الضواغط والمراوح والمنفاخات - فهم أساسي

تُستخدم الضواغط والمراوح والمنفاخات على نطاق واسع في مختلف الصناعات. هذه الأجهزة مناسبة تمامًا للعمليات المعقدة، وأصبحت لا غنى عنها في بعض التطبيقات المحددة. ويمكن تعريفها ببساطة كما يلي:

• ضاغط:الضاغط هو جهاز يُخفّض حجم الغاز أو السائل بتوليد ضغط عالٍ. ويمكن القول أيضًا إن الضاغط ببساطة يضغط مادةً عادةً ما تكون غازًا.
• المشجعين:المروحة آلة تُستخدم لنقل السوائل أو الهواء. تُشغّل بواسطة محرك كهربائي يُدير الشفرات المتصلة بعمود.
• المنفاخات:المنفاخ هو آلة لتحريك الهواء بضغط معتدل. أو ببساطة، تُستخدم المنافيخ لنفخ الهواء/الغاز.

الفرق الأساسي بين الأجهزة الثلاثة المذكورة أعلاه يكمن في طريقة نقلها للهواء/الغاز وتحفيزها لضغط النظام. تُعرّف الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) الضواغط والمراوح والمنفاخات بأنها نسبة ضغط التفريغ إلى ضغط الشفط. تصل النسبة النوعية للمراوح إلى 1.11، بينما تتراوح النسبة النوعية للمنفاخات بين 1.11 و1.20، بينما تزيد عن 1.20 في الضواغط.

أنواع الضواغط

يمكن تقسيم أنواع الضواغط بشكل أساسي إلى نوعين:الإزاحة الإيجابية والديناميكية

تنقسم ضواغط الإزاحة الإيجابية أيضًا إلى نوعين:الدورانية والترددية

• أنواع الضواغط الدوارة هي: الفصية، واللولبية، وحلقة السائل، واللولبية، والريشية.
• أنواع الضواغط الترددية هي: الضاغط الحجابي، والضاغط المزدوج، والضاغط المفرد.

يمكن تصنيف الضواغط الديناميكية إلى ضواغط طرد مركزي وضاغطات محورية.

دعونا نفهم هذه الأمور بالتفصيل.

ضواغط الإزاحة الإيجابيةاستخدم نظامًا يُحفّز حجمًا من الهواء في حجرة، ثم يُخفّض حجم الحجرة لضغط الهواء. وكما يوحي الاسم، هناك إزاحة للمكوّن تُقلّل حجم الحجرة، وبالتالي تُضغط الهواء/الغاز. من ناحية أخرى، فيضاغط ديناميكي، يحدث تغيير في سرعة السائل مما يؤدي إلى توليد طاقة حركية تؤدي إلى الضغط.

تستخدم الضواغط الترددية مكابس حيث يكون ضغط تفريغ الهواء مرتفعًا، وكمية الهواء المُعالجة منخفضة، وسرعة الضاغط منخفضة. وهي مناسبة لنسب الضغط المتوسطة والعالية، ولكميات الغاز. من ناحية أخرى، تُناسب الضواغط الدوارة الضغوط المنخفضة والمتوسطة، وللكميات الكبيرة. لا تحتوي هذه الضواغط على مكابس أو عمود مرفقي، بل تحتوي على براغي، وريش، وملفوفات، وما إلى ذلك. لذا، يمكن تصنيفها بناءً على المكونات المُجهزة بها.

