلية في كل مرحلة من هذه المراحل. ومن العناصر الشائعة التي تؤدي إلى فقدان الضغط:

• مرشح مسبق وفاصل الزيت والماء: عادةً ما يكون انخفاض الضغط في الفلتر الجديد في حدود 0. 02~0.05 MPa ، ويمكن أن يرتفع إلى أكثر من 0.1 ميجا باسكال بعد الانسداد.
• المبرد الخلفي والمجفف: تبلغ فقدان الضغط الطبيعي لمبادل حراري مبرد بالهواء أو بالماء، وكذلك لجهاز التجفيف بالامتصاص أو بالتبريد، نحو 0. 03~0.08 MPa.
• نظام الأنابيب والصمامات: يعتمد إجمالي المقاومة الناتجة عن الكوعات، وأنابيب التغيير في القطر، والصمامات الكروية وصمامات الإغلاق على تصميم قطر الأنبوب وسرعة التدفق، وفي حالة التصميم المُناسب، يتم عادةً ضبطها ضمن حدود 0. 02~0.06 MPa.

بوجه عام، يُفضل أن تُقيد خسارة الضغط الكلية في محطة ضاغط الهواء اللولبي الخالي من الزيت ذات التصميم المعياري، من مخرج الوحدة الرئيسية وحتى أبعد نقطة استهلاك للهواء، ضمن الحدود التالية:0.05~0.10 MPaضمن النطاق، يمثل حوالي 3% من ضغط التشغيل المُصنَّف~ 5%. إذا تجاوزت هذه القيمة، فغالبًا ما يشير ذلك إلى وجود مشكلات في النظام مثل اختيار المعدات بسعة أصغر من اللازم، أو نقص في التكرار في خطوط الأنابيب، أو عدم استبدال عناصر الترشيح في الوقت المناسب.

العوامل الرئيسية المؤثرة في فقد الضغط

لا يُعدّ فقد الضغط قيمة ثابتة، بل يتغير ديناميكيًا تبعًا لحالة التشغيل. وتشمل العوامل الرئيسية المؤثرة ما يلي:

• مساحة تدفق الهواء الداخل والخارجتؤدي تراكمات الغبار في شبكة مرشح الهواء أمام الماكينة ونقص مساحة المقطع العرضي لأنابيب العادم إلى زيادة مباشرة في مقاومة التدفق.
• كمية الرطوبة ودرجة الحرارة في الوسطعلى الرغم من أن النماذج الخالية من الزيت لا تُنتج رذاذ زيت، إلا أن الرطوبة الموجودة في الهواء لا تزال تتكثف في قسم التبريد، وإذا لم يتم تصريف المياه المكثفة بشكل كامل، فسيزداد مقاومة التدفق.
• دورة الصيانة وتقلبات ظروف التشغيل: قد يؤدي التشغيل لفترات طويلة تحت أحمال عالية إلى تآكل الأختام وزيادة وتيرة عمل صمام التفريغ، مما قد يُغيّر خصائص مسار التدفق الداخلي.

نصائح عملية لتقليل فقد الضغط في النظام

لضمان التشغيل المستقر لمعدات استهلاك الغاز وتعزيز كفاءة الطاقة، يمكن اتخاذ التدابير التالية لتحسين توزيع الضغط:

• ارسم مخطط مسار خطوط الغاز وفقًا للمعايير، مع إعطاء الأولوية لتبني تخطيط الشبكة الحلقيّة، وتجنّب المناطق العمياء وتغيير القطر بشكل متكرر.
• وفقًا لتدفق المياه الفعلي، يتم مطابقة قطر الأنابيب؛ ويوصى بالتحكم في سرعة التدفق في الخط الرئيسي ضمن نطاق 10~ 15 m /ثانية واحدة أو أقل.
• إرساء آلية لمراقبة فرق الضغط، وتركيب مقياس ضغط أو مفتاح فرق ضغط عند مدخل ومخرج المرشح وآلة التجفيف، مع استبدال خرطوشة الفلتر فور بلوغ عتبة الإنذار.
• قم بتنظيف صمام تصريف مياه التكثيف بانتظام، وتأكد من خلو زعانف المبرد الخلفي أو الجدران الداخلية لأنابيب المبادل الحراري من أي ترسبات كلسية.

لا يمتلك ضاغط الهواء اللولبي الخالي من الزيت بحد ذاته معيارًا واحدًا لفقدان الضغط؛ إذ يعتمد فقدان الضغط في النظام على التكوين الشامل ومستوى الصيانة. ومن خلال التخطيط العلمي لمسارات الهواء، والاختيار المعياري للمعدات، وتطبيق الصيانة الوقائية، يمكن ضبط انخفاض الضغط غير الفعّال ضمن نطاق معقول، مما يُطيل عمر المعدات ويقلل استهلاك الطاقة أثناء التشغيل.