الضـــواغــــــــط

الموضوع في 'الهندسات' بواسطة عدة احمد, بتاريخ ‏14 أغسطس 2010.

  1. عدة احمد

    عدة احمد طاقم الإدارة مشرف

    ( 1/ أ ) – الضواغط الهوائية ( Air Compressors )


    الضاغط الهوائي : هو القلب النابض لأي نظام تحكم هوائي ، و يقوم الضاغط بتوليد الهواء المضغوط اللازم في عمليات التحكم الهوائية حيث يدخل الهواء الجوي من خط السحب للضاغط بالضغط الجوي ويساوي تقريباً ( 1bar kg/cm ) . ويخرج الهواء المضغوط المستخدم في التحكم الهوائي من خط الطرد للضاغط بضغوط تتراوح مابين ( 5:10bar ) ويستخدم الهواء المضغوط في تشغيل عناصر الفعل الهوائية مثل :- الاسطوانات والمحركات الهوائية الموجودة في الماكينات المختلفة العاملة بالهواء المضغوط .
    وتدار الضواغط الهوائية عادة بالمحركات الكهربية أو آلات احتراق داخلي أو توربينات غازيه وتنقسم الضواغط الهوائية حسب نظرية العمل الى :-
    1) الضواغط ذات الإزاحة الموجبة ( Positive Displacement Compressors ) .
    2) الضواغط الديناميكية ( Dynamic Compressors ) .


    - الضواغط ذات الإزاحة الموجبة :-
    ومبدأ عمل هذه الضواغط هو زيادة الضغط نتيجة لنقصان حجم معين للهواء وأهم هذه الضواغط :
    أ?- الضواغط الترددية ( Reciprocating Compressors ) .
    ب?- الضواغط الدواره ( Rotary Compressors ) .
    1 /(أ)- الضواغط الترددية ( Reciprocating Compressors ) :-
    يتكون الضاغط الترددي من أسطوانة أو أكثر ، وتحتوي كل أسطوانة على مكبس يتحرك حركة ترددية لسحب الهواء الجوي ، ثم ضغطه بالضغط المطلوب ، وتحتوي كل اسطوانة في قاعدتها على صامامين أحدهما يسمى صمام السحب حيث يفتح في شوط السحب للمكبس لدخول الهواء الجوي ، والثاني صمام الطرد حيث يفتح في شوط الطرد لخروج الهواء المضغوط . وتوجد عدة أنواع للضواغط الترددية وهي كما يلي :-
    1. ضواغط ترددية بمرحلة واحدة .
    2. ضواغط ترددية بمرحلتين .
    3. ضواغط ترددية متعددة المراحل .
    أما الضواغط الترددية ذات المرحلة الواحده فتقوم بضغط الهواء الجوي داخل اسطوانه واحده .
    في حين أن الضواغط الترددية ذات المرحلتين تقوم بضغط الهواء الجوي اسطوانة ثم يسمح لخروج الإسطوانة بضغطه مرة أخره في اسطوانة ثانية علماً بان خروج الإسطوانة الاولى يتم تبريده لدرجة حرارة الهواء الجوي بواسطة مبرد بيني ( Inter Call ) وذلك قبل دخوله الاسطوانه الثانية .
    وهناك ضواغط ترددية تصل عدد مراحلها الى ثلاث أو أربع مراحل ...الخ . حيث أن حجم الاسطوانات في الضواغط الترددية متعددة المراحل يتناقص بأرتفاع رتبة المرحلة ، فمثلاً الضاغط الترددي ذي المرحلتين يكون حجم اسطوانة المرحلة الثانية له اصغر من حجم اسطوانة المرحلة الأولى وذلك لنقصان حجم الهواء المضغوط . حسب قانون بويل للغازات حيث ينص على انه : (( يتناسب الضغط لأي كتله من الغاز تناسباً عكسياً مع الحجم عند ثبات درجة الحرارة )) ، ويمكن وضع هذا القانون في الصورة الآتية : ثابت = Pv حيث أن : P هو الضغط ، v هو حجم الغاز .

