كيف يتم التحكم في التدفق في ضواغط الهواء؟

• نظام التحكم الإلكتروني: تراقب المستشعرات ضغط النظام في الوقت الفعلي. تقارن وحدة التحكم الضغط الفعلي بنقطة الضبط وتحدد سرعة المحرك المطلوبة.
• تشغيل محول التردد: يقوم محول التردد بتغيير التردد والجهد المزوَّدين للمحرك الكهربائي، مما يغيّر عدد دورات المحرك في الدقيقة، وهو ما يؤثر على سرعة عنصر الضغط وبالتالي على كمية الهواء المزودة.
• الضبط المستمر للسرعة: نظرًا لأن تغيير السرعة يتم بسلاسة وليس على مراحل، يمكن لنظام السرعة المتغيرة (VSD) الحفاظ على استقرار دقيق للضغط، وغالبًا في حدود ±0.1 بار عند اختيار الإعداد الصحيح وضبطه بشكل مناسب.
• كفاءة الحمل الجزئي: عندما ينخفض الطلب، يقوم نظام التحكم بخفض السرعة، وينخفض استهلاك الطاقة لأن الضاغط ينتج فقط كمية الهواء التي تحتاجها شبكة الهواء.
• بدء التشغيل السلس: يقوم محول التردد السرعة تدريجيًا، مما يقلل من تيار الاندفاع ويحد من الإجهاد الكهربائي والميكانيكي أثناء بدء التشغيل.

تتحقق فوائد التحكم في السرعة المتغيرة (VSD) عندما يتغير الطلب على الهواء على مدار اليوم. فمن خلال ضبط عدد دورات المحرك في الدقيقة (RPM) بشكل مستمر، ينظم الضاغط سرعته دون الحاجة إلى دورات تحميل وتفريغ متكررة، مما يعزز الكفاءة ويضمن استقرارًا أعلى في التشغيل.

• توفير الطاقة: عادةً ما يتراوح ما بين 30 إلى 60% مقارنةً بالتشغيل ثابت السرعة في المواقع ذات الطلب المتغير، مع توفيرات مدفوعة باستخدام طاقة أقل عند الحمل الجزئي.
• التحكم المتسق في الضغط: تدعم نطاقات الضغط الأكثر ضيقًا العمليات المستقرة ويمكن أن تقلل من الحاجة إلى التشغيل عند نقطة ضبط أعلى من اللازم.
• تقليل الصيانة: عدد أقل من عمليات التشغيل وتشغيل أكثر سلاسة يقلل من تآكل المكونات والصمامات.
• بدء التشغيل السلس: تقليل تيار الاندفاع والتسارع اللطيف من الضغط على الإمداد الكهربائي ونظام نقل الحركة.

تعد تقنية الإدارة متغيرة السرعة (VSD) خيارًا ذكيًا عندما يتغير الطلب على الهواء خلال اليوم. وهو يناسب المواقع ذات الإنتاج المتقلب، والعمليات متعددة الورديات التي تشهد فترات ذروة وفترات انخفاض واضحة، وكذلك المصانع التي يكون فيها الضاغط ثابت السرعة كبير الحجم ويقضي ساعات طويلة في التشغيل بحمل جزئي.

تعتمد فترة استرداد الاستثمار على سعر الكهرباء وساعات التشغيل ومدى اختلاف الطلب، ولكن العديد من المنشآت تحقق عائدات في غضون أشهر إلى بضع سنوات. ويكمن الأساس في مواءمة طريقة التحكم مع ملف الطلب الفعلي لديك، لضمان ضغط مستقر وتحقيق أفضل وفورات ممكنة في استهلاك الطاقة.

تُعد أنظمة الضواغط ثنائية السرعة خيارًا متوسطًا بين التحكم في السرعة الثابتة والضواغط متغيرة السرعة (VSD). وهي تعمل بسرعتين للمحرك: السرعة الكاملة للخرج الكامل، ثم سرعة أقل أثناء التفريغ.

يؤدي التشغيل عند الحد الأدنى للسرعة أثناء التفريغ إلى تقليل استهلاك الطاقة. كما تساهم الأنظمة ثنائية السرعة في تقليل خسائر الانتقال، بفضل سرعة المحرك المنخفضة أثناء التفريغ وقدرتها على بدء التشغيل (بسرعة أكبر) حتى عندما يكون النظام تحت الضغط.

تشكل الطاقة حوالي 80% من تكلفة ملكية الضاغط وتشغيله. وهذا يعني أن التوفير في استهلاك الطاقة بنسبة 20% الذي يمكن أن يحققه الضاغط GA FLX يمكن أن يحدث فرقًا ملموسًا في خفض تكاليف التشغيل ودعم تحقيق أهداف الاستدامة.

تعمل السرعة المزدوجة بشكل أفضل عندما تكون التغيرات في الطلب معتدلة ويمكن التنبؤ بها، مثل:

• مواقع التشغيل متعددة الورديات ذات فترات ذروة وفترات انخفاض واضحة
• المنشآت ذات دورات الإنتاج المتكررة
• عمليات واعية بالتكلفة تسعى إلى تحسين الكفاءة دون الانتقال الكامل إلى تقنية السرعة المتغيرة VSD

تعمل الضواغط ثابتة السرعة بعدد لفات ثابت للمحرك في الدقيقة، لذا فإن التحكم في التدفق يأتي من نوع نظام التحكم ، وهو التحكم في التحميل والتفريغ الأكثر شيوعًا. بدلاً من تغيير سرعة المحرك، ينظم الضاغط تدفق الهواء عن طريق تشغيل مدخل الضاغط أو إيقاف تشغيله.

• تنظيم صمام المدخل: طريقة شائعة تُستخدم للتحكم في تدفق خرج الضاغط عن طريق فتح صمام المدخل أو إغلاقه ببساطة
• دورة التحميل إلى التفريغ: عند نقطة ضبط الضغط العليا، يتم تفريغ الضاغط، وعند انخفاض الضغط إلى نقطة الضبط المنخفضة، يتم تحميله مرة أخرى.
• تشغيل نطاق الضغط: يُطلق على الفرق بين نقطة ضبط التفريغ ونقطة ضبط التحميل اسم نطاق الضغط، وهو يوضح مقدار التذبذب المسموح به في الضغط مقارنة بقيمة الضغط المطلوبة.

تعمل أنظمة التحميل والتفريغ ثابتة السرعة بشكل أفضل عندما يكون الطلب ثابتًا ومرتفعًا، بحيث يظل الضاغط محملًا في معظم الوقت، مثل العمليات 24/7.

مقارنةً بحلول التحكم في السرعة الأكثر تقدمًا، تعني الأنظمة الثابتة السرعة عادةً استثمارًا أوليًا أقل، ولكنها تستهلك عادةً طاقة أكبر مقارنةً بضاغط VSD.

ستكون للضواغط ذات السرعة الثابتة تيارات بدء تشغيل أعلى، كما تشهد عددًا أكبر من دورات التحميل/التفريغ/التشغيل/الإيقاف، مما قد يؤثر سلبًا على تآكل بعض المكونات والصمامات.

عندما يرتفع الطلب على الهواء وينخفض خلال النهار، فإن طريقة التحكم تحدث فرقًا حقيقيًا.  يعمل نظام التحكم في السرعة الثابتة بسرعة ثابتة واحدة ، لذلك يستجيب بشكل أساسي عن طريق التحميل والتفريغ. 

يضيف التحكم المزدوج السرعة خطوة منخفضة السرعة ، مما يسمح للضاغط بالعمل بسرعة عالية أو منخفضة قبل الحاجة إلى التفريغ، مما يمكن أن يقلل من إهدار الطاقة في فترات الحمل الجزئي.

يمكن أن توفر تقنية التحكم في السرعة توفيرًا كبيرًا في الطاقة. يمكن لخبراء الهواء المضغوط لدينا تقييم تطبيقك، وشرح إمكانات التوفير الحقيقية، والتوصية بالحل الأنسب، من أنظمة الإدارة متغيرة السرعة (VSD) إلى أنظمة السرعة المزدوجة.