النوع الأكثر استخداما من ضواغط الهواء هو النوع الدوار اللولبي Screw Rotary Type . يستخدم هذا النوع نظرًا لقدرته علي توفير كمية تدفق عالية وضغط الطرد المنخفض Discharge Pressure نسبيًا ولكن لا يزال أكثر من كافٍ لتزويد معدات الأجهزة أو أي مرافق أخرى مطلوبة.

 

نموذج لدائرة نيوماتيك Pneumatic Loop تعمل بالهواء المضغوط Compressed Air .

.

ضاغط هواء الأجهزة Instrument Air Compressor

 

نظرًا لأن ضاغط هواء الأجهزة Instrument Air Compressor لا يوفر تدفقًا معينًا باستمرار، فإنه يحتاج إلى طريقة تحكم من أجل تشغيل ضاغط هواء الأجهزة Instrument Air Compressor بكفاءة. هناك طرق مختلفة للتحكم في التشغيل مثل طريق التشغيل / الإيقاف On-Off وتُسمي أيضا Start/Stop ، وطريقة التحكم في التحميل / عدم التحميل Load/Unload Control ، وكذلك طريقة التحكم في السرعة المتغيرة Variable Speed Control .

.

طريقة التشغيل / الإيقاف On-Off أو Start/Stop

 

هذه هي طريقة التحكم الأساسية في ضاغط الهواء. يعمل نظام التحكم هذا ببساطة على إيقاف تشغيل الضاغط عندما يصل الضغط في “شبكة هواء الأجهزة Instrument Air Network” إلى مستوى عالٍ معين ويتم تشغيل الضاغط مرة أخري عندما ينخفض الضغط إلى ما دون الضغط المحدد Set Pressure .

 

يتم استخدام طريقة التحكم تلك بشكل فعال عندما يكون الطلب المستمر للهواء المضغوط أقل من 50 ٪ من سعة الضاغط Compressor Capacity . عادةً ما يقتصر استخدام تلك الطريقة مع الضواغط ذات الحجم الصغير فقط (أقل من 10 حصان).

 

عيب طريقة التحكم هذه، هو أن دورة التشغيل / الإيقاف Start/Stop Cycle المتكررة للغاية ستؤدي إلى تلف كراسي المحور/المحمل Bearing .

 

ضاغط هواء يعمل بطريقة التشغيل / الإيقاف On-Off أو Start/Stop .

.

طريقة التحكم في التحميل / عدم التحميل Load/Unload Control

 

طريقة التحكم في التحميل / عدم التحميل Load/Unload Control تُستخدم صمام تحميل / عدم التحميل Load/Unload Valve . عندما يصل الضغط في “شبكة هواء الأجهزة Instrument Air Network” إلى ضغط محدد مرتفع High Set Pressure ، سيتم غلق صمام التحميل / عدم التحميل ولكن لا يزال هناك سحب intake صغير معين يمر عبر منفذ ضيق Flow Restriction .

 

في الوقت نفسه ، يتم تصريف طرد الضاغط Discharge إلى الغلاف الجوي من خلال صمام تنفيس Vent Valve . بهذه الطريقة ، سيعمل الضاغط على الضغط الجوي فقط ويقلل من استهلاك الطاقة.
طريقة التحكم تلك، يتم الإستعانة فيها أيضا بمؤقت Timer بحيث يتم إيقاف تشغيل المحرك Motor أيضًا بواسطة وحدة التحكم في حالة استمرار تشغيل الضاغط لفترة معينة وهو غير محمل Unloaded . هذه هي طريقة التحكم الأكثر استخدامًا لعدد كبير من مستخدمي هواء الأجهزة Instrument Air في “شبكة هواء الأجهزة Instrument Air Network”.

 

من خلال تطبيق طريقة التحكم هذه ، فبدلاً من التشغيل / الإيقاف المتكرر ، سيكون هناك شرط للبقاء في وضع عدم التحميل Unload Condition لفترة معينة (يمكن أن تكون 30 دقيقة أو أكثر). إذا تخطت فترة عدم التحميل تلك القيمة، فمن المؤكد أن وحدة التحكم ستطفئ المحرك.

.

