كيفية إزالة الملوثات من الهواء المضغوط؟
27 سبتمبر, 2022
يجب اتخاذ عدد من القرارات عند تركيب نظام هواء مضغوط لتوفير جودة الهواء المناسبة. لنلقِ نظرة على كيفية إزالة الملوثات الضارة، مثل بخار الماء والزيت، من الهواء الناتج.
ما هى الأنواع الرئيسية لتلوث الهواء المضغوط؟
الهواء المحيط ملوث بشكل طبيعي، كما هو الحال مع الهواء المضغوط الذي يُغذي صناعات بأكملها بالطاقة. هناك تهديدات غير مرئية مثل الرطوبة والجسيمات والزيت موجودة دائمًا. أما البعض الآخر، مثل بقايا مواد التشحيم أو جسيمات التآكل، فيتم إدخالها أثناء عملية الضغط أو التوزيع. وكل واحدة من هذه الملوثات يمكن أن تؤثر بشكل كبير على أدواتك، وأنابيبك، ومنتجاتك، وعملياتك الصناعية.
دعونا نلقي نظرة عن قرب على هذه الأعداء الخفيين حتى نتمكن من حماية أنظمة الهواء المضغوط الخاصة بنا بشكل أفضل.
الأنواع الرئيسية للملوثات في الهواء المضغوط
غالبًا ما نفكر في الهواء على أنه غير مرئي، يحيط بنا بهدوء في جميع الأوقات. وعادةً ما يكون هذا صحيحًا، فلا نراه. ولكن هناك لحظات يصبح فيها الهواء مرئيًا، وتكشف هذه اللحظات عن شيء مهم.
فكّر في الضباب أو الدخان . ما نراه في الواقع هو الجسيمات الصغيرة أو الرطوبة المعلقة في الهواء. وهذه أكثر من مجرد ظواهر مرئية، فهي علامات على نفس الملوثات التي يمكن أن تشكل تحديات خطيرة داخل نظام الهواء المضغوط.
الرطوبة وجزيئات الغبار والزيت والكائنات الدقيقة هي التهديدات الأكثر شيوعًا لأنابيب الهواء المضغوط. إذا لم تتم إدارتها بشكل صحيح، فقد تؤثر على الأداء والكفاءة والموثوقية. وهذا هو السبب في أن فهم ما هو في الهواء ليس مفيدًا فحسب، بل ضروريًا أيضًا.
الماء
أول ملوث يمكن أن نواجهه هو الرطوبة الموجودة في الهواء المحيط. فهى تدخل إلى نظام أنابيب الهواء المضغوط عبر مدخل الهواء على شكل بخار ماء. و يُعتبر بخار الماء أبرز الملوثات في الهواء المضغوط من حيث الحجم الإجمالي ويشكل معظم الملوثات السائلة التي يمكن العثور عليها في نظام الهواء.
يتم قياس محتوى الماء من حيث نقطة الندى. وهي درجة الحرارة التي لا يزال الهواء المضغوط قادرًا على احتواء بخار الماء قبل أن تتكوّن الرطوبة على شكل تكاثف.
إذا لم يتم إزالة الرطوبة، فقد تقلل من العمرالافتراضى لمعدات الهواء المضغوط بسبب التآكل. ببالإضافة إلى ذلك، قد تؤدي الرطوبة إلى نمو البكتيريا، مما قد يؤثر سلبًا على جودة المنتجات النهائية. وتكون هذه المشكلة بالغة الأهمية خاصة في تطبيقات قطاعي الأغذية والمشروبات والأدوية.
يعمل الضاغط الذي يعمل عند 7 بار (e) على ضغط الهواء إلى 8 أضعاف حجمه. مما يقلل أيضًا من قدرة الهواء على احتواء بخار الماء بنفس النسبة. وتكون كمية الماء التي يتم إطلاقها كبيرة. على سبيل المثال، ضاغط هواء بقوة 100 كيلوواط يسحب الهواء عند درجة حرارة 20°C ورطوبة نسبية 60% سيطلق حوالي 85 لترًا من الماء خلال وردية عمل مدتها 8 ساعات. وبناءً عليه، فإن كمية الماء التي سيتم فصلها تعتمد على مجال تطبيق الهواء المضغوط، وهذا بدوره يحدد أي مزيج من المبردات والمجففات تكون مناسبة.
الزيت
تعتمد كمية الزيت في الهواء المضغوط على عدة عوامل، بما في ذلك نوع الماكينة والتصميم والعمر والحالة.
هناك نوعان رئيسيان من تصميم الضاغط في هذا الصدد:
- الضواغط التي تعمل بزيت تشحيم في غرفة الضغط.
- الضواغط الخالية من الزيت التي تعمل بدون مواد تشحيم.
في الضواغط المشحمة، يشارك الزيت في عملية الضغط ويتم تضمينه أيضًا في الهواء المضغوط (كليًا أو جزئيًا). ومع ذلك، في الضواغط المكبسية والحلزونية الحديثة المشحمة، تكون كمية الزيت محدودة للغاية.
في هذه الحالة، يُعرف بأنه مُلوِّث الضغط.
على سبيل المثال، في الضاغط الحلزوني المحقون بالزيت، يكون محتوى الزيت في الهواء أقل من 3 ملجم/م3 عند درجة حرارة 20 درجة مئوية. ويمكن تقليل محتوى الزيت أكثر باستخدام الفلاتر متعددة المراحل. وفي حال اختيار هذا الحل، فمن المهم مراعاة حدود الجودة والمخاطر وتكاليف الطاقة المرتبطة بذلك.
