غاز مجفف الهواء المبرد

أنواع مجففات الهواء المبردة

مجفف الهواء المبرد هو جهاز يستخدم لإزالة الرطوبة من الهواء المضغوط. يُعرف أيضًا باسم مجفف الهواء المبرد. يعتمد مبدأ عمل مجفف الهواء المبرد على مبدأ عمل الثلاجة أو مكيف الهواء. يعمل نظام التبريد في المجفف على خفض درجة حرارة الهواء المضغوط. بمجرد انخفاض درجة الحرارة، يحدث التكثيف، وتخرج الرطوبة من النظام من خلال نظام التصريف.

هناك أنواع مختلفة من مجففات الهواء المبردة:

• مجفف مبادل حراري خارجي

  يستخدم مجفف الهواء المبرد بمبادل حراري خارجي ماء التبريد من مبرد خارجي لتبريد الهواء المضغوط. تشبه عملية تبريد هذا المجفف عملية تبريد مجفف الهواء المبرد بالهواء، لكن ماء التبريد يكون من مصدر خارجي. في تصميم هذا المجفف، يجب أن يكون مبرد التبريد الخارجي موجودًا لكي يعمل المجفف بكفاءة.

• مجفف الهواء المبرد بالهواء

  تستخدم مجففات الهواء المبردة بالهواء الهواء المحيط لتبريد الهواء المضغوط. يتم دمج ملفات التبريد المزودة بالزعانف ومروحة تبخر المكثفات في وحدة المجفف. تقوم مروحة المبخر بتوجيه الهواء المحيط عبر ملفات التبريد. تسمح هذه العملية بتبخر الرطوبة الموجودة في الهواء المضغوط وتكثيفها مرة أخرى إلى الماء. لا يحتاج مجفف الهواء المبرد بالهواء إلى مصدر تبريد خارجي ليعمل بكفاءة.

• مجفف الهواء المبرد بالماء

  يستخدم مجفف الهواء المبرد بالماء الماء لتبريد الهواء المضغوط. يستخدم تصميم هذا المجفف مصدر تبريد خارجي، وعادة ما يكون مبردًا. مجفف الهواء المبرد بالماء أكثر فعالية من مجفف الهواء المبرد بالهواء في خفض نقاط الندى للهواء المضغوط. يعمل مجفف الهواء المبرد بالماء بشكل أفضل في المناطق التي تكون فيها درجة الحرارة المحيطة مرتفعة.

• مجفف الهواء المجفف بدون حرارة

  يُزيل مجفف الهواء المجفف بدون حرارة الرطوبة عن طريق مرور الهواء المضغوط عبر مواد مجففة. تمتص هذه المواد الرطوبة. ثم يمر الهواء المضغوط المجفف عبر مادة المجفف، والتي يتم إطلاقها لاحقًا من خلال عملية تُعرف باسم "التفجير". من أهم مزايا مجفف الهواء المجفف بدون حرارة إمكانية وضعه في أي مكان، حتى في المناطق التي تتمتع برطوبة عالية.

• مجفف الهواء المبرد بالتسخين الداخلي

  يعمل مجفف الهواء المبرد بالتسخين الداخلي بشكل مشابه لمجفف المجفف. يستخدم سخانًا لتجفيف مادة المجفف. يساعد السخان في تصميم هذا المجفف على تقليل كمية الهواء المضغوط المستخدمة في عملية التجفيف الداخلية.

مواصفات وصيانة مجفف غاز الهواء المبرد

تتوفر مجففات الهواء المبردة بمواصفات مختلفة حسب حجمها ونموذجها. فيما يلي بعض التكوينات الرئيسية التي قد تُلاحظ عند البحث عن مجفف هواء لضغط الغاز.

• سعة المجفف

  تشير هذه الخاصية إلى حجم أو معدل تدفق الهواء المضغوط الذي يمكن للمجفف معالجته بكفاءة. يُشار إليها عادةً بالأقدام المكعبة في الدقيقة عند ضغوط متغيرة. ترتبط سعة المجفف ارتباطًا مباشرًا بكمية الرطوبة التي يمكن إزالتها من الهواء المضغوط.