تحميل Load/عدم تحميل Unload   في أسلوب التحكم بالتحميل /عدم التحميل Load/Unload Control Scheme ، يظل الضاغط Compressor يعمل باستمرار. ومع ذلك ، عندما يتم تلبية الطلب على الهواء المضغوط أو تقليل الطلب ، فبدلاً من فصل الطاقة عن الضاغط ، يتم تنشيط جهاز يعرف باسم صمام الانزلاق Slide Valve . يكشف هذا الجهاز عن جزء من العضو الدوار Rotor ويقلل بشكل متناسب من سعة الضاغط وصولا إلى 25٪ ، وبالتالي عدم تحميل الضاغط.   هذه الطريقة تقلل من عدد دورات التشغيل/الإيقاف للمحركات الكهربائية عما هو في طريقة التشغيل / الإيقاف On-Off أو Start/Stop وذلك في الضواغط التي تعمل بالكهرباء ، مما يحسن عمر خدمة المعدات مع الحد الأدنى من التغيير في “تكلفة التشغيل Operating Cost” .   جميع مصنعي ضواغط الهواء الصناعية تقريبًا يستخدمون طريقة التحكم تلك. عندما يتم دمج أسلوب التحكم بالتحميل /عدم التحميل Load/Unload Control مع مؤقت Timer لإيقاف الضاغط بعد “فترة محددة مسبقًا” من التشغيل المستمر في وضع عدم التحميل Unloaded ، يُعرف باسم طريقة التحكم المزدوج Dual-Control Scheme أو طريقة مزدوجة الأوتوماتيكية Auto-Dual Scheme (التلقائية المزدوجة).

.

طريقة التحكم في السرعة المتغيرة Variable Speed Control

 

طريقة التحكم في السرعة المتغيرة Variable Speed Control تستخدم مُشغل متغير التردد variable frequency drive كوحدة تحكم في المحرك Motor Controller . عندما يكون الاستهلاك في “شبكة هواء الأجهزة Instrument Air Network” منخفضًا ، سيقوم جهاز مُرسل ضغط Pressure Transmitter باكتشاف ذلك ويرسل قراءة “متغير العملية Process Variable” إلى المشغل المتغير التردد Variable Frequency Drive (VFD) .

 

سيعمل المشغل المتغير التردد VFD هذا على ضبط سرعة المحرك وبالتالي ضبط سرعة انضغاط الهواء. وبالتالي تنخفض سعة الضاغط نتيجة انخفاض الطلب في “شبكة هواء الأجهزة Instrument Air Network”.

 

عندما يكون الاستهلاك مرتفعًا ، سينخفض الضغط في “شبكة هواء الأجهزة Instrument Air Network” وسيرسل مرسل الضغط Pressure Transmitter هذه الإشارة إلى المشغل المتغير التردد VFD .

 

مرة أخرى ، سوف يقوم المشغل المتغير التردد VFD بضبط سرعة المحرك بحيث تزداد سعة الضاغط. طريقة التحكم هذه هي أدق طريقة تحكم في الضاغط ولكن لها تكلفة تركيب أولية عالية.

.

أي طريقة تحكم يجب أن نستخدمها؟

 

كإعداد افتراضي ، بالنسبة لمنصات المعالجة المركزية Central Processing Platform الكبيرة أو في تطبيقات مصانع التكرير Refinery Plant ، يمكن استخدام طريقة التحكم في التحميل / عدم التحميل Load/Unload Control كطريقة تحكم أولي.

 

يمكن استخدام طريق التشغيل / الإيقاف On-Off أو Start/Stop للاستخدامات الصغيرة فقط بينما يمكن اختيار طريقة التحكم في السرعة المتغيرة Variable Speed Control بعد بعض حسابات لمقارنة التكلفة مع طريقة التحكم في التحميل / عدم التحميل Load/Unload Control .

.

مصادر

 

Instrument Air Compressor Control Philosophy

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوك أو

*****************************

مواضيع ذات صلة

 

• الهواء المضغوط والتحكم النيوماتيكي Pneumatic Control

.

• أنابيب توصيل الأجهزة Instrumentation Tubing

.

• صمام المكوك Shuttle Valve

.

• عدد أنابيب توصيل الأجهزة Tools for Instrumentation tubing

.

• مبادئ نظام التحكم الموزع Distributed Control System (DCS)

.

• ما هو الفرق بين What Is The Difference Between Plc And Dcs ؟

.

• التحويل من قيمة فيزيائية إلي تيار mA Scaling

.

• التحويل بين إشارة التيار الكهربي بالجذر تربيعي Square Root والإشارة الخطية Linear ma

.

• مهندس أجهزة دقيقة وتحكم Instrumentation and Control Engineer

.

• مقدمة قياس الحرارة Temperature Measurement

.