الجسيمات
يبدأ كل شيء بالهواء المحيط الذي يجب ضغطه. ففى البيئة الصناعية النموذجية، قد يحتوي الهواء على أكثر من 140 مليون جسيم من الأتربة لكل متر مكعب. وعند ضغطه، تتركز هذه الملوثات بما يتماشى مع زيادة ضغط الهواء.
وهذا يعني أن الهواء المضغوط قد يحتوي على عدد من جسيمات الأتربة يزيد عدة مرات عن الهواء المحيط. لسوء الحظ، فإن معظمها صغير جدًا (أقل من ميكرونين) بحيث لا يزيل فلتر المدخل سوى 20% منها.
يوجد أيضًا ما نطلق عليه "ملوثات نظام التوزيع". وقد تتضمن جزيئات صدأ من أنابيب التوزيع، والتي تنتقل داخل تيار الهواء المضغوط.
الكائنات الحية الدقيقة
أكثر من 80% من الجسيمات التي تلوث الهواء المضغوط أصغر من 2 ميكرون. تمر هذه الجسيمات الصغيرة بسهولة عبر فلتر مدخل الضاغط، لتنتشر عبر الأنابيب حيث تختلط بالرطوبة وبقايا الزيت ورواسب الأنابيب. وهذا يخلق ظروفًا مثالية لنمو الكائنات الدقيقة.
هذه الكائنات، بما في ذلك البكتيريا والفيروسات والبكتيريوفاجات، قد تكون غير مرئية ولكنها تشكل تهديدًا حقيقيًا. يتراوح حجم البكتيريا بين 0.2 و4 ميكرون، في حين يمكن أن يصل حجم الفيروسات إلى 0.04 ميكرون فقط. يمكن لأي جسيم أصغر من 1 ميكرون أن يمر عبر فلاتر المدخل القياسية. وبوصفها كائنات حية، فإنها تتكاثر بسرعة تحت الظروف المناسبة، وتسرع الرطوبة العالية، خصوصًا في الأنظمة التي لا تحتوي على تجفيف للهواء، من نموها.
يساعد وضع فلتر عالي الكفاءة بعد الضاغط مباشرةً في الحد من الملوثات، ولكن الاعتماد على الترشيح وحده لا يكفي. فلا تزال الكائنات الدقيقة والهباء الجوي القدرة على اختراق الفلتر أو التكاثر على جانبيه.
يتضمن الدفاع الأكثر فعالية خطوتين:
تجفيف الهواء للحفاظ على الرطوبة النسبية أقل من 40%.
تركيب فلتر معقم يسمح بالتعقيم المنتظم بالبخار أو التنظيف السهل.
يحمي هذا النهج معداتك ومنتجاتك وعملياتك، مع ضمان توفير هواء مضغوط نظيف وموثوق في كل خطوة.
آثار الزيت والجسيمات والرطوبة في نظام الهواء المضغوط
يمكن أن تضر الملوثات بإنتاجك بثلاث طرق رئيسية. وهي تشمل ما يلي:
- تقليل أداء نظام الهواء المضغوط لديك
- تؤثر على معداتك التي تعمل بالهواء
- تعريض سلامة وجودة المنتجات النهائية للخطر
يشكل كل ملوث تهديدًا في حد ذاته، ولكن معًا يمكن أن يسبب مشكلات أكبر.
عندما يكون الزيت والرطوبة موجودين في الهواء المضغوط، فذلك يوفر البيئة المثالية لنمو الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والفيروسات.
وهذا تحدي بالغ الأهمية. فالمتر المكعب الواحد من الهواء المحيط قد يحتوي على أكثر من 140 مليون جسيم، العديد منها أصغر من 1 ميكرون. والكائنات الدقيقة، التي يتراوح حجمها بين 0.04 و4 ميكرون، صغيرة بما يكفي لتخترق مرشح المدخل القياسي دون أن تُلاحظ."
ونظرًا لأنها كائنات حية، فإنها تتكاثر عندما تكون الظروف مناسبة، خصوصًا في الهواء المضغوط غير المجفف وذو الرطوبة العالية. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص في صناعات مثل الأغذية والمشروبات أو الصناعات الطبية أو الدوائية، حيث يمكن أن يؤدي التلوث إلى عواقب خطيرة.
حماية نظام الهواء المضغوط لديك
لحسن الحظ، هناك أخبار جيدة: مع المعالجة المناسبة، مثل الفلاتر والمجففات، يمكن حماية نظام الهواء المضغوط من كل هذه الملوثات.
إذا كنت ترغب في معرفة كيفية القيام بذلك، فإن الخطوة الأولى هي تحديد جودة الهواء المطلوبة لتطبيقك، على سبيل المثال، إذا كان يجب الالتزام بفئة ISO معينة.
يغطي هذا الدليل كل ما تحتاج إلى معرفته حول معالجة الهواء، بدءًا من أنواع الملوثات ووصولاً إلى متطلبات جودة الهواء.
هل لديك أية أسئلة؟ يسر خبراؤنا مساعدتك. ما عليك سوى النقر فوق الزر أدناه للتواصل معنا. ↓
منتجات ذات صلة
المقالات ذات الصلة
كيف تختار فلتر خط لنظام الهواء المضغوط؟
15 نوفمبر, 2022
باستخدام فلتر خط المدمج، يمكنك إزالة المواد غير المرغوب فيها والضارة من الهواء. تعرّف على المزيد هنا.
جودة الهواء المضغوط
18 أكتوبر, 2022
يجب اتخاذ عدد من القرارات عند تركيب نظام هواء مضغوط لملائمة الاحتياجات المختلفة وتوفير جودة الهواء المناسبة.