حساب متطلبات الهواء وقياسها

قد يكون من الصعب تقدير عامل استخدام الأدوات، ونحن نوصي بضرورة مقارنة القيم المحسوبة مع الاستهلاك المقيس في استعمالات مشابهة. على سبيل المثال، يتم استخدام المستهلكات الكبيرة المشغّلة بالهواء، مثل المطاحن وآلات السفع الرملي، بشكل متكرر لفترات طويلة من التشغيل المستمر (من 3 إلى 10 دقائق)، بالرغم من انخفاض عامل الاستخدام الكلي لها. ولا يمكن اعتبار ذلك تشغيلاً متقطعًا حقًا، ومن الضروري تقدير عدد الآلات التي سيتم استخدامها في الوقت ذاته لتقدير إجمالي استهلاك الهواء.

يتم تحديد سعة الضاغط بشكل أساسي من خلال إجمالي متطلبات الهواء المضغوط الاسمية. ويجب أن يغطي معدل تدفق الخرج الحر للضواغط معدل استهلاك الهواء هذا. ويتم تحديد السعة الاحتياطية المحسوبة في الأساس بواسطة تكلفة الإنتاج المفقود الناتج من حدوث تعطل محتمل في الهواء المضغوط. ويتم تحديد عدد الضواغط وأحجامها المتبادلة بشكل أساسي من خلال الدرجة المطلوبة من المرونة ونظام التحكم وتوفير الطاقة. في طريقة التركيب التي يوفر فيها ضاغط واحد فقط الهواء المضغوط (بسبب قيود التكلفة)، يمكن إعداد النظام للقيام بالتوصيل السريع للضاغط المتنقل كجزء من الصيانة. ويمكن لضاغط قديم يُستخدم كمصدر احتياطي أن يعمل بمثابة طاقة احتياطية غير مُكلفة.

تدخل عوامل، مثل أوقات التحميل وأوقات التفريغ، في التقييم الإجمالي لعمليات تشغيل الضاغط أيضًا. فتوفّر هذه العوامل الأساس اللازم لتقييم عامل التحميل ومتطلبات الهواء المضغوط على مدار يوم أو أسبوع عمل. وبناءً على ذلك، لا يمكن قراءة عامل التحميل من عدّاد ساعات تشغيل الضاغط فحسب.

كذلك يوفّر تحليل التشغيل أساسًا لاستعادة الطاقة المحتملة. وفي الكثير من الأحيان، يمكن استعادة أكثر من 90% من الطاقة التي تم التزويد بها. وعلاوة على ذلك، قد يقدّم التحليل إجابات تتعلق بتحديد الأبعاد فضلاً عن طريقة التشغيل الخاصة بالتركيب. على سبيل المثال، يمكن تقليل ضغط التشغيل غالبًا في أوقات معينة ويمكن تعديل نظام التحكم لتحسين استخدام الضاغط مع التغيرات في الإنتاج. ومن المهم بصورة أساسية أيضًا التحقق من التسرّب. ولإنتاج كميات صغيرة من الهواء في أثناء الليل وفي عطلات نهاية الأسبوع، يجب التفكير في ما إذا كان تركيب ضاغط أصغر حجمًا لتلبية هذا المطلب خيارًا عمليًا.

1. الأداء الأمثل والكفاءة: تتيح لك معرفة طريقة حساب متطلبات الهواء المضغوط وقياسها اختيار أفضل ضاغط يناسب احتياجاتك، ما يؤدي إلى تحقيق أعلى مستوى من الأداء والكفاءة.
2. قرارات مستنيرة: تمكّنك التقديرات الدقيقة لاستهلاك الهواء من اتخاذ قرارات ذكية بشأن سعة الضاغط.
3. طول العمر وتوفير التكاليف: يمكن للفحوصات المنتظمة بحثًا عن التسرّبات والتآكل إطالة العمر الافتراضي للمعدات وتوفير تكاليف الإصلاح أو الاستبدال الباهظة.
4. تعديلات النظام: قد تساعدك المعلومات المعمّقة من تحليل التشغيل في تعديل نظامك حسب الحاجة، مثل إضافة ضاغط أصغر لإنتاج الهواء في غير أوقات الذروة.

باختصار، يعد فهم طريقة حساب متطلبات الهواء المضغوط وقياسها أمرًا بالغ الأهمية. ولا يضمن ذلك عمليات تشغيل فعّالة وموفّرة للتكلفة فحسب، بل يساهم أيضًا في موثوقية نظام الهواء المضغوط ونجاحه.

قياس كمية الهواء:

• وحدات القياس:
  تُقاس كمية الهواء (حجم الهواء المتدفق) بوحدات مثل قدم مكعب في الدقيقة (CFM) أو متر مكعب في الساعة (m³/h). تشير هذه الوحدات إلى حجم الهواء الذي يمر عبر النظام خلال فترة زمنية محددة.
• أجهزة القياس:
  يتم استخدام اجهزه خاصه لقياس حجم الهواء المتدفق في الأنظمة الصناعية وتسمى بمقاييس التدفق (Flow Meters)

قياس ضغط الهواء:

• وحدات القياس:
  يُقاس ضغط الهواء بوحدات مثل البار (bar) أو رطل لكل بوصة مربعة (PSI). تعبر هذه الوحدات عن القوة التي يمارسها الهواء على مساحة معينة.
• أجهزة القياس:
  يتم استخدام جهاز المانومتر أو اجهزة مقاييس الضغط المختلفة لقياس ضغط الهواء في نقاط معينة من نظام الهواء المضغوط.

وفقًا لقانون بويل في الديناميكا الحرارية: زيادة الضغط في نظام مغلق يؤدي إلى انخفاض الحجم، والعكس صحيح.

هناك علاقة عكسية بين الضغط والحجم عند درجة حرارة ثابتة:

ثابت = P x V
حيث: P هو الضغط وV هو الحجم.

في أنظمة الهواء المضغوط، من المهم تحقيق التوازن بين ضغط الهواء وكمية الهواء لتلبية متطلبات المعدات وضمان كفاءة التشغيل.

في المملكة العربية السعودية، تلعب أنظمة الهواء المضغوط دورًا حيويًا في العديد من الصناعات مثل النفط والغاز، والبتروكيماويات، والتشييد والبناء. قياس متطلبات الهواء لهذه التطبيقات أمر أساسي لضمان كفاءة العمليات وتحسين الأداء. كما ان فهم كيفية قياس كمية وضغط الهواء يساعد في اختيار الضاغط المناسب لاحتياجاتك الصناعية.

اقرأ المزيد عن الجوانب المختلفة لتحديد أبعاد عمليات تركيب الضواغط عبر الروابط الواردة أدناه.