ما هي الأعطال الثلاثة الأكثر شيوعًا لمجفف الهواء؟

في عالم أنظمة الهواء المضغوط، تعد جودة الهواء الذي يتم توصيله أمرًا بالغ الأهمية مثل ضغطه وحجمه. يمكن للرطوبة وبخار الزيت والجسيمات أن تلحق الضرر بالأدوات الهوائية وعمليات التصنيع والمنتجات النهائية. هذا هو المكان الذي تصبح فيه أنظمة تجفيف الهواء لا غنى عنها. اثنان من التقنيات الأكثر انتشارًا لإزالة الرطوبة هما مجففات الهواء المبردة و ضواغط الهواء المجففة مجففات. في حين أن مبادئ تشغيلهما تختلف - أحدهما يبرد الهواء لتكثيف الرطوبة، والآخر يمتصه باستخدام مادة مسامية - فإن كلاهما عرضة للأعطال الميكانيكية والتشغيلية. يعد فهم هذه الإخفاقات أمرًا أساسيًا للحفاظ على نظام هواء مضغوط موثوق به وفعال وفعال من حيث التكلفة. بالنسبة للمشغلين ومديري الصيانة والمشترين، فإن التعرف على علامات المشاكل يمكن أن يمنع فترات التوقف المكلفة وفواتير الإصلاح.

1. المبادلات الحرارية الملوثة والملوثة في مجففات الهواء المبردة

مجففات الهواء المبردة تعمل على مبدأ مماثل لمكيف الهواء المنزلي. يدخل الهواء المضغوط الدافئ المحمل بالرطوبة إلى المجفف ويتم تبريده أولاً في مبادل حراري هواء إلى هواء بواسطة الهواء البارد والجاف الخارج. ثم يمرر إلى مبادل حراري من الهواء إلى مادة التبريد، حيث تقوم دائرة تبريد مغلقة بتبريده إلى نقطة ندى محددة مسبقًا، عادةً في نطاق من 3 درجات مئوية إلى 10 درجات مئوية (37 درجة فهرنهايت إلى 50 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يتكثف جزء كبير من بخار الماء إلى شكل سائل ويتم فصله وإخراجه من النظام عبر الصرف التلقائي. يمر الهواء البارد الجاف الآن مرة أخرى عبر المبادل الحراري هواء إلى هواء، حيث يتم تسخينه بواسطة الهواء الوارد، مما يؤدي إلى رفع درجة حرارته لمنع تعرق الأنابيب في اتجاه مجرى النهر وتقليل الرطوبة النسبية.

المكونات الحاسمة في هذه العملية هما المبادلان الحراريان. تعتبر كفاءتها ذات أهمية قصوى لأداء المجفف. وضع الفشل الأكثر شيوعًا لـ مجففات الهواء المبردة هو تلوث وتلوث أسطح التبادل الحراري.

أسباب التلوث:

السبب الرئيسي هو عدم وجود الترشيح المناسب للمنبع. الهواء المضغوط الصادر مباشرة من الضاغط ليس رطبًا فحسب؛ فهو يحتوي على هباء تشحيم، وجسيمات من مدخل الهواء المحيط، وجزيئات تآكل من الضاغط نفسه. بمرور الوقت، تغطي هذه الملوثات زعانف وأنابيب المبادلات الحرارية. يعمل هذا الطلاء كحاجز عازل، مما يقلل بشكل كبير من قدرة الوحدة على نقل الحرارة. لا يستطيع مبادل الهواء إلى مادة التبريد تبريد الهواء المضغوط بشكل فعال، ولا يستطيع مبادل الهواء إلى الهواء التبريد المسبق للهواء الوارد أو إعادة تسخين الهواء الخارج بشكل صحيح.

الأعراض والعواقب:

من أعراض المبادل الحراري الملوث أ أعلى من نقطة الندى الضغط المصممة . ببساطة، الهواء الخارج من المجفف لا يزال رطبًا جدًا. ويتجلى ذلك في ظهور الماء السائل في خطوط الهواء أسفل المجفف، مما يؤدي إلى التآكل، وفشل الأدوات، وتجميد الخطوط في البيئات الباردة، والتلف في التطبيقات الحساسة مثل الطلاء أو تغليف المواد الغذائية. سوف يعاني نظام التبريد نفسه أيضًا. يجب أن يعمل بجهد أكبر ولفترة أطول للوصول إلى درجة الحرارة المستهدفة، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة، وارتفاع تكاليف التشغيل، واحتمال فشل الضاغط مبكرًا بسبب دورات التشغيل المفرطة وارتفاع درجة الحرارة.

الوقاية والصيانة:

يعد منع هذا الفشل أمرًا بسيطًا ولكن غالبًا ما يتم تجاهله. تركيب أ مرشح للأغراض العامة عالي الجودة و a مرشح الاندماج المنبع من مجفف الهواء المبرد غير قابل للتفاوض. تعمل هذه المرشحات على إزالة الجزء الأكبر من الماء السائل والزيت والجزيئات الصلبة قبل أن تتمكن من الوصول إلى المبادلات الحرارية الحساسة للمجفف. علاوة على ذلك، يجب أن يتضمن جدول الصيانة الروتينية فحصًا بصريًا منتظمًا، وتنظيف زعانف المبادل الحراري، إن أمكن. بالنسبة لمبادل هواء-هواء، قد يتضمن ذلك هواءً مضغوطًا نظيفًا وجافًا لنفخ الحطام. بالنسبة لمكثف الهواء إلى المبرد، يعد الحفاظ على زعانفه خالية من الغبار والأوساخ أمرًا ضروريًا لرفض الحرارة إلى البيئة المحيطة. يعد الالتزام بجدول تغيير عنصر المرشح استنادًا إلى فرق الضغط، وليس الوقت