• انخفاض ضغط المدخل والمخرج

  هو الفرق في الضغط بين مدخل المجفف ومخرجه. هذه المواصفة مهمة لأنها تشير إلى مقدار الضغط الذي يمكن للنظام تحمله. يمكن لانخفاض الضغط العالي أن يقلل بشكل كبير من كفاءة النظام بأكمله.

• درجة حرارة التشغيل

  تختلف درجة حرارة تشغيل المجفف حسب نوعه ونموذجه. على سبيل المثال، تعمل امتصاصات الحرارة بدون حرارة عند درجات حرارة تتراوح بين 2 درجة مئوية و 10 درجات مئوية (35 درجة فهرنهايت و 50 درجة فهرنهايت). يمكن لغيرها العمل عند درجات حرارة أعلى تصل إلى 70 درجة مئوية (158 درجة فهرنهايت). تسمح التصاميم المدمجة لمجففات الهواء المبردة بالعمل بشكل جيد في الظروف الجوية العادية. تعتبر هذه الظروف مثالية لتكوين المكثفات، مما يجعل هذه المجففات فعالة للغاية.

• طريقة التبريد

  تحتوي مجففات الهواء المبردة على مبردات تعتمد على المبردات ومبردات هجينة. تستخدم المبردات التي تعتمد على المبردات مواد تبريد مثل R-134a أو R-404A أو R-410A، بينما تجمع الأنواع الهجينة بين تبريد المبردات وتبادل الهواء المحيط من خلال التوصيلات.

• ميزات توفير الطاقة

  تحتوي بعض المجففات على ضوابط بدء/إيقاف تلقائية تعمل عند عتبات ضغط معينة. يحتوي البعض الآخر على كتلة حرارية تحتفظ بالحرارة أثناء فترات عدم التبريد. كل هذا يوفر الطاقة أثناء العمليات الواعية بيئيًا.

• الفلاتر المدمجة

  غالبًا ما يحتوي مجفف الهواء المبرد على فلاتر مدمجة تعمل على إزالة الجسيمات الصلبة والزيت من الهواء المضغوط. يساعد ذلك في تقليل الرطوبة بشكل أكبر في النظام وتحسين جودة الهواء.

متطلبات الصيانة

تُعد صيانة مجفف ضاغط الهواء المبرد أمرًا أساسيًا لضمان خلو الهواء المضغوط من الرطوبة. يحسن ذلك كفاءة الأدوات والمعدات ونظم ضغط الهواء بأكملها ويطيل عمرها. تقترح الشركات المصنعة إجراء روتينات صيانة منتظمة لتحقيق جميع هذه الفوائد. تتضمن بعض إجراءات التنظيف البسيطة والموصى بها ما يلي:

• فحص النظام بأكمله

  يجب على المشغلين فحص مكونات مجفف التبريد بالكامل بشكل روتيني. يجب عليهم إيلاء اهتمام خاص للمروحة والملفات والفلاتر وفصل المكثفات. يساعد الفحص الدقيق على تحديد علامات التآكل المبكرة التي يمكن أن تتفاقم بسرعة إلى مشكلات أكثر خطورة، يصعب تصحيحها وتكلفتها باهظة.

• فحص مستويات المبرد

  تعتمد فعالية مجفف الهواء المبرد على مستويات المبرد التي يستخدمها. يمكن أن تؤدي المستويات المنخفضة إلى تقليل كفاءة المجفف. لذلك، يجب على موظفي الصيانة والمشغلين مراقبة المستويات بشكل منتظم وإعادة تعبئتها عند الضرورة.

سيناريوهات تطبيق مجففات الهواء المبردة

مجفف الهواء المبرد هو جهاز يبرد الهواء المضغوط عن طريق تطبيق دورة التبريد حتى يتم الوصول إلى نقطة التجمد لبخار الماء في الهواء. تُنتج هذه العملية سائلاً يُصرف الماء من الهواء، مما يُجففه.

