التحكم في السعة والحمل

1. لماذا نحتاج إلى التحكم في السعة والحمل؟
تتفاوت ظروف الضغط والتدفق التي صُمم الضاغط و/أو شُغّل على أساسها ضمن نطاق واسع. وتتمثل الأسباب الرئيسية الثلاثة لتغيير سعة الضاغط في متطلبات تدفق العملية، وإدارة ضغط السحب أو التفريغ، أو إدارة الحمل نتيجة لتغير ظروف الضغط وقيود طاقة المحرك.

2. أساليب التحكم في السعة والحمل
يمكن استخدام عدة طرق لتقليل السعة الفعالة للضاغط. ويرد في الجدول أدناه ترتيب "أفضل الممارسات" لطريقة التفريغ.

(1) يُعدّ استخدام سرعة المحرك للتحكم من أكثر الطرق فعاليةً لتقليل السعة وإدارة ضغط السحب و/أو التفريغ. تنخفض الطاقة المتاحة للمحرك مع انخفاض السرعة. وتزداد كفاءة طاقة الضاغط مع انخفاض السرعة نتيجةً لانخفاض سرعات الغاز، مما يُقلل من فقدان الطاقة في الصمامات والأسطوانات.

(2) ستؤدي زيادة الخلوص إلى تقليل السعة والطاقة المطلوبة نتيجةً لانخفاض الكفاءة الحجمية للأسطوانة. وفيما يلي طرق زيادة الخلوص:

- مجموعة صمام الخلوص العالي

جيوب ذات حجم متغير

جيوب هوائية ثابتة الحجم للتخليص

- جيوب حجم الصمام ذات الطبقة المزدوجة

(3) يؤدي تشغيل الأسطوانة أحادية الفعل إلى تقليل السعة من خلال تعطيل طرف الأسطوانة. ويمكن تعطيل طرف رأس الأسطوانة عن طريق إزالة صمامات السحب في طرف الرأس، أو تركيب صمامات تفريغ السحب في طرف الرأس، أو تركيب صمام تفريغ جانبي في طرف الرأس. راجع قسم "تكوين الأسطوانة أحادية الفعل" لمزيد من المعلومات.

(4) التحويل إلى السحب هو إعادة تدوير (تحويل) الغاز من مخرج التفريغ إلى مدخل السحب. وهذا يقلل من سعة التدفق في اتجاه المصب. ولا يؤدي تحويل الغاز من مخرج التفريغ إلى مدخل السحب إلى تقليل استهلاك الطاقة (إلا في حالة التحويل الكامل الذي يؤدي إلى انعدام التدفق في اتجاه المصب).

(5) يؤدي خنق السحب (خفض ضغط السحب بشكل مصطنع) إلى تقليل السعة عن طريق خفض التدفق الفعلي إلى أسطوانة المرحلة الأولى. يمكن أن يقلل خنق السحب من استهلاك الطاقة، ولكنه قد يؤثر على درجات حرارة التفريغ وأحمال القضبان الناتجة عن نسبة الضغط الأعلى.

3. تأثير التحكم في السعة على أداء الضاغط.

قد تؤثر أساليب التحكم في السعة على خصائص أداء متنوعة إلى جانب التدفق والطاقة. ينبغي مراجعة ظروف الحمل الجزئي لضمان الأداء المقبول، بما في ذلك اختيار رفع الصمام وديناميكياته، والكفاءة الحجمية، ودرجات حرارة التفريغ، وانعكاس القضيب، وأحمال قضيب الغاز، والاستجابة الالتوائية والصوتية.

يجب إيصال تسلسلات التحكم الآلي في السعة بحيث يتم أخذ نفس مجموعة خطوات التحميل في الاعتبار في التحليل الصوتي والتحليل الالتوائي ومنطق لوحة التحكم.