أنواع ضواغط الدوران

• اللفافة: في هذه المعدات، يُضغط الهواء باستخدام لولبيتين أو لفافتين. إحداهما ثابتة لا تتحرك، والأخرى تتحرك في حركة دائرية. يُحبس الهواء داخل المسار الحلزوني للعنصر، ويُضغط في منتصفه. غالبًا ما تكون هذه اللفائف خالية من الزيت وتتطلب صيانة قليلة.
• الريشة: تتكون من ريش تتحرك داخل المكره، ويحدث ضغط بسبب هذه الحركة الكاسحة. هذا يدفع البخار إلى أقسام صغيرة الحجم، محولاً إياه إلى بخار عالي الضغط وعالي الحرارة.
• الفصوص: تتكون من فصين يدوران داخل غلاف مغلق. يتحرك الفصوص بزاوية 90 درجة. عند دوران الدوار، يُسحب الهواء إلى جانب مدخل غلاف الأسطوانة، ويُدفع بقوة من جانب المخرج ضد ضغط النظام. ثم يُنقل الهواء المضغوط إلى خط الإمداد.
• ضواغط الهواء اللولبية: مُجهزة ببرغيين متشابكين يحجزان الهواء بين البرغي وغلاف الضاغط، مما يُؤدي إلى ضغطه وضخه بضغط أعلى من صمام الضخ. تُعد ضواغط الهواء اللولبية مُناسبة وفعالة في ظروف ضغط الهواء المنخفض. وبالمقارنة مع الضاغط الترددي، يكون ضخ الهواء المضغوط في هذا النوع من الضواغط مُستمرًا وهادئًا أثناء التشغيل.
• ضواغط لولبية: تحتوي ضواغط اللولب على لوالب تُدار بواسطة المحرك الرئيسي. تحجز الحواف الخارجية لللوالب الهواء، وعند دورانها، ينتقل الهواء من الخارج إلى الداخل، مما يُضغط نتيجةً لتقلص المساحة. يُنقل الهواء المضغوط عبر الحيز المركزي للولب إلى خط التوزيع.
• حلقة سائلة: تتكون من ريش تتحرك داخل مروحة، ويحدث ضغط نتيجة هذه الحركة الكاسحة. يدفع هذا البخار إلى أقسام صغيرة الحجم، محولاً إياه إلى بخار عالي الضغط ودرجة الحرارة.
• في هذا النوع من الضواغط، تُبنى ريش الضاغط داخل غلاف أسطواني. عند دوران المحرك، يُضغط الغاز. ثم يُغذّى الجهاز بسائل، معظمه ماء، وبتسارع طرد مركزي، يُشكّل حلقة سائلة عبر الريش، والتي بدورها تُشكّل حجرة ضغط. هذا الجهاز قادر على ضغط جميع الغازات والأبخرة، حتى مع الغبار والسوائل.

• ضاغط ترددي

• ضواغط أحادية الفعل:يحتوي على مكبس يعمل على الهواء في اتجاه واحد فقط. يُضغط الهواء فقط على الجزء العلوي من المكبس.
• ضواغط مزدوجة المفعول:يحتوي على مجموعتين من صمامات السحب/السحب والتوصيل على جانبي المكبس. يُستخدم كلا جانبي المكبس لضغط الهواء.

• ضواغط ديناميكية

  الفرق الرئيسي بين ضواغط الإزاحة والديناميكية هو أن ضاغط الإزاحة يعمل بتدفق ثابت، بينما تعمل الضواغط الديناميكية مثل الطرد المركزي والمحوري بضغط ثابت ويتأثر أداؤها بالظروف الخارجية مثل تغيرات درجات حرارة المدخل وما إلى ذلك. في الضاغط المحوري، يتدفق الغاز أو السائل بالتوازي مع محور الدوران أو محوريًا. إنه ضاغط دوار يمكنه ضغط الغازات باستمرار. تكون شفرات الضاغط المحوري أقرب نسبيًا إلى بعضها البعض. في ضاغط الطرد المركزي، يدخل السائل من مركز الدافع، ويتحرك للخارج عبر المحيط بواسطة شفرات التوجيه مما يقلل السرعة ويزيد الضغط. يُعرف أيضًا باسم الضاغط التوربيني. إنها ضواغط فعالة وموثوقة. ومع ذلك، فإن نسبة ضغطها أقل من الضواغط المحورية. أيضًا، تكون ضواغط الطرد المركزي أكثر موثوقية إذا تم اتباع معايير API (معهد البترول الأمريكي) 617.

  أنواع المراوح

  اعتمادًا على تصميماتها، هناك الأنواع الرئيسية للمراوح التالية:

• مروحة الطرد المركزي :
• في هذا النوع من المراوح، يتغير اتجاه تدفق الهواء. يمكن أن تكون مائلة، أو شعاعية، أو منحنية للأمام، أو للخلف، إلخ. هذه الأنواع من المراوح مناسبة لدرجات الحرارة المرتفعة وسرعات أطراف الشفرات المنخفضة والمتوسطة عند ضغوط عالية. ويمكن استخدامها بفعالية في تيارات الهواء شديدة التلوث.
• المراوح المحورية:في هذا النوع من المراوح، لا يتغير اتجاه تدفق الهواء. يمكن أن تكون مراوح محورية، وأنبوبية، ومروحية. تُنتج ضغطًا أقل من مراوح الطرد المركزي. تتميز مراوح المروحة بمعدلات تدفق عالية عند ضغوط منخفضة. تتميز مراوح الأنبوب المحوري بضغط منخفض/متوسط ​​وقدرة تدفق عالية. أما مراوح الريش المحورية، فتتميز بريش توجيه للدخول أو الخروج، وتتميز بقدرات ضغط عالية ومعدل تدفق متوسط.
• لذلك، تُستخدم الضواغط والمراوح والمنفاخات بشكل واسع في قطاعات البلديات، والتصنيع، والنفط والغاز، والتعدين، والزراعة، وذلك لتطبيقاتها المتنوعة، سواءً كانت بسيطة أو معقدة. يُعدّ تدفق الهواء المطلوب في العملية، بالإضافة إلى ضغط المخرج المطلوب، عاملين أساسيين في تحديد نوع وحجم المروحة. كما يُحدد تصميم هيكل المروحة ومجاريها كفاءة عملها.
  

  المنفاخات

  المنفاخ هو جهاز أو جهاز يزيد من سرعة الهواء أو الغاز عند مروره عبر دوافع مُجهزة. يُستخدم بشكل رئيسي لتدفق الهواء/الغاز اللازم للطرد المركزي، والشفط، والتبريد، والتهوية، والنقل، إلخ. يُعرف المنفاخ أيضًا باسم مراوح الطرد المركزي في الصناعة. في المنفاخ، يكون ضغط الدخول منخفضًا وأعلى عند المخرج. تزيد الطاقة الحركية للريش من ضغط الهواء عند المخرج. يُستخدم المنفاخ بشكل رئيسي في الصناعات التي تتطلب ضغطًا متوسطًا، حيث يكون ضغطه أعلى من ضغط المروحة وأقل من ضغط الضاغط.

  أنواع المنافيخ:يمكن تصنيف المنافيخ أيضًا إلى منافيخ طرد مركزي ومنافيخ إزاحة موجبة. ومثل المراوح، تستخدم المنافيخ شفرات بتصميمات متنوعة، مثل المنحنية للخلف، والمنحنية للأمام، والشعاعية. تعمل في الغالب بمحرك كهربائي. ويمكن أن تكون وحدات أحادية أو متعددة المراحل، وتستخدم دوافع عالية السرعة لتوليد سرعة للهواء أو الغازات الأخرى.

  تُشبه منفاخات الإزاحة الموجبة مضخات PDP، حيث تضغط السائل، مما يزيد الضغط. يُفضّل هذا النوع من المنفاخات على منفاخات الطرد المركزي التي تتطلب ضغطًا عاليًا في العملية.

  تطبيقات الضواغط والمراوح والمنفاخات

  تُستخدم الضواغط والمراوح والمنفاخات في الغالب في عمليات مثل ضغط الغاز وتهوية معالجة المياه وتهوية الهواء ومناولة المواد وتجفيف الهواء وما إلى ذلك. تُستخدم تطبيقات الهواء المضغوط على نطاق واسع في مجالات مختلفة مثل الفضاء والسيارات والتصنيع الكيميائي والإلكترونيات والأغذية والمشروبات والتصنيع العام وتصنيع الزجاج والمستشفيات / الطبية والتعدين والأدوية والبلاستيك وتوليد الطاقة ومنتجات الأخشاب وغيرها الكثير.

  من أهم فوائد ضاغط الهواء استخدامه في صناعة معالجة المياه. معالجة مياه الصرف الصحي عملية معقدة تتطلب تفكيك ملايين البكتيريا والنفايات العضوية.

  تُستخدم المراوح الصناعية أيضًا في مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل الكيميائية والطبية والسيارات،زراعي،التعدينصناعات تجهيز الأغذية والبناء، حيث يمكن لكل منها استخدام المراوح الصناعية في عملياتها الخاصة. تُستخدم هذه المراوح بشكل رئيسي في العديد من تطبيقات التبريد والتجفيف.

  تُستخدم منافيخ الطرد المركزي بشكل روتيني في تطبيقات مثل التحكم في الغبار، وإمدادات هواء الاحتراق، وفي أنظمة التبريد والتجفيف، وفي مهويات أسرة السوائل المزودة بأنظمة نقل الهواء، وغيرها. وتُستخدم منافيخ الإزاحة الإيجابية غالبًا في النقل الهوائي، وفي تهوية مياه الصرف الصحي، وتنظيف المرشحات، وتعزيز الغازات، بالإضافة إلى نقل الغازات بأنواعها في الصناعات البتروكيماوية.

• لأي استفسار أو مساعدة أخرى، لا تتردد في الاتصال بنا.