    1/(ب)- الضواغط الدوارة الريشية (Vane Compressors ) :-
    تتكون الضواغط الدوارة ذات الريش المنزلقة من عضو دوار ، وهو عبارة عن اسطوانة تحتوي على مجاري ويثبت بداخل كل مجره ريشة معدنية اسفلها ياي دفع ، اما العضو الثابت للضاغط الدوار فهو اسطوانة مفرغة تحتوي على فتحتين جانبيتين وهما : فتحة السحب وفتحة الطرد ، علماً بأن دوران العضو الدوارلامركزي ، حيث يوجد إزاحة بين محور العضو الثابت والعضو الدوار ، وعند دوران العضو الدوار ينشأ منطقة لسحب الهواء امام فتحة السحب ، ومنطقة لضغط الهواء امام فتحة الطرد والشكل (2) يعرض رسماً مبسطاً لضاغط دوار . كما توجد ضواغط ريشية بمرحلتين حيث تثبت المرحلتين على نفس محور الدوران ، ويبرد الهواء المضغوط الناتج من المرحلة الأولى بمبرد بيني تماماً كما هو الحال في الضواغط الترددية .
    وعادة يكون عمر الضاغط حوالي 10سنوات اذا كان يعمل بأستمرار وعمره 10000 ساعة تشغيل إذا كان يعمل ويتوقف بعدد مرات لايزيد عن 15مرة في لاساعة وله زمن تشغيل لايزيد عن نصف ساعة كل ساعة .
    ويفضل إستخدام اكثر من ضاغط بسعات منخفضة عن استخدام ضاغط واحد بسعة كبيرة في المنشآت التي تحتوي على أحمال نيوماتيكية كثيرة لتفادي تعطل النظام باكمله اذا تعطل الضاغط .
    وفيما يلي رمز كل من الضاغط ومصدر الضغط تبعاً للنظام العالمي المعمول به من قبل المنظمة العالمية للمواصفات
    ( International Organization Of Standardization )

    2- الضواغط الديناميكية ( Dynamic Compressors ) :-
    تقوم هذه الضواغط بزيادة الضغط نتيجة لتحويل طاقة الحركة للهواء إلى طاقة ضغط ، وذلك عند مرور الهواء بداخلها حيث تحتوي على قرص مثبت به مجموعة من الزعانف بأشكال مختلفة ويسمى هذا القرص Impeller . وهناك عدة انواع لهذه الضواغط مثل :
    أ?- الضاغط ذات التدفق القطري ( Radial Flow Compressor ) .
    ب?- الضاغط ذات التدفق المحوري ( Axial Flow Compressor ) .
    ج?- الضاغط ذات التدفق المختلط ( Mixed Flow Compressor ) .

