تطبيق ضاغط المكبس

تعتمد الضواغط الترددية، أو الضواغط الترددية، على الحركة الترددية لمكبس واحد أو أكثر لضغط الغاز داخل الأسطوانة (أو الأسطوانات) وتصريفه من خلال صمام إلى أجهزة استقبال الضغط العالي. في كثير من الحالات، يتم تركيب الخزان والضاغط كوحدة مجمعة في إطار مشترك. في حين أن الاستخدام الأساسي للضواغط الترددية هو توفير الهواء المضغوط كمصدر للطاقة، فإن مشغلي خطوط الأنابيب يستخدمون أيضًا الضواغط الترددية لنقل الغاز الطبيعي. عادةً ما يتم اختيار الضواغط الترددية بناءً على الضغط المطلوب (psi) ومعدل التدفق (scfm). يوفر نظام هواء المصنع النموذجي هواءً مضغوطًا في نطاق 90-110 رطل لكل بوصة مربعة، بأحجام تتراوح من 30 إلى 2500 قدم مكعب في الدقيقة. تتوفر هذه النطاقات بشكل عام من خلال الوحدات التجارية والجاهزة للاستخدام. يمكن تحديد حجم أنظمة الهواء في المصنع حول وحدة واحدة أو يمكن أن تعتمد على عدة وحدات أصغر موجودة في جميع أنحاء المصنع. تتوفر وحدات ذات مرحلتين لتحقيق ضغط هواء أعلى مما يمكن توفيره بواسطة ضاغط أحادي المرحلة. عادةً ما يتم تبريد الهواء المضغوط الذي يدخل المرحلة الثانية مسبقًا بواسطة مبرد داخلي لإزالة بعض الحرارة المتولدة في المرحلة الأولى. عندما يتعلق الأمر بالحرارة، فإن العديد من الضواغط الترددية مصممة للعمل في دورة عمل واحدة وليس بشكل مستمر. تسمح مثل هذه الدورات بتبديد الحرارة المتولدة أثناء التشغيل، في كثير من الحالات من خلال دوارات مبردة بالهواء. تتوفر الضواغط الترددية في كل من الإصدارات المشحمة بالزيت والخالية من الزيت. بالنسبة لبعض التطبيقات التي تتطلب هواء خالي من الزيت بأعلى جودة، هناك تصميمات أخرى أكثر ملاءمة.

عندما يتراجع المكبس، يتم سحب الغاز إلى الأسطوانة من خلال صمام الدخول (أو الصمامات)، وعندما يعود المكبس، يتم إخراج الغاز من خلال صمام العادم. يتم تحريك المكابس بواسطة عمود مرفقي، والذي يمكن تشغيله بواسطة محرك كهربائي، أو محرك بنزين، أو أي مصدر طاقة دوار آخر مناسب. غالبًا ما يتم إقران الأسطوانات على جانبي العمود المرفقي بحيث تتحرك المكابس ضد بعضها البعض. للضواغط الترددية العديد من التطبيقات في الصناعات بما في ذلك معالجة الغاز الطبيعي وتسليمه، ومصانع الكيماويات، ومصافي النفط. كما تلعب الغازات المضغوطة دورًا رئيسيًا في تكنولوجيا التبريد، حيث توفر إعادة تمدد الغاز بعد الضغط تأثير التبريد المطلوب. تستخدم العديد من تطبيقات الهواء المضغوط ضواغط ترددية في بيئات متنوعة مثل الغوص وجراحات الأسنان وورش السيارات والزراعة. تعتبر الأدوات الهوائية (التي تعمل بالهواء)، مثل المثاقب والمطاحن الزاوية، مهمة في الصناعة لأنها بشكل عام أخف وزنًا وأكثر أمانًا من الأدوات التي تعمل بالكهرباء.