هذه بعض من العديد من استخدامات مجفف الهواء المبرد:

• الطباعة: تستخدم صناعة الطباعة مجففات الهواء المبردة لإدارة الآلات. يعد تجفيف الورق والحبر بسرعة أمرًا بالغ الأهمية لزيادة الإنتاجية وتحقيق المستوى التالي.
• النسيج: يُستخدم مجفف الهواء المبرد في صناعة النسيج للمساعدة في إزالة الرطوبة من الألياف الاصطناعية والطبيعية مثل البوليستر والقطن والنيلون وغيرها.
• صناعة الأغذية المعبأة: في صناعة معالجة الأغذية والمشروبات، يلعب مجفف الهواء المبرد دورًا مهمًا في تحسين خطوط إنتاج العلب والزجاجات الجافة. يقوم بذلك عن طريق تحسين جودة الهواء المضغوط المستخدم في التنظيف وتجفيف الزجاجات.
• البناء: تُستخدم مجففات الهواء المبردة بشكل أساسي لإزالة الرطوبة من الهواء المضغوط لمنع أعطال الأدوات وتحسين كفاءة الأنظمة الهوائية. تساعد هذه المجففات على منع انسداد وتلف مسدسات الرش ورشاشات الهواء ومعدات الطلاء المستخدمة في الطلاءات والمواد اللاصقة والدهانات.
• السيارات: يُعد تنظيف أجزاء ومكونات السيارات عملية أساسية. يُستخدم مجفف الهواء المبرد بشكل شائع لإزالة الرطوبة من الهواء المضغوط المستخدم في تطبيقات نفخ الهواء. يمنع الهواء الجاف ظهور بقع الماء ويضمن التجفيف الكامل قبل التجميع أو الطلاء.
• قوالب البلاستيك: عند حقن البلاستيك لتشكيل أشكال وأحجام محددة، قد يكون مجفف الهواء المبرد مطلوبًا لإزالة التكثيف من دوائر التبريد في قوالب الحقن. سيضمن ذلك عمليات تشكيل دقيقة ومتسقة.
• تصنيع المعادن وتشكيلها: في مجال معالجة المعادن الميكانيكية، يُعد مجفف الهواء المبرد أداة أساسية في تطوير مكونات المعادن من خلال عمليات مثل التشكيل، حيث يُستخدم الهواء المضغوط لتبريد الأدوات وإزالة الرقائق. عن طريق تجفيف الهواء، يمنع المشكلات المتعلقة بالرطوبة مثل الصدأ والتآكل على المعدات والأجزاء المصنعة، مما يضمن تشغيلًا سلسًا وفعالًا.

اختيار مجفف غاز الهواء المبرد المناسب

يُعد اختيار مجفف الهواء المضغوط المبرد المناسب لتطبيق معين أمرًا ضروريًا لتحقيق الأداء الأمثل وكفاءة الطاقة وفعالية التكلفة. بعض العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند الاختيار تشمل ما يلي.

• تدفق الهواء: يُعد تدفق الهواء الاسمي لمجفف الهواء هو أقصى تدفق للهواء يمكن للمجفف المبرد معالجته عند درجة حرارة وضغط مدخل محددين. من المهم اختيار مجفف بسعة تدفق هواء مطابقة لـ CFM الضاغط. يمكن أن يؤدي استخدام مجفف أصغر حجمًا إلى تجفيف غير كافٍ، بينما قد يكون استخدام مجفف أكبر حجمًا مكلفًا بشكل غير ضروري وقد يستهلك طاقة زائدة.

• ضغط التشغيل: يحدد ضغط تشغيل مجفف الهواء المبرد مدى قدرته على أداء دورات الضغط/التمدد لإزالة الرطوبة من الهواء المضغوط. من الضروري مطابقة ضغط تشغيل المجفف مع ضغط نظام الهواء المضغوط لضمان أداء تجفيف مثالي وتجنب إضافة ضغط زائد إلى النظام بأكمله.