    (1/ ب)- عناصر تجفيف الهواء المضغوط

    للحفاظ على سلامة العناصر العاملة بالهواء المضغوط يجب تجفيف الهواء المضغوط من الرطوبة بحيث لايزيد محتوى الماء في المتر المكعب ( 0.001g/m ) .
    ويتم تجفيف الهواء المضغوط بخفض درجة حرارته وذلك لتكثيف بخار الماء منه . وهناك عدة طرق لتجفيف الهواء المضغوط اهمها :
    1. المبرد البيني ( Inter Coller ) :-
    ويوجد هذا المبرد بين المراحل المختلفة للضواغط ، وهو بداخل الضاغط .
    2. خزان الهواء ( Air Receiver ) :-
    عادة يجمع الهواء المضغوط بواسطة الضاغط في خزان الهواء لعدة أسباب اهمها :
    1) عند استخدام الضواغط الترددية فإن الهواء المضغوط يكون على شكل موجات إنضغاطية ، فإذا انتقل الهواء المضغوط بهذه الصورة الى نظام التحكم الهوائي يؤدي ذلك الى انهياره وإلى إحداث ضجيج شديد يؤذي العاملين . لذلك توضع الخزانات بجوار الضواغط لمنع إنتقال هذه الموجات إلى باقي نظام التحكم الهوائي .
    2) تقوم الخزانات بتخزين الهواء المضغوط في أوقات الاحمال الخفيفه لإستخدامه في وقت الذروة .
    3) نظراً لأن الهواء المضغوط المخزن داخل الخزانات تكون درجة حرارته مرتفعة عن الهواء الجوي يؤدي الى إنخفاض درجة حرارة الهواء المضغوط ، فتقل قدرته على حمل بخار الماء ويتكاشف جزء من بخار الماء . وفيما يلي رمز الخزان تبعاً للمواصفات القياسية العالمية :
    وعادة يثبت صمام الأمان ( Safty Valve ) على الخزان لحماية الخزان من زيادة الضغط عن الحد المسموح به عند حدوث عطل في نظام التحكم للضاغط . وأيضاً يوجد عداد ضغط ( Pressure Gauge ) لمتابعة الضغط داخل الخزان كذلك يثبت أسفل الخزان صمام تصريف اوتماتيكي ( Automatic Drain ) . ويقوم هذا الصمام بتصريف الماء المتجمع أسفل الخزان . وهناك أنواع كثيرة من صمامات التصريف الأوتماتيكية أهمها النوع ذو العوامه الكروية ( Aball Floot Type ) وهذا الصمام يكون مغلقاً طالما ان مستوى الماء بداخله منخفض وبمجرد أرتفاع مستوى الماء بداخله لحد معين ترتفع العوامه فيفتح الصمام لخروج الماء المتكثف بداخله ثم يغلق من جديد . كما في الشكل حيث يبين خزان رأسي من صناعة شركة Sarco ، مثبت فيه صمام أمان وعداد ضغط وصمام تصريف أوتماتيكي بعوامه ، أما فيعرض قطاعاً داخلياً لصمام التصريف الاوتماتيكي ذي العوامه من صناعة Spirax Sarco.
    3) مبرد الإعاده ( After Cooler ) :
    يوضع مبرد الإعادة بين الضاغط والخزان ، ويقوم هذا المبرد بتبريد الهواء المضغوط نتيجة لمرور ماء بارد حول خط الهواء المضغوط في قمصان تبريد معده لذلك وينتج عن ذلك تكاثف بخار الماء والشكل يعرض نموذجاً لمبرد إعادة .
    4) وحدات التبريد بالفريون ( Refrigeration Units ) :
    وهي تستخدم اتبريد الهواء المضغوط إذا تعذر استخدام مبرد الغعادة او إذا لم يكن مبرد الإعادة قادراً على الوصول لمحتوى مائي اقل أو يساوي 0.001g/m . وفيما يلي رموز كلاً من مبرد الهواء المضغوط ومجفف الهواء بصفة عامه تبعاً للمواصفات القياسية العالمية ، حيث إن الرمز المبرد وهواء مضغوط والرمز لمجفف هواء .
    • ماذا يجفف الهواء المضغوط ؟ Why Dry Compressed Air ?
    يحتوي الهواء المسحوب من الغلاف الجوي على نسبة من الرطوبة على شكل بخار ماء ، كلما زادت درجة حرارة الهواء كلما زادت كمية بخار الماء التي يمكن أخذها منه عند الوصول إلى درجة التشبع 100% يترسب الماء على شكل قطرات . إذا دخلت هذه الرطوبة ( القطرات ) إلى النظام النيوماتيكي تمون العواقب التالية :-
    1. صدأ في الانابيب والأسطوانات والاجزاء الأخرى وهذا يؤدي إلى زيادة التآكل وبالتالي إلى زيادة تكاليف الصيانة .
    2. احتراق التزييت داخل الاسطوانات .
    3. ضعف وعجز الصمامات عن أداء وظائفها في التوصيل والفعل بشكل كامل .
    4. تلويث وتلف في النقاط التي يلتقي فيها الهواء المضغوط بمواد حساسة .
     
  2. فارس الاسلام

    فارس الاسلام طاقم الإدارة مشرف

    [​IMG]

    [​IMG]
    [​IMG]
     
  3. عدة احمد

    عدة احمد طاقم الإدارة مشرف

    شكرا لك اخي لمرورك العطر
     

مشاركة هذه الصفحة