تعتبر الضواغط الترددية أكثر أنواع الضواغط كفاءة في استخدام الطاقة بالنسبة لمعظم التطبيقات باستثناء تلك التي تتضمن كميات صغيرة من الغاز. ومع ذلك، فهي تتطلب صيانة أكثر من الأنواع الأخرى من الضواغط، لذلك يجب أن توازن حسابات التكلفة بين الطاقة وتكاليف الصيانة. إحدى مشاكل الصيانة الرئيسية هي الحاجة إلى منع تسرب الغاز من رأس المكبس، مما يعني أنه يجب استبدال حلقات المكبس بانتظام.

في هذا النوع الجديد من الضاغط الترددي، لا يتكون المكبس الذي يضغط الغاز من المعدن، بل من السائل الأيوني، وهو نوع من الملح السائل الذي يستخدم في تكنولوجيا الضغط. الكثير للعمل الأخير للعلماء البريطانيين. يقلل المكبس السائل بشكل كبير من الحاجة إلى موانع التسرب والمحامل ويحسن بشكل كبير من كفاءة الضاغط. وهذه التكنولوجيا فعالة بشكل خاص في التعامل مع الغازات شديدة التطاير مثل الهيدروجين، ومن المرجح أن تصبح ذات أهمية متزايدة في المستقبل. يعمل ضاغط الهواء الترددي على مبدأ الإزاحة الإيجابية – فهو يزيد من ضغط الهواء عن طريق تقليل الحجم. تستقبل هذه الأجهزة كميات متتالية من الهواء في مكان مغلق فيزيد ضغط هذا الهواء بشكل كبير.

يعمل ضاغط الهواء الترددي على مبدأ الإزاحة الإيجابية – فهو يزيد من ضغط الهواء عن طريق تقليل الحجم. تستقبل هذه الأجهزة كميات متتالية من الهواء في مكان مغلق وتزيد من ضغط هذا الهواء بشكل كبير. ويتم ذلك عن طريق عمل المكبس الموجود داخل الأسطوانة كجهاز ضغط وإزاحة. في Havapaya، نقدم تكنولوجيا الضاغط المبتكرة نتيجة لعمليات التصميم والتصنيع عالية الجودة.

تم تصميم الضواغط الترددية للاستخدام بشكل متقطع وعند الحاجة إلى كمية صغيرة من الهواء. إنها مثالية للشركات الصغيرة ووظائف البناء وورش العمل وأصحاب المنازل والمشاريع التي تقوم بها بنفسك. قد يكون استخدام ضاغط الهواء الترددي هو الخيار الأمثل بدلاً من الضاغط الدوار إذا كان من المحتمل أن يكون الضاغط خاملاً بنسبة 33% تقريبًا من الوقت. قد لا تعمل الضواغط الدوارة بشكل جيد بعد فترات طويلة من التشغيل.

تتوفر الضواغط الترددية أحادية المرحلة والمرحلتين في السوق التجارية. غالبًا ما تُستخدم الضواغط أحادية المرحلة لضغوط المخرج بين 70 رطل لكل بوصة مربعة و100 رطل لكل بوصة مربعة. غالبًا ما يتم استخدام الضواغط ذات المرحلتين مع ضغوط أعلى تتراوح بين 100 رطل لكل بوصة مربعة و250 رطل لكل بوصة مربعة. من المهم ملاحظة أن 1 حصان يساوي 4 CFM عند 100 رطل لكل بوصة مربعة وأن الوحدات الترددية تتعامل عادةً مع 1 إلى 50 حصان. تعمل الضواغط اللولبية الدوارة وضواغط الطرد المركزي عادةً بقوة 100 حصان وما فوق. يقوم ضاغط الهواء الترددي أحادي المرحلة بالضغط باستخدام جانب واحد فقط من المكبس. يستخدم الضاغط ذو المرحلتين وجهين للمكبس. يتم تقليل الحمل عن طريق إفراغ الأسطوانات الفردية. ويتم ذلك عادة عن طريق عملية تجاوز الهواء (خارج أو داخل الضاغط) أو تقليل ضغط الشفط. يتم التحكم في السعة عن طريق تغيير سرعة ضواغط محرك التشغيل من خلال التحكم في تدفق الوقود.