أنواع ضواغط الهواء المضغوط

أحد الأنواع الشائعة للضواغط ذات الإزاحة الإيجابية هي الضواغط اللولبية الدوارة. تعتبر هذه الضواغط من أبسط أنواع ضواغط الهواء التي يمكن صيانتها بسهولة؛ لأنها مزودة بنظام تبريد داخلي ولا تحتاج إلى الكثير من الصيانة. وهي عادةً ما تكون آلات كبيرة الحجم ذات حجم صناعي يمكن تشحيمها بالزيت أو خالية من الزيت. تولد ضواغط الهواء اللولبية الدوارة الطاقة باستخدام دوارين داخليين يدوران في اتجاهين متعاكسين. يُحتجز الهواء بين دوارين متقابلين، مما يؤدي إلى زيادة الضغط داخل الحجرة. ونظرًا لنظام التبريد الداخلي، فقد تم تصميم ضواغط الهواء هذه للاستخدام المستمر، وتتراوح قوتها من 5 حصان إلى 350 حصان.

1- صمام فتح يسحب الغاز إلى حجرة الضاغط. هناك نوعان من الدوارات اللولبية في السكن. عند تشغيل الجهاز، فإنها تدور بسرعة عالية. 2- عندما تدور المراوح، فإنها تحبس الهواء وتفصله في التجاويف الموجودة بين الدوارات، وبالتالي تسحب الهواء إلى الأسفل من الحجرة. 3- يتناقص حجم الحجرة ويبتعد عن صمام الفتح. ومع انخفاض الحجم، يزداد الضغط. 4- ينشأ ضغط فيتكثف الهواء. 5- يؤدي ضغط الهواء إلى فتح صمام التفريغ الخاص بالضاغط، مما يؤدي إلى دخول الهواء المضغوط إلى خزان الحفظ الآخر. 6- يتم ضغط الهواء ويمكن نقله إلى المعدات النهائية مثل المجففات وفواصل الزيت أو الماء لتجفيفه وإزالة التلوث.

لا تستخدم ضواغط الهواء المضغوطة المحورية عادةً في مشاريع البناء، ولكنها توجد في المحركات عالية السرعة للسفن أو الطائرات. إنها عالية الكفاءة ولكنها أغلى بكثير من الأنواع الأخرى من ضواغط الهواء ويمكن أن تصل قوتها إلى آلاف الأحصنة. ولهذا السبب، فهي مخصصة بشكل أساسي لأبحاث الفضاء الجوي.

تفاصيل العمل معقدة للغاية؛ لأن هندسة الشفرة والتدفقات الناتجة ثلاثية الأبعاد وغير مستقرة ويمكن أن يكون لها تأثيرات لزوجة وانضغاطية مهمة. تخلق كل شفرة على الجزء الدوار أو الجزء الثابت تغيرات في الضغط تشبه الجنيح في المروحة الدوارة. ولكن على عكس شفرة المروحة، فإن شفرات الضاغط المحوري قريبة من بعضها البعض، مما يغير التدفق حول كل شفرة بشكل خطير. تقوم شفرات الضاغط بتمرير الريش الموجودة بالأعلى بشكل مستمر، مما يؤدي إلى حدوث تغييرات غير مستقرة في التدفق. يجب أن يعتمد مصممو الضواغط على اختبار نفق الرياح والنماذج الحسابية المعقدة لتحديد أداء الضاغط المحوري. يتم تحديد الأداء من خلال نسبة الضغط عند CPR للضاغط، وسرعة دوران العمود المطلوبة لزيادة الضغط، وعامل الكفاءة الذي يشير إلى مقدار العمل الإضافي المطلوب مقارنة بالضاغط المثالي.

تعمل ضواغط الطرد المركزي على إبطاء وتبريد الهواء الداخل من خلال ناشر لزيادة الطاقة الكامنة. نظرًا لعملية الضغط متعددة المراحل، فإن ضواغط الهواء المضغوط ذات الطرد المركزي قادرة على إنتاج كمية كبيرة من الطاقة في جهاز صغير نسبيًا. إنها تتطلب صيانة أقل من الضواغط اللولبية الدوارة أو الضواغط الترددية، ويمكن لبعض الأنواع إنتاج هواء مضغوط خالي من الزيت. وعادة ما تستخدم في الإنشاءات الأكثر صعوبة مثل المصانع الكيماوية أو مراكز إنتاج الصلب؛ لأنها يمكن أن تصل قوتها إلى حوالي 1000 حصان.

يتم سحب الهواء إلى مركز المروحة الدوارة بواسطة دوارات شعاعية ويتم دفعه نحو المركز بقوة الطرد المركزي. تؤدي هذه الحركة الشعاعية للهواء إلى زيادة الضغط وإنتاج الطاقة الحركية. قبل أن يتم توجيه الهواء إلى مركز المكره، تصبح الطاقة الحركية أيضًا أكثر ضغطًا عن طريق المرور عبر الناشر والجهد. تتضمن كل مرحلة جزءًا من زيادة الضغط الإجمالي لوحدة الضاغط. اعتمادًا على الضغط المطلوب للمستخدم، يمكن ترتيب عدد من الخطوات المتسلسلة للوصول إلى ضغط أعلى. غالبًا ما يستخدم هذا النوع من التطبيقات متعددة المراحل في صناعة النفط والغاز. وبدلاً من ذلك، في محطات معالجة مياه الصرف الصحي، يتم استخدام الضغوط المنخفضة وبرامج المرحلة الواحدة لتحقيق نسبة الضغط المطلوبة. في التكوينات الحديثة لضواغط الطرد المركزي، يتم استخدام محركات كهربائية عالية السرعة لتحريك المراوح. وهذا يسمح للضاغط المدمج بالعمل بدون علبة التروس ونظام التشحيم؛ لذلك فهو خالي من الزيوت ومناسب للتطبيقات التي تتطلب هواء خالي من الزيوت بنسبة 100%.