• طريقة التبريد: تستخدم مجففات الهواء المبردة طرقًا مختلفة لتبريد الهواء المضغوط وإزالة الرطوبة. يُعد اختيار الطريقة المناسبة لتطبيق معين أمرًا ضروريًا أيضًا. تُعد مجففات الماء المبردة مثالية للتطبيقات التي يمكنها الوصول إلى الماء المتدفق باستمرار وحيث يكون تبادل الحرارة الفعال أمرًا ضروريًا. تُعد مجففات الهواء المبردة مناسبة عادةً للعديد من التطبيقات القياسية مع وجود هواء محيط كافٍ. ومع ذلك، قد لا توفر تبريدًا فعالًا في بيئات ذات درجة حرارة محيطة مرتفعة. تُعد التبريد المنخفض مناسبة للتطبيقات التي يجب أن تكون جميع مكوناتها منخفضة الحرارة للغاية.

• متطلبات الترشيح: اعتمادًا على احتياجات التطبيق المحددة، يُعد اختيار مرشح ما قبل الترشيح والفلاتر بعد الترشيح الاختيارية للمجفف أمرًا ضروريًا. يُزيل مرشح ما قبل الترشيح، عادةً مرشح التماسك، الماء بالجملة والماء السائل من الهواء المضغوط، بينما يلتقط مرشح ما بعد الترشيح أي جسيمات دقيقة متبقية. تمنع الفلاتر الأولية تلف نظام التبريد في المجفف بسبب الماء، وتضمن الفلاتر بعد الترشيح نظافة الهواء للمعدات الموجودة في المصب.

• خيارات التحكم: يُعد اختيار خيارات التحكم المطلوبة لمراقبة حالة المجفف وإجراء استكشاف الأخطاء وإصلاحها عن بعد أمرًا ضروريًا. تحتوي بعض المجففات على وحدات تحكم ضغط بسيطة لتحسين قدرة التبريد، بينما تحتوي بعضها الآخر على وحدات تحكم إلكترونية متقدمة مزودة بشاشات ملونة لعرض المعلمات في الوقت الفعلي وتشخيص الأعطال.

أسئلة وأجوبة

س: كيف يعمل مجفف الهواء المضغوط المبرد؟

ج: يُبرد الهواء بواسطة مبرد في مبادل الحرارة بمجرد دخول الهواء المضغوط الساخن إلى المجفف. نتيجة لذلك، تتكثف الرطوبة وتنفصل عن خزان المجفف بواسطة فاصل. يتم تسخين الهواء المضغوط المجفف مرة أخرى وإرساله إلى الخارج للسماح بتدفق المزيد من الهواء عبر المجفف.

س: ما هي إيجابيات وسلبيات مجففات الهواء المبردة؟

ج: تتمثل مزايا مجفف الهواء المبرد في تكاليف التشغيل المنخفضة والتكنولوجيا البسيطة والأداء الموثوق. كما أنه صغير الحجم ومُدمج. ومع ذلك، لا يعمل مجفف الهواء المبرد بشكل جيد في درجات الحرارة المنخفضة للغاية. كما أنه قد يسمح بوجود كمية صغيرة من الرطوبة المتبقية، وبالتالي، قد لا يكون مناسبًا لأنظمة الرش وتطبيقات إزالة الرمل بالرمل.

س: ما الفرق بين مجفف الهواء المبرد الدوري ومجفف الهواء المبرد المستمر؟

ج: يشبه مجفف الهواء المبرد الدوري عملية التجفيف المستمرة ولكن مع دورة تجفيف وتبريد. كما أنه يستخدم مبادل حرارة ومبردًا. ومع ذلك، في حين يعمل مجفف الهواء المبرد غير الدوري بشكل مستمر، يعتمد تشغيل مجفف الهواء الدوري على طلب الهواء المضغوط. يكون مجفف الهواء المبرد غير الدوري أصغر حجمًا وتكلفته الأولية أقل من مجفف الهواء الدوري.

س: ما الفرق بين مجفف الهواء المبرد ومجفف الهواء المجفف بدون حرارة؟

ج: يُبرد مجفف الهواء المبرد الهواء المضغوط لتكثيف الرطوبة. في المقابل، يستخدم مجفف الهواء المجفف بدون حرارة مادة مجففة مسامية لامتصاص الرطوبة. يتم تسخين مادة المجفف بعد ذلك لإطلاق الرطوبة. يُعد مجفف الهواء المبرد أيضًا أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من مجففات المجفف. ومع ذلك، يمكن للآخر أن ينتج هواءًا مضغوطًا أكثر جفافًا.