مقارنة واختيار معدات إعادة معالجة الهواء المضغوط

باعتبارها المعدات الرئيسية لضاغط الهواء، مصدر الطاقة الغازية الصناعية، ومع التطور التدريجي للصناعة، أصبح ضاغط الهواء يُستخدم في جميع المجالات تقريبًا. كما يُعد المجفف، المستخدم كجهاز لإعادة معالجة الهواء المضغوط، ضروريًا أيضًا. حاليًا، توجد أنواع المجففات، منها المجفف البارد ومجفف الشفط. وتختلف طرق إعادة التدوير في المجفف، حيث تُقسم إلى إعادة التدوير بالضغط، وإعادة التدوير بالحرارة الدقيقة، وإعادة التدوير بالنفث، وإعادة التدوير بالحرارة المضغوطة.

1- آلة التجفيف البارد

مجفف التبريد هو مجفف تجميد، ويعتمد مبدأ عمله على دورة التبريد. من خلال امتصاص المُبرِّد للحرارة (حرارة الهواء المضغوط) في المُبخر، يبرد الهواء المضغوط، وعند ضغط ثابت ورطوبة تشبع مختلفة ودرجات حرارة متباينة، يتشكل تكثيف سائل يُصرَّف تلقائيًا عبر مصيدة. بعد تبريد الهواء المضغوط، يُعاد تسخينه عند مدخله، ثم يُصرَّف. يهدف هذا إلى خفض درجة حرارة نقطة الندى للهواء المضغوط. نظرًا لأن مبدأ عمله هو تبريد دورة التبريد، فإن نطاق درجة حرارة نقطة الندى للهواء المضغوط يتراوح بين 2 و10 درجات مئوية. يتميز هذا المجفف بانخفاض سعره وسهولة تركيبه، ويعتمد بشكل أساسي على الطاقة الكهربائية، مما يجعله صديقًا للبيئة ولا يُسبب أي تلوث. في حال كانت درجة حرارة نقطة الندى للهواء المضغوط مرتفعة، يُمكن استخدامه كخيار أول.

2- لا يوجد تجديد حراري

تعتمد آلية تجديد مجفف التجديد الخالي من الحرارة على إزالة الماء من المادة الماصة، وذلك لتحقيق هدف تجديدها. يتميز هذا النوع من المجففات بعدم حاجته إلى مصدر حرارة، حيث يُستخدم الهواء المضغوط المجفف كمصدر لإعادة التغويز، ويمكن أن تصل درجة حرارة نقطة الندى إلى ما بين -20 و -40 درجة مئوية. أما عيبه فهو استهلاكه لكمية أكبر من الغاز.

3- التجديد الحراري الدقيق

تعتمد عملية التجديد الحراري الدقيق على مصدر حرارة إضافي، مستفيدةً من خصائص التجديد للمادة الماصة داخلها، وذلك عن طريق التسخين والتبريد التدريجيين، مما يؤدي إلى إزالة الماء من المادة الماصة ببطء، وبالتالي استعادة قدرتها على امتصاص الماء مرة أخرى. تُسهم خصائص معدات التسخين الدقيق في تقليل هدر الهواء المضغوط المُعاد تدويره عند استخدام مصدر حرارة، حيث يمكن أن تصل درجة حرارة نقطة الندى إلى -20 إلى -40 درجة مئوية. إلا أن من عيوب هذه التقنية الحاجة إلى تسخين مصدر الحرارة، مما يزيد من حجم الجهاز. لذا، يُنصح باختيار المعدات المناسبة إذا أمكن استخدامها بالقرب من مصدر حرارة مهدر.

4- تجديد الطاقة بالرياح والحرارة

تتميز مجففات التجديد الحراري بالنفخ بوجود منفاخ خارجي، حيث يتم تسخين هواء النفخ لإزالة الرطوبة من المادة الماصة، وبالتالي تحقيق هدف التجديد. ومن خصائصها تقليل هدر الهواء المضغوط المعاد تدويره، وإمكانية وصول درجة حرارة نقطة الندى إلى -20 إلى -40 درجة مئوية. إلا أنها تتطلب تسخين مصدر الحرارة، وزيادة استهلاك طاقة المنفاخ، وزيادة الحجم.

5- التجديد الحراري المضغوط

يُعدّ مجفف الامتزاز المُجدد حراريًا بالضغط من أكثر مجففات السوق كفاءةً في استخدام الطاقة، حيث يستغلّ ضغط الضاغط كمصدر للحرارة بشكل كامل. ومن خلال استخدام جزء من هواء الضاغط المُعاد تدويره، يتم تسخين المادة الماصة باستخدام مصدر حرارة عالي الضغط ودرجة الحرارة، ثم تُجدد المادة الماصة. بعد ذلك، يُبرد الهواء المضغوط، ويُخلط جزء آخر منه مع جزء آخر من الهواء المضغوط لامتصاص الماء، مما يُحقق هدف خفض نقطة الندى. تصل نقطة ندى الهواء المضغوط إلى -20-30 درجة مئوية، وهو ما يُلبي تمامًا درجة حرارة نقطة الندى المطلوبة في معظم الشركات. يتميز مجفف الامتزاز المُجدد حراريًا بعدم هدر الطاقة، فضلًا عن توفيره الكبير في تكاليف التشغيل على المدى الطويل. في الوقت الحالي، يتأثر السوق بشكل متزايد بخيارات الشركات ذات الأولوية. لكن في الوقت نفسه، ونظرًا لبنيتها المعقدة، وضرورة توافق استخدامها مع ضاغط الهواء، فإن جميع مجففات الامتزاز المستخدمة حاليًا في السوق والتي تعتمد على استغلال الحرارة المهدرة مزودة بضاغط خالٍ من الزيت، أي أنها تستخدم ضاغطًا طاردًا مركزيًا وآلة لولبية خالية من الزيت. لذا، فإن تكلفة الاستثمار فيها أعلى بكثير من تكلفة مجففات الامتزاز الأخرى التي لا تعتمد على تجديد الحرارة أو التي تعتمد على مصدر حرارة خارجي. عند اختيار الاستثمار، يمكن حساب فترة استرداد التكلفة بناءً على الطلب وتوفير الطاقة.

خاتمة

يُعدّ المجفف من معدات إعادة معالجة الهواء المضغوط. ويتم اختياره واستخدامه مع ضاغط الهواء، حيث يُنصح باختيار المجفف المناسب قبل البدء باختيار ضاغط الهواء. وفي الوقت نفسه، يجب مراعاة ميزانية تكلفة الاستثمار، واستهلاك الطاقة المستقبلي، وتكاليف الصيانة، وغيرها من العوامل عند الاختيار.

يمكن تطبيق مجفف الألومينا والمنخل الجزيئي والمواد الماصة الأخرى الخاصة بشركتنا على المجفف المذكور أعلاه، والذي يمكن أن يصل إلى أدنى نقطة ندى ضغط تبلغ -40 درجة مئوية، ويمكن أن يعمل بثبات، ولا تزال كفاءة الامتصاص أكثر من 95٪ بعد التجديد.