ما المقصود بخزان الهواء؟

من الناحية النظرية، يمكن تشغيل جهاز ضاغط الهواء من دون وحدة استقبال، ولكن قد يؤدي عدم وجود هذه الوحدة في نظام الهواء لديك إلى زيادة دورات التحميل والتفريغ في الضاغط وهذا ما يجعله يبذل جهدًا أكبر في العمل. ومن المهم تذكر أن دورات التحميل/التفريغ ستعتمد على تقلبات الطلب داخل منشأتك. تُستخدم وحدات استقبال الهواء، التي تشيع تسميتها بالأوعية أو الخزانات، لتخزين الهواء المضغوط قبل دخوله إلى شبكات الأنابيب أو المعدات. وبعبارة أبسط، تعمل وحدات استقبال الهواء كآلية عازلة بين الضاغط والضغط المتقلب الناتج عن تغير الطلب. قد تكون بعض ضواغط الهواء "مثبتة في الخزان"، وهذا يعني أنها تأتي كمجموعة واحدة ويتم تركيبها أعلى وحدة استقبال الهواء. وهذا النوع مفضل للغاية في المنشآت التي تمثل فيها المساحة أهمية بالغة. وتركيب الضاغط في الخزان يمكنه توفير المساحة بالإضافة إلى تكاليف التركيب الأولية المرتبطة بتشغيل المجفف المستقل.  وتشيع رؤية هذا مع الضواغط الأصغر، والتي تصل طاقتها غالبًا إلى 26 كيلوواط أو 35 حصانًا. وضواغط الهواء الأكبر ليست مناسبة لخيار التركيب في الخزان لأنها ثقيلة للغاية وقد تُشكل خطرًا على السلامة.

في المقالات السابقة، تناولنا أفضل الأساليب بشأن "كيفية تحديد حجم ضاغط الهواء"، نظرًا إلى أن الحجم المناسب يمثل أهمية لتلبية احتياجات المنشأة. عندما يتعلق الأمر بتحديد حجم خزان الهواء، ينبغي لك تذكر قاعدة عامة وهي إتاحة 3-4 جالونات لكل قدم مكعبة/دقيقة أو 10-15 لترًا لكل لتر/ثانية من الهواء المضغوط حسب نوع ضاغط الهواء المستخدم والتطبيق. وكما هو الحال مع تحديد حجم ضاغط الهواء، يجب مراعاة عدد من العوامل عند تحديد الحجم الصحيح لخزان الهواء لمعداتك. ونوصي بشدة بالاهتمام بالعوامل التالية: 1. الحد من تقلبات/انخفاضات الضغط: يمكن استخدام خزان هواء لتقليل تقلبات الضغط التي قد تؤثر في عملية الإنتاج وجودة المنتج النهائي. يتطلب اختيار خزان الهواء المناسب لضاغط الهواء الانتباه إلى قيمتين: ضغط خرج الضاغط وما يحتاج إليه التطبيق عند نقطة الاستخدام. لاحظ أن الهواء المضغوط المخزن في خزان الهواء يفيد فقط ما دام ضغطه كافيًا للعملية التي تستخدمه. لذلك من المهم مراعاة المدة (بالدقائق) التي يمكن خلالها لخزان الهواء توفير الهواء بالضغط المطلوب للمستخدم النهائي/الجهاز. 2. تلبية ذروة الطلب على الهواء قصيرة المدى: في حالة تغير الطلب على الهواء المضغوط بشكل كبير على مدار اليوم، من المهم تعويض الارتفاعات المفاجئة في الطلب لضمان عدم انخفاض ضغط النظام دون المستوى المقبول. توفر خزان الهواء وحدة تخزين لتلبية ذروة الطلب على الهواء قصيرة المدى التي لا يمكن للضاغط الوفاء بها. قد يختلف الطلب على الهواء وفق الوقت من اليوم أو نمط المناوبة أو حتى الطلب غير المعتاد (مثل الاستخدام العرضي لآلة السفع الرملي أو آلة السفع بالسنفرة). من المهم أن تفهم بشكل كامل التطبيق ومقدار الأقدام المكعبة في الدقيقة أو اللترات/الثانية المطلوبة من الهواء، بالإضافة إلى الذروة المتوقعة للنظام، حيث يشير ذلك إلى مقدار تدفق الهواء المضغوط المطلوب لتجنب النقص في أي جزء من العملية. 3. اعتبارات الطاقة: يمكن أن يساعد استخدام خزان الهواء على تقليل استهلاك الطاقة لنظام الهواء المضغوط من خلال تمكين تشغيل ضواغط التحميل/عدم التحميل (ثابتة السرعة) لدورة أطول وباستخدام نطاقات ضغط أضيق. سيؤدي استخدام خزان مناسب الحجم وكمية هواء أكبر من المطلوب إلى تقليل احتمالية بدء تشغيل ضاغط الموازنة لتلبية طلب التدفق الزائد، وهو ما قد يحقق توفيرًا كبيرًا في استهلاك الطاقة. كما سيمنع ذلك تقلبات الضغط وعمليات تشغيل المحرك المتكررة، مع توفير ضغط ثابت وتمديد عمر الضاغط. 4. اعتبارات السلامة: ستقدم خزان الهواء، عند الحاجة إليها، إمدادات هواء لتمكين إيقاف تشغيل عمليات وأنظمة الإنتاج بأمان في حالة الطوارئ.

ربما قد تكون سمعت بهذا من قبل - يعني وجود ضغط أعلى في خزان الهواء وجود مزيد من الهواء للعملية والأدوات الخاصة بك، لذلك لن تحتاج إلى شراء ضاغط أكبر حتى عند زيادة الطلب بمرور الوقت. هذه العبارة ليست صحيحة ويجب أن يكون ضغط الخزان الخاص بك مرتبطًا بضغط خرج الضاغط.يمكن لمعظم الضواغط القياسية ذات الإدارة متغيرة السرعة أو ثابتة السرعة توفير الهواء المضغوط بقوة تصل إلى 175 رطلاً لكل بوصة مربعة ‏(12 بار)، إلا أن معظم المنشآت الصناعية تعمل بضغط بين 100-125 رطلاً لكل بوصة مربعة ‏(7-8 بار). ويجب ضبط الحد الأقصى لضغط خزان الهواء وفق ذلك. على سبيل المثال، إذا تم تقدير الضاغط ثابت السرعة الخاص بك لتوفير حد أقصى يبلغ 125 رطلاً لكل بوصة مربعة ‏(8 بار)، فيجب تقدير خزان الهواء عند حد أدنى يبلغ 150 رطلاً لكل بوصة مربعة ‏(10 بار). تُقدّر معظم ضواغط الهواء ذات الإدارة متغيرة السرعة (VSD) بما يصل إلى 175 رطلاً لكل بوصة مربعة ‏(12 بار)، لذلك يعد خزان الهواء عند ضغط يبلغ 200 رطل لكل بوصة مربعة ‏(14 بار) الأنسب لهذا النوع من نظام الهواء المضغوط. يجب تزويد كل خزان هواء بصمام تصريف ضغط مصمم لتنفيس الضغط من الخزان في حالة وصوله إلى أقصى ضغط مسموح به داخل الوعاء. ومن المهم تذكر أن ارتفاع الضغط لا يساوي زيادة التدفق (قدم مكعبة في الدقيقة أو لتر/الثانية)، ولكن يحدث العكس فقط، فكلما زاد الضغط، قل التدفق.من المهم للغاية فهم إعدادات الحدَّين الأدنى والأقصى للضغط للماكينات التي تستخدم الهواء المضغوط، وإن أمكن، يرجى استخدام مُنظمات الضغط خارج خزان الهواء أو عند نقطة الاستخدام. والقاعدة العملية الجيدة التي يجب تذكرها هي أن كل 2 رطل لكل بوصة مربعة يساوي ‎1% من الطاقة المستخدمة (1 بار يساوي 7% من الطاقة)، مما يعني أنه يجب ضبط ضغط النظام وفق احتياجات المنشأة، الأمر الذي يؤدي بدوره إلى توفير مزيد من الطاقة.

على الرغم من انجذاب البعض لتولي مهمة إنشاء وحدة استقبال هواء بأنفسهم، فإنها لا تعد من السلع ذاتية الصنع. وهذا بسبب الاحتمالية الكبيرة لوقوع أخطار متعلقة بالسلامة واللوائح القانونية. وينبغي دائمًا شراء وحدات استقبال الهواء من جهة تصنيع ضواغط هواء ذات سمعة جيدة أو من مصمم أوعية مضغوطة محترف. ومن الأفضل التواصل مع خبير الهواء المضغوط المحلي لديك لاستشارته والتوصل إلى الحل المناسب لاحتياجاتك من الهواء المضغوط.