ما هو الضاغط؟
"ضاغط الغاز" (ضاغط الغاز) هو جهاز ميكانيكي يعمل على زيادة ضغط الغاز عن طريق تقليل الحجم. يؤدي ضغط الغاز بشكل طبيعي إلى زيادة درجة حرارته.
أنواع الضواغط
ضواغط الطرد المركزي تستخدم "ضواغط الطرد المركزي" قرصًا دوارًا أو دافعًا موجودًا في الحجرة لتوجيه الغاز إلى حافة المكره وزيادة سرعة الغاز. "الناشر" أو القناة المتباعدة تحول الطاقة الناتجة عن السرعة إلى طاقة ضغط. تُستخدم هذه الفئة من الضواغط بشكل أساسي للخدمة المستمرة في المجالات الصناعية مثل مصافي النفط والمصانع الكيماوية والبتروكيماويات الخاصة بمعالجة الغاز الطبيعي. في الشكل أدناه، يمكنك رؤية نوع من ضاغط الطرد المركزي متعدد المراحل.
يمكن توسيع نطاق تطبيق ضواغط الطرد المركزي من 100 حصان (75 كيلوواط) إلى 1000 حصان. يمكن أن تنتج الضواغط متعددة المراحل ضغوطًا عالية جدًا (أكثر من 10000 رطل لكل بوصة مربعة) لدفع السائل. تستخدم العديد من آلات الثلج الكبيرة (مثل منتجعات التزلج) هذا النوع من الضاغط. وتستخدم هذه المعدات أيضًا في "محركات الاحتراق الداخلي" مثل "الشواحن الفائقة" و"الشواحن التوربينية". تستخدم ضواغط الطرد المركزي في محركات توربينات الغاز الصغيرة أو كمرحلة أخيرة للضغط في توربينات الغاز متوسطة الحجم.
ضواغط التدفق المختلط تشبه ضواغط التدفق المختلط ضواغط الطرد المركزي، ولكن بالإضافة إلى السرعة الشعاعية، فإن لها أيضًا سرعة محورية عند الخروج من الدوار. في كثير من الأحيان، يتم استخدام الناشر لتحويل التدفق المختلط إلى اتجاه محوري. قطر الناشر لضاغط التدفق المختلط أصغر من قطر ضاغط التدفق الشعاعي.
ضواغط التدفق المحوري تستخدم ضواغط التدفق المحوري شفرة دوارة تشبه المروحة لضغط تدفق الغاز. تقوم الشفرات الثابتة الملحقة بالجسم بعد كل ريشة متحركة بتوجيه التدفق إلى المجموعة التالية من الريش المتحركة. ينخفض مستوى الغاز المار على طول الضاغط للحفاظ على ثبات "رقم ماخ". تُستخدم ضواغط التدفق المحوري عادةً في تطبيقات التدفق العالي مثل المحركات التوربينية الغازية المتوسطة والكبيرة. هذه المعدات عادة ما تكون متعددة المراحل. عند نسب ضغط التصميم الأعلى من 1 إلى 4، غالبًا ما يتم استخدام الهندسة المتغيرة لتحسين الأداء.
الضواغط الترددية تستخدم الضواغط الترددية مكبسًا متحركًا بعمود مرفقي. يمكن أن تكون ثابتة أو محمولة، أحادية المرحلة أو متعددة المراحل، مدفوعة بمحركات كهربائية أو محركات احتراق داخلي. تُستخدم الضواغط الترددية الصغيرة ذات القدرة من 5 إلى 30 حصانًا بشكل شائع في تطبيقات السيارات وعادةً ما تُستخدم في مجموعة متنوعة من المهام. الضواغط الترددية الأكبر حجمًا والتي تصل إلى 1000 حصان توجد عادة في الصناعات الكبيرة، لكن أعدادها تتناقص بمرور الوقت ويتم استبدالها بضواغط أخرى. يمكن أن يتراوح ضغط المخرج من ضغوط منخفضة إلى ضغوط عالية جدًا (أكثر من 5000 رطل لكل بوصة مربعة أو 35 ميجا باسكال). في بعض التطبيقات الخاصة، مثل ضغط الهواء، تكون الضواغط متعددة المراحل مزدوجة المفعول أكثر كفاءة وعادةً ما تكون أكبر حجمًا وأكثر ضوضاءً وأكثر تكلفة من ضواغط الطرد المركزي.
الضواغط اللولبية تستخدم "الضواغط اللولبية الدوارة" حلزونين دائريين لنقل الغاز إلى مساحة أصغر. يتم استخدامها بشكل شائع للتدفق المستمر في التطبيقات التجارية والصناعية وقد تكون ثابتة أو محمولة. يمكن أن تتراوح تطبيقاتها من 3 حصان (2.24 كيلو واط) إلى أكثر من 500 حصان (375 كيلو واط) ومن الضغط المنخفض إلى الضغط العالي جدًا (1200 رطل لكل بوصة مربعة أو 8.3 ميجا باسكال). تُستخدم هذه المعدات عادةً لتزويد الأجهزة الدقيقة بالهواء. يُستخدم هذا النوع من الضاغط أيضًا في العديد من الشواحن الفائقة لمحركات السيارات لأنه يتوافق بسهولة مع القدرة الحثية للمحرك المكبس.
الضواغط الحلزونية يستخدم "الضاغط اللولبي" (الحلزوني)، المعروف أيضًا باسم "المضخة اللولبية" و"مضخة التفريغ اللولبية"، شفرتين متطابقتين للعمود الحلزوني للمساعدة في ضغط السوائل والغازات. قد تكون هندسة النصل ملتوية أو حلزونية أرخميدية أو منحنيات مدمجة. يعمل هذا النوع من الضواغط بسهولة أكبر وبهدوء أكبر وموثوقية أكبر من الأنواع الأخرى من الضواغط. غالبًا ما تظل إحدى شفرات التمرير ثابتة بينما تتحرك الأخرى بشكل غريب الأطوار؛ ومن خلال ذلك يتم ضخ السائل أو ضغطه بين الشفرتين.
الضواغط الغشائية "ضاغط الغشاء" (ضاغط الحجاب الحاجز) والذي يُعرف أيضًا باسم "ضاغط الغشاء" (ضاغط الغشاء) هو نوع من الضاغط الترددي. يتم ضغط الغاز عن طريق تحريك الحجاب الحاجز المرن. تتم حركة الحجاب الحاجز ذهابًا وإيابًا بواسطة قضيب وآلية كرنك. فقط الحجاب الحاجز وصندوق الضاغط يكونان على اتصال بالغاز المضغوط.
تُستخدم الضواغط الغشائية أيضًا للهيدروجين والغاز الطبيعي المضغوط (CNG). يظهر في هذا القسم ضاغط غشائي ثلاثي المراحل مصمم لضغط غاز الهيدروجين إلى 6000 رطل لكل بوصة مربعة، أو 41 ميجا باسكال، لاستخدامه في نموذج أولي لمحطة التزود بالوقود بالهيدروجين والغاز الطبيعي المضغوط (CNG) في وسط مدينة فينيكس، أريزونا بواسطة شركة أريزونا للمرافق العامة (أ) تم بناء شركة التركيبات الكهربائية. بالنسبة للنموذج الأولي لمحطة التزود بالوقود، تم استخدام ضواغط ترددية لضغط الغاز الطبيعي. تم بناء النموذج الأولي لمحطة الوقود البديلة وفقًا لجميع قوانين السلامة والبيئة والبناء في فينيكس لإثبات إمكانية بناء محطات الوقود هذه بأمان في المناطق الحضرية.