معايير جودة الهواء المضغوط وفئتها

عند تجميع الهواء لضغطه، يتم تجميع جسيمات أخرى أيضًا؛ ومن ثمّ، هذا الهواء ملوث. عندما يتم ضغط الهواء، يزداد تركيز الملوثات بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، قد يضاف مزيد من الملوثات في أثناء عملية ضغط الهواء. 

معالجة الهواء ضرورية لإزالة الملوثات من نظام الهواء المضغوط. من بين أنواع الملوثات الموجودة في نظام الهواء المضغوط ما يلي:

1. الجسيمات الصلبة/الأتربة 

2. الماء (في شكل سائل أو بخار)

3. محتوى زيتي (في صورة بخار أو هباء)

يعدّ الهواء نظيفًا وآمنًا عند معالجته بشكل صحيح. ولكن جودة الهواء المضغوط لا تتحدد فقط بمدى نظافته، بل أيضًا بمدى جفافه. لتحديد مدى نظافة الهواء المضغوط وجفافه، يجب علينا حساب عدد الجسيمات ذات الحجم المحدد الموجودة في متر مكعب واحد من الهواء ونقطة الندى وكمية الهباء الزيتي والبخار.

وضعت المنظمة الدولية للمعايير (ISO) المعيار الدولي لاختبار جودة الهواء المضغوط، والمعروف باسم ISO 8573-1. يقيس معيار جودة الهواء من ISO ثلاثة أنواع من الملوثات الموجودة في الهواء المضغوط: الماء والمحتوى الزيتي والجسيمات الصلبة. وهو لا يأخذ في الحسبان الكائنات الحية الدقيقة والغازات. 

يتم تعيين فئة هواء مضغوط معينة بناءً على كمية الملوثات الموجودة. يتم تعيين فئة جودة الهواء وفقًا للمعيار ISO 8573-1. يعرّف هذا النظام الموحد المعلمات بدءًا من مصادر الهواء المضغوط الأقل تلوثًا إلى تلك الأكثر تلوثًا.

في سياق مواصفات الهواء المضغوط، يتم تقييم ضواغط الهواء وفقًا لفئة النقاء بعد الضغط. ومن ثمّ، يمكنك البدء في تحديد نوع الضاغط الذي تحتاج إليه بالنظر إلى فئة نقاء الهواء التي يحتاج إليها استعمالك المنشود.

يُستخدم الهواء المضغوط في كثير من الصناعات، مثل التعدين والتصنيع وإنتاج المنسوجات وتجهيز الأغذية. تؤثر جودة الهواء المستخدم في الاستعمالات الصناعية تأثيرًا مباشرًا في عمليات العمل، والآلات المركّبة، وجودة المنتج. ومن ثمّ، من الضروري أن يكون الهواء المضغوط نظيفًا وخاليًا من الملوثات. 

كلما كان الهواء أنظف، انخفض خطر التلوث والأعطال ورفض المنتج. وهذا أمر بالغ الأهمية في صناعات، مثل الغذاء والمشروبات والصناعات الدوائية. ثمة احتمال أن يتلامس الهواء بشكل مباشر مع المنتج أو مع العبوة بشكل غير مباشر. 

تُعد جودة الهواء العالية أمرًا مهمًا في العديد من الصناعات، ولكن الاستعمال الأكثر حساسية لها هو في الخدمات الطبية في تزويد مرضى المستشفى بالهواء الطبي، يجب ضمان نقاء الهواء بنسبة 100%. وهذا المجال لا غنى فيه عن الضواغط الخالية من الزيت، والتي تنتج أكثر أشكال الهواء نظافةً.

يوصى باستخدام الهواء المضغوط المصنف ضمن الفئة 0 فقط في العمليات الحرجة للقضاء على احتمالية تلوث الهواء. لا يعني هذا المستوى من التصنيف عدم وجود تلوث. تشير الفئة 0 إلى أعلى جودة هواء ممكنة مع وجود الحد الأدنى من التلوث في الهواء ومن المفترض أن يكون أقل تلوثًا من الفئة 1. 

يمكن تركيب مجموعة من معدات الهواء المضغوط لإنتاج هواء نظيف. وقد يشمل ذلك فلاتر هواء ومجفّفات مختلفة. سيساعدك تحديد الملوثات التي تجب إزالتها في تحديد المعدات التي تحتاج إليها.

يُستخدم فلتر لفصل جسيمات الهواء عن الملوثات. ومع ذلك، يكون كل فلتر فعالاً بدرجة معينة فقط؛ حيث لا يمكن لأي فلتر فصل كل الجسيمات. تعدُّ الجسيمات التي يتراوح حجمها ما بين 0,1 ميكرومتر و0,2 ميكرومتر أكثر الجسيمات صعوبة في التصفية. 

يعمل الزيت والماء اللذان يكونان في شكل هباء بشكل مشابه للجسيمات الأخرى ويمكن فصلهما باستخدام فلتر تجميع. في الفلتر، تتجمع قطرات السوائل هذه وتصبح أثقل بحيث تسقط إلى قاع الفلتر. 

يمكن للفلتر فصل الزيت في صورة هباء وكذلك في صورة سائلة. ومع ذلك، إذا كان الزيت في شكل سائل، فسينتج عنه انخفاض في الضغط العالي وحمل الزيت. إذا كان الزيت في شكل بخار، فإن فصله يكون أصعب ويتطلب فلتر يحتوي على مادة امتصاص، والتي عادةً ما تكون الكربون المنشّط.

ومن المحتم أن تؤدي كل عمليات الفلتره إلى انخفاض الضغط الذي يُفقد نظام الهواء المضغوط طاقته. تعمل الفلاتر الأكثر دقة ذات الهيكل الأكثر إحكامًا على فصل المزيد من الملوثات، ولكنها أيضًا تسبب انخفاضًا أعلى في الضغط وتزداد احتمالية انسدادها بشكل أسرع. يؤدي ذلك إلى استبدال الفلتر بمعدل تكرار أكبر، ومن ثمّ زيادة تكاليف الصيانة.

بالإضافة إلى ذلك، يجب تحديد أبعاد الفلاتر للتعامل مع التدفق الاسمي بشكل صحيح وأن يكون لها حد سعة أكبر. وهذا يجعل من السهل التعامل مع بعض معدلات انخفاض الضغط بسبب كمية معينة من الانسداد.

تُستخدم مجففات التبريد أو الامتصاص الكيميائي لإزالة الرطوبة من الهواء المضغوط. تُستخدم مجففات التبريد عندما تكون جودة الهواء القصوى المطلوبة من الفئة 4، وهو ما يعني أن نقطة الندى تبلغ 3 درجات مئوية أو أقل. إذا كان الهواء المضغوط الذي يحتوي على رطوبة أقل (نقطة ندى ذات ضغط منخفضة) مطلوبًا، يجب تركيب مجفف امتصاص كيميائي.