ضاغط هواء طرد مركزي

أنواع ضواغط الهواء من النوع الطرد المركزي

يُزيد ضاغط الهواء من النوع الطرد المركزي من ضغط الهواء أو الغاز باستخدام الطاقة الدورانية. تُصنف هذه الضواغط ضمن الضواغط الديناميكية، مما يعني أنها لا تحتوي على مكابس وتعتمد على السرعة لزيادة الضغط. إليك نظرة على بعض أنواع ضواغط الهواء الطرد المركزي:

• ضواغط الهواء الطرد المركزي أحادية المرحلة

  تحتوي ضواغط المرحلة الواحدة على دوار واحد وهي مثالية للتطبيقات الصغيرة التي تحتاج إلى ضغط منخفض. توفر ضغطًا يبلغ حوالي 1 إلى 3 ميغا باسكال (10 إلى 30 بار) وتعمل بشكل أفضل في المناطق التي لا تتطلب ضغطًا عاليًا أو كميات كبيرة من الهواء. على سبيل المثال، تستخدم المصانع أحيانًا هذه الضواغط للمساعدة في خطوط التجميع الآلية، ومعالجة الأغذية، والتعبئة. قد تستخدم عمليات التعدين أيضًا ضواغط المرحلة الواحدة لتشغيل الآلات والأدوات وتحسين جودة الهواء.

• ضواغط الهواء الطرد المركزي متعددة المراحل

  تحتوي ضواغط متعددة المراحل على عدة دوارات أو مراحل، مما يزيد من ضغط وتدفق الهواء. تسمح المراحل الإضافية للضاغط بتقديم ضغوط أعلى، أحيانًا تصل إلى 7 ميغا باسكال (70 بار) أو أكثر. فهي مناسبة للعمليات الصناعية الكبيرة ذات الاحتياجات المتنوعة. تستخدمها الصناعات البتروكيماوية والكيميائية لنقل الغاز، وعمليات التكرير، وضغط هواء العمليات. قد تستخدم محطات الطاقة ضواغط الهواء الطرد المركزي متعددة المراحل لتبريد المعدات، واحتراق الغازات، وتوفير الهواء المضغوط اللازم للعديد من عمليات المصنع. كما أنها مناسبة لأنظمة الري على نطاق واسع، ومحطات معالجة المياه، ومشاريع البناء الكبيرة التي تتطلب المزيد من الهواء المضغوط.

• ضواغط الهواء الطرد المركزي ذات التدفق المختلط

  تجمع ضواغط التدفق المختلط بين ميزات الضواغط المحورية والضواغط الشعاعية. فهي مناسبة للأشخاص الذين يحتاجون إلى كميات كبيرة من الهواء عالي الضغط بتكلفة معقولة. تُستخدم في الغالب في محركات توربينات الغاز في السفن، وتركيبات توليد الطاقة الكهربائية، وصناعة الفضاء الجوي، وبعض التطبيقات في مجال السيارات.

مواصفات وصيانة ضواغط الهواء من النوع الطرد المركزي

للحصول على أداء فعال، من الضروري معرفة مواصفات ضاغط الهواء الطرد المركزي ومتطلبات صيانته.

هناك بعض المواصفات الرئيسية التي يجب مراعاتها عند شراء ضاغط هواء طرد مركزي ديناميكي:

• نطاق تدفق الضاغط: يبلغ نطاق القدرة الحصانية لضاغط الهواء الطرد المركزي عادةً من 100 حصان إلى 7000 حصان. يُعتقد عمومًا أن الضاغط يمكنه تغطية ما يقرب من 5000 قدم مكعب في الدقيقة (CFM) إلى 70000 CFM. وهذا يعني أن تدفق الهواء أو حجم الهواء الذي يمكنه إنتاجه أعلى بكثير من أنواع ضواغط الهواء الأخرى.
• الضغوط التي ينتجها الضاغط: يتراوح ضغط ضواغط الهواء الطرد المركزي بين 1.5 و 70 رطل لكل بوصة مربعة. بعد ذلك، يجب مراعاة محطة الإضافة المسبقة.
• محركات الدفع: تحتوي ضواغط الهواء الطرد المركزي الأكبر عادةً على محركات متصلة مباشرة بعمود الضاغط. بالنسبة للضواغط الأصغر، يتم توفير محرك الدفع على قاعدة مشتركة مع محرك أحزمة V.
• الجزء الداخلي للضاغط: يعتبر الدوار جزءًا متآكلًا في الضاغط. في تطبيق نموذجي، تبلغ عمر الدوار حوالي 5 إلى 7 سنوات. قد تختلف عمر إعادة التصنيع اعتمادًا على اتجاه درجة الحرارة ووجود الملوثات الكاشطة في الهواء.

أيضًا، فإن الصيانة السليمة للنظام بعد الاستخدام ضرورية لتمديد عمر الخدمة والحصول دائمًا على أداء مثالي.

• الصيانة الوقائية: يجب وضع برنامج صيانة وقائية مخطط له جيدًا، يوفر حلولاً فعالة من حيث التكلفة وتقليل وقت التوقف عن العمل للحفاظ على كفاءة التشغيل بأعلى مستوى ممكن.
• الفحوصات الدورية: وفقًا للفحوصات المجدولة الموصى بها، يجب فحص الوحدة بعناية بحثًا عن علامات التآكل أو الضوضاء أو الاهتزاز لضمان العمليات السلسة والفورية.
• نظام التشحيم: لا تعمل جميع الأجزاء المتحركة في ضاغط الهواء الطرد المركزي بسلاسة إلا إذا تم تشحيمها بشكل مناسب. لذلك، من الضروري تنظيفها وإضافة الزيت بشكل منتظم لتقليل الاحتكاك وضمان التشغيل السلس.
• استبدال الأجزاء: مع مرور الوقت، قد تتلف بعض أجزاء ضاغط الهواء الطرد المركزي أو تتعرض للتآكل وتحتاج إلى الاستبدال. تُعد الدوارات والمحامل والأختام والمحركات، وما إلى ذلك، بعض الأجزاء الشائعة التي قد تنطوي على تكاليف استبدال مع مرور الوقت.
• التنظيف: كما ذكرنا سابقًا، يُعد الهواء عنصرًا أساسيًا في تشغيل ضاغط الهواء الطرد المركزي. يمكن أن يكون الغبار والرواسب الأخرى ضارة بالنظام. علاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي الغبار إلى انسداد مبادلات الحرارة، مما يزيد من درجة حرارة المبرد ويقلل من الكفاءة. لذلك، من الضروري تنظيف جميع مرشحات الهواء والمكثفات على فترات منتظمة.

سيناريوهات الاستخدام

لقد جعلت تنوع ضاغط الهواء الطرد المركزي وأدائه الموثوق به اختيارًا مفضلًا للعديد من الصناعات في جميع أنحاء العالم. إليك بعض سيناريوهات الاستخدام الشائعة للضاغط:

• الصناعة البتروكيماوية

  يلعب ضاغط الهواء الطرد المركزي دورًا مهمًا في الصناعة البتروكيماوية. يُستخدم في نقل ومعالجة الغازات، وكمصدر إمداد لتركيب وتفاعل البلاستيك والمطاط وغيرها من المنتجات البتروكيماوية. تستخدم وحدات التفاعل والفصل ضواغط الهواء الطرد المركزي لتحسين شدة التفاعلات الكيميائية، وزيادة معدلات فصل الغاز والسائل، وتحسين عوائد ونقاوة المنتجات.

• معالجة ونقل الغاز الطبيعي

  تُعد ضواغط الهواء الطرد المركزي العمود الفقري لوحدات ضغط الغاز الطبيعي ومعالجته. فهي تزيد من ضغط الغاز لتسهيل نقله عبر خطوط الأنابيب والشبكات. كما أن لضاغط الهواء الطرد المركزي دورًا كبيرًا في عملية تنقية الغاز. فهو يعزز ضغط الغاز بحيث تعمل الأغشية والماصات بشكل مثالي، مما يزيل الشوائب مثل CO2 و H2O و O2 ومركبات الكبريت.

• فصل الغاز المنخفض الحرارة

  تُستخدم ضواغط الهواء الطرد المركزي على نطاق واسع في عملية التقطير المنخفض الحرارة، التي تُعد جزءًا لا يتجزأ من فصل الغازات مثل الأكسجين والنيتروجين والأرجون. تزيد هذه الضواغط من ضغط الغاز المطلوب للتصفية، مما يعزز كفاءة وعائد عملية الفصل.

• توليد الطاقة من السوائل

  تُعد ضواغط الهواء الطرد المركزي ذات تطبيقات واسعة النطاق في مجال توليد الطاقة. يؤدي الفعل الديناميكي للشفرات إلى ضغط حجمي للغاز المدخل، مما ينتج غازًا عالي الضغط مناسب للاحتراق في توربين لتوليد الكهرباء. تستخدم محطات الطاقة القائمة على توربينات الغاز ضواغط الهواء الطرد المركزي كمعدات أساسية لتحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية.

• التعدين واستخراج المعادن

  وجدت ضواغط الهواء الطرد المركزي استخدامها في مجال التعدين واستخراج المعادن. تم استخدام هذه الأجهزة لتوفير انبعاث الهواء المطلوب لتعويم خامات المعادن ورفع تركيز المعادن القيمة. علاوة على ذلك، تم استخدامها لتوفير الأكسجين لعملية استخلاص الذهب والمعادن الثمينة الأخرى.

• ضاغط الهواء الطرد المركزي في المجال الطبي

  في السنوات الأخيرة، جذب تطبيق ضاغط الهواء الطرد المركزي في المجال الطبي الاهتمام. يوفر هذا النوع من الضواغط الهواء المضغوط وغاز التخدير والأكسجين لأجهزة التنفس الصناعي والمعدات الطبية الأخرى.

كيفية اختيار ضواغط الهواء من النوع الطرد المركزي

يمكن أن يؤثر اختيار الضاغط المناسب للوظيفة على الأداء والتكاليف والكفاءة والسلامة. إليك بعض العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار ضاغط هواء طرد مركزي:

• تحليل الطلب

  فهم احتياجات ومعلمات التطبيق المقصود. تحليل متطلبات الضغط ومعدل التدفق لتحديد مواصفات الضاغط.

• كفاءة الطاقة

  تُعد ضواغط الهواء الطرد المركزي بشكل عام أكثر كفاءة من حيث الطاقة من ضواغط الهواء الأخرى عند استخدامها مع معدل تدفق مرتفع. ضع في اعتبارك أدائها، والذي يُشار إليه غالبًا بقوةها المحددة (كمية الطاقة المطلوبة لكل وحدة تدفق من الهواء المضغوط)، لتقليل تكاليف التشغيل.

• الصيانة والموثوقية

  تتطلب ضواغط الهواء الطرد المركزي عادةً المزيد من الصيانة وقد تكون أقل موثوقية من ضواغط الإزاحة الموجبة. ضع في اعتبارك جدول الصيانة وقوة التحمل.

• التثبيت

  نظرًا لأن الآلات تكون عادةً أكبر وأكثر ضوضاء، ستتطلب تثبيتات أكثر متانة وثقلًا وخدمات دعم. تأكد من وجود المرافق أو إمكانية إجراء تثبيتات إضافية إذا لزم الأمر.

• الأثر البيئي

  قد تكون ضواغط الهواء الطرد المركزي أقل كفاءة، وقد يؤدي استخدامها للطاقة العالي إلى انبعاث بصمة كربونية أكبر. اختر الآلات التي تكون أكثر سهولة في الاستخدام وأقل ضررًا بالبيئة.

أسئلة وأجوبة حول ضواغط الهواء من النوع الطرد المركزي

س: ما نوع المحرك الذي يدير ضاغط الهواء الطرد المركزي؟

ج: غالبًا ما يتم تشغيل ضواغط الهواء الطرد المركزي بواسطة المحركات الكهربائية، ولكن هناك خيارات أخرى تشمل محركات الغاز أو التوربينات البخارية أو المائية.

س: هل ضاغط الهواء الطرد المركزي هو نفسه ضاغط الدوران؟

ج: لا. يعمل ضاغط الدوران عن طريق الحركة الدورانية لمنافذ التفريغ والشفط، بينما يعتمد ضاغط الهواء الطرد المركزي على القوة الطرد المركزي في دائرة لتوليد وضغط الهواء.

س: أين تُستخدم ضواغط الهواء الطرد المركزي؟

ج: تُستخدم بشكل عام في صناعة التصنيع لتوفير كمية كبيرة من ضغط الهواء لعملية الإنتاج، بما في ذلك خطوط تجميع المنتجات وتعبئتها ونقلها عبر الأنابيب.

س: هل تعاني ضواغط الهواء الطرد المركزي من التآكل الداخلي مثل ضواغط التردد؟

ج: لا. من فوائد ضاغط الهواء الطرد المركزي أنه لا يحتوي على أي أجزاء داخلية احتكاكية أو انزلاقية. وهذا يجعلها خيارًا مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب أوقات تشغيل طويلة وصيانة قليلة.