كيفية اختيار ضاغط الهواء المناسب لعملك

قبل بضعة أشهر، تلقينا مكالمة من مدير المصنع الذي قفزت فاتورة الكهرباء الخاصة به بشكل يتجاوز بكثير ما توقعه أي شخص بعد تركيب ضاغط جديد. على الورق بدا كل شيء على ما يرام. كانت الوحدة تتمتع بسعة كافية، وكان تصنيف الضغط مطابقًا لورقة المواصفات، ولم يفوّت الإنتاج أي شيء.

تبين أن الضاغط لم يكن هو المشكلة. أيًا كان من صمم النظام، فقد قام بضبط حجمه بما يتناسب مع ذروة الطلب المطلقة في المصنع وتوقف عند هذا الحد - ولم ينظر أبدًا إلى ما حدث بقية اليوم، عندما كان الطلب أقل بكثير وكان الضاغط لا يزال قيد التشغيل، ولم يقم بالكثير من العمل المفيد.

نرى هذا في كثير من الأحيان أكثر مما تعتقد.

إن اختيار الضاغط المناسب لا يتعلق في الحقيقة بمطابقة المحرك برقم موجود في ورقة المواصفات. يتعلق الأمر بفهم ما يحدث لهذا الهواء من لحظة ضغطه إلى لحظة استخدامه - والنظام المصمم بشكل جيد في الواقع يحافظ على ضغط ثابت، ويعمل بشكل موثوق، ولا يهدر الطاقة في القيام بذلك.

ابدأ بالعملية وليس الضاغط

قبل أن تنظر حتى إلى نماذج الضاغط، عليك أن تفهم ما الذي يستهلك الهواء فعليًا.

لا يوجد مصنعين لهما نفس منحنى الطلب. يعد تشغيل الخط على مدار الساعة مشكلة مختلفة تمامًا عن ورشة العمل حيث يتم استخدام عدة أدوات هوائية لبضع ساعات في اليوم. لذا، قبل أن يقوم أي شخص بمواصفات المعدات، فإن الأمر يستحق العمل من خلاله.

لنفترض أن مصنعًا يعمل بضغط 7 بار، ومتوسط ​​18 مترًا مكعبًا/دقيقة، ولكنه يصل إلى 30 مترًا مكعبًا/دقيقة في الذروة، على مدار 6000 ساعة سنويًا. إذا قمت بتحديد حجم النظام بحيث يصل إلى الذروة البالغة 30 مترًا مكعبًا/الدقيقة ووصفته بأنه قد تم إنجازه، فقد قمت ببناء شيء يقضي معظم حياته وهو يعمل بدرجة أقل بكثير من المكان الذي يكون فيه فعالاً. العمل الحقيقي هو الموازنة بين ما يحدث في الذروة وما يحدث في الآخر90%من الوقت.

لا تفترض أن الأكبر هو الأفضل

ربما يكون هذا هو الخطأ الأكثر شيوعًا الذي نواجهه: تحديد الحجم المناسب لأسوأ الحالات ولا شيء غير ذلك.

يمنحك الضاغط الأكبر مساحة للرأس بالتأكيد. ولكن إذا كان يقضي معظم وقته في التسكع ضمن نطاق التشغيل الفعال، فأنت تدفع مقابل تلك المساحة المخصصة للرأس كل ساعة، سواء كنت في حاجة إليها أم لا. لنأخذ على سبيل المثال وحدة بقدرة 110 كيلووات لذروة تبلغ 25 مترًا مكعبًا في الدقيقة - إذا كان المتوسط ​​الفعلي للمحطة هو 12-15 مترًا مكعبًا في الدقيقة، فإن هذا الضاغط سوف يقضي الكثير من الوقت في التفريغ أو التدوير بشكل غير فعال. أضف ذلك على مدى بضعة آلاف من الساعات وستكون أموالًا حقيقية.

ما ننظر إليه في الواقع هو متوسط ​​الطلب، والحد الأدنى للطلب، ومدة استمرار الذروة، ونمط التحميل/التفريغ، ونوع التحكم الذي يستخدمه الضاغط.

في كثير من الأحيان، لا تكون الإجابة الأفضل هي ضاغط واحد كبير، بل اثنين أو ثلاثة يعملون معًا. وحدة واحدة ذات سرعة ثابتة تتعامل مع الحمل الأساسي الثابت، ووحدة متغيرة السرعة تتبع التقلبات، وشيء يتم الاحتفاظ به احتياطيًا عند تعطل الأشياء. يميل هذا المزيج إلى تتبع الطلب الفعلي بشكل أفضل بكثير من آلة واحدة كبيرة الحجم.

تكاليف الضغط أكثر مما يدركه الناس

الجميع يهتم بتدفق الهواء. يتم تجاهل الضغط، ولا ينبغي ذلك.

إن دفع ضغط التفريغ إلى أعلى يتطلب المزيد من الطاقة، توقف كامل. وتعمل العديد من المصانع على ضغط أعلى مما تحتاجه فعليًا - ليس لأن الإنتاج يتطلب ذلك، ولكن لأن نظام التوزيع متسرب، أو صغير الحجم، أو مصمم بشكل سيء، وتشغيل الضاغط هو أسهل طريقة للتعويض.

لنفترض أن العملية تحتاج فقط إلى 7 بار عند نقطة الاستخدام، ولكن الضاغط يعمل عند 8.5 بار فقط لتعويض الخسائر على طول الطريق. هذا الشريط الإضافي البالغ 1.5 لا يساعد أي شخص في اتجاه مجرى النهر، فهو يدفع فقط مقابل الأنابيب السيئة، أو المرشحات المسدودة، أو عدد كبير جدًا من التركيبات، أو عملية التوزيع التي تستغرق وقتًا طويلاً جدًا للبدء بها.

وكقاعدة عامة تقريبية، فإن كل شريط إضافي من ضغط التفريغ يضيف حوالي 6-7%إلى فاتورة الطاقة الخاصة بك. الممارسة الجيدة هي الحفاظ على انخفاض الضغط الإجمالي عبر نظام التوزيع أقل من حوالي 0.3-0.5 بار. معظم النباتات التي قمنا بقياسها تعمل بمعدل أعلى بكثير من ذلك دون أن ندرك ذلك.

التسريبات هي المكان الذي تذهب إليه الأموال فعليًا

لقد دخلنا إلى الكثير من المرافق التي تحتوي على ضاغط جيد وفعال تمامًا - ونظام توزيع يسرب الهواء من عشرات التركيبات التي لم ينظر إليها أحد منذ سنوات.

تسرب واحد من تلقاء نفسه لا يبدو كثيرًا. قم بتشغيله بشكل مستمر لمدة عام وسيضيف بسرعة.

فيما يلي إحساس تقريبي بالحجم: عادةً ما تفقد فتحة مقاس 3 مم عند ضغط خط 7 بار حوالي 1 متر مكعب/دقيقة من الهواء الحر. قم بتشغيل ذلك بشكل مستمر على مدار 6000 ساعة سنويًا، وستجد ما يقرب من 360000 متر مكعب من الهواء المهدر. عند معدل نموذجي يبلغ 0.11-0.13 كيلووات ساعة لكل متر مكعب لنظام 7 بار، يكون ذلك في مكان ما في حدود 4000-5000 كيلووات ساعة سنويًا من تسرب واحد - ومعظم المحطات لديها أكثر من تسرب واحد.

قبل أن يبدأ أي شخص بالحديث عن استبدال الضاغط، من المفيد التجول في المصنع والتحقق من:

  • اتصالات الأنابيب
  • وصلات سريعة
  • الصمامات
  • الأدوات والمعدات الهوائية
  • الخطوط التي لم تعد قيد الاستخدام بعد الآن

في نصف الوقت، تكون أرخص ترقية متاحة هي مجرد إصلاح ما هو موجود بالفعل.

تعتمد جودة الهواء كليًا على ما تفعله به

يبدو الهواء المضغوط نظيفًا عندما يخرج من الخط. ليس كذلك. يحمل الهواء المحيط الرطوبة والزيت، ويعمل الضغط على تركيز كل ذلك.

مدى أهمية ذلك يعتمد على الوظيفة. عادة ما يتم التصنيع العام من خلال الترشيح الأساسي وإزالة الرطوبة. تحتاج خطوط الطلاء إلى أن تكون أكثر جفافًا ونظافة لتجنب عيوب السطح. غالبًا ما يحتاج العمل في مجال الأغذية والأدوية إلى هواء خالٍ من الزيوت تمامًا. أصبح تصنيع الإلكترونيات أكثر صرامة فيما يتعلق بالتلوث.

عادةً ما يعني الانتقال من الهواء المضغوط الخام إلى شيء قابل للاستخدام المجففات (المبردة أو المجففة)، ومرشحات الخطوط، وفواصل الزيت عن الماء، وأجهزة الاستقبال، وبعض طرق مراقبة كل ذلك. الضاغط هو مجرد نقطة البداية – كل شيء بعد أن يقرر ما إذا كان هذا الهواء قابلاً للاستخدام بالفعل.

بطاقة السعر هي أصغر رقم في هذا القرار

يركز الكثير من المشترين على سعر الشراء ويتوقفون عند هذا الحد. بالنسبة للضواغط الصناعية، عادةً ما يكون هذا الرقم هو الجزء الأقل أهمية من التكلفة الإجمالية.

الطاقة هي المكان الذي تذهب إليه الأموال الحقيقية. قم بتشغيل ضاغط بقدرة 90 كيلووات لمدة 6000 ساعة سنويًا على مدار عشر سنوات، وتكلفة الكهرباء على مدار هذا العمر تبدو ضئيلة للغاية مقارنة بما دفعته مقابل الماكينة. وهو ما يعني أيضًا أن التحسن الطفيف في الكفاءة، والذي يتضاعف على مدى عقد من الزمن، ينتهي به الأمر إلى أن يكون ذا أهمية أكبر بكثير مما يتوقع الناس.

عندما نقوم بتشغيل الأرقام بشكل صحيح، فإننا ننظر إلى سعر الشراء، واستخدام الطاقة، والصيانة، وقطع الغيار، والخدمة، وعمر الخدمة المتوقع - معًا، وليس سعر الشراء بمفرده.

نادرًا ما يكون الضاغط الأرخص في الشراء هو الأرخص في التشغيل.

الموثوقية ليست اختيارية

وفي كثير من النباتات إذا توقف الهواء المضغوط يتوقف معه الإنتاج. يتم إيقاف تشغيل المعدات، ويمكن أن تنخفض الجودة، وتبدأ الساعة في العمل في وقت التوقف.

التكلفة الحقيقية لفشل الضاغط لا تظهر أبدًا في فاتورة الإصلاح. يظهر في ما لم يتم إنتاجه أثناء انقطاع الخط.

ولهذا السبب فإن تخطيط الموثوقية ينظر إلى ما هو أبعد من ورقة المواصفات، وينظر إلى أشياء مثل سجل المسار الفعلي للضاغط، ومدى سرعة وصول الخدمة إلى الموقع، وما إذا كانت الأجزاء متوفرة بالفعل، وما هو نوع المراقبة عن بعد والصيانة الوقائية المعمول بها.

يمكنك البناء وفقًا لوجهات الأعمال، وليس فقط لمكان وجودها

إن النظام الذي يتناسب حجمه تمامًا مع الطلب الحالي يميل إلى أن يصبح مشكلة في غضون عامين أو ثلاثة أعوام، بمجرد نمو الإنتاج أو إضافة معدات جديدة.

من المفيد أن نسأل قبل الانتهاء من أي شيء: هل من المحتمل أن تنمو القدرات؟ هل المزيد من المعدات الهوائية قادمة؟ هل سيصبح الطلب أكثر تقلبًا؟ هل هناك مساحة في غرفة الضاغط لوحدة ثانية أسفل الخط؟

إن التخطيط لذلك الآن يكون دائمًا أرخص من تمزيق نظام أصغر حجمًا لاحقًا.

يتعلق الأمر بالنظام بأكمله، وليس اللوحة

لم يكن اختيار الضاغط يتعلق أبدًا بمطابقة رقم كيلووات مع الوظيفة. يتعلق الأمر بفهم كيفية تناسب هذه الآلة مع العملية والمبنى والأعمال المحيطة بها.

يمنحك النظام الذي يعمل بشكل جيد بالفعل ضغطًا مستقرًا، وتدفق الهواء المناسب، واستخدامًا منخفضًا للطاقة، وموثوقية حقيقية، وصيانة يمكن التحكم فيها، ومساحة للنمو.

الضاغط المناسب ليس هو الأكبر على الرف. إنه الحجم المناسب لما تحتاجه الشركة فعليًا - التشغيل بكفاءة وموثوقية وثبات طوال فترة وجودها في الخدمة.

إذا لم تكن متأكدًا من وضع النظام الخاص بك، فإن تدقيق الهواء - ملف الطلب الفعلي، وانخفاض الضغط، وحمل التسرب، وكل ذلك يتم قياسه وليس افتراضه - عادةً ما يكون أسرع طريقة لمعرفة ما إذا كانت المشكلة تكمن في الضاغط، أو في كل شيء يتدلى منه.

نرى هذا في كثير من الأحيان أكثر مما تعتقد.

إن اختيار الضاغط المناسب لا يتعلق في الحقيقة بمطابقة المحرك برقم موجود في ورقة المواصفات. يتعلق الأمر بفهم ما يحدث لهذا الهواء من لحظة ضغطه إلى لحظة استخدامه - والنظام المصمم بشكل جيد في الواقع يحافظ على ضغط ثابت، ويعمل بشكل موثوق، ولا يهدر الطاقة في القيام بذلك.

مزيد من القراءة

الأسئلة المتداولة

دائمًا ما يحدث انخفاض بطيء في الضغط في نظام التوزيع — مرشح مسدود أو تسرب جديد. تحقق من الضغط التفاضلي للمرشح أولاً.

ليس بالضرورة. غالبًا ما يكون للضاغط سعة احتياطية ويحتاج الخط الجديد فقط إلى تشغيل الأنابيب ذات الحجم المناسب.

تحقق من نقطة ضبط الضغط مقارنة بما كانت عليه من قبل. يقوم الفنيون أحيانًا برفعه "من أجل السلامة" دون الإشارة إليه.

انظر إلى تهوية غرفة الضاغط قبل الوحدة نفسها - وهذا أمر شائع بمجرد تحرك ضاغط ثانٍ أو معدات أخرى في مكان قريب.

عادةً ما يكون المجفف غير متطابق مع تدفق الهواء الفعلي، أو استنزاف جهاز الاستقبال الذي توقف عن العمل. يستحق التحقق من الظروف المحيطة الموسمية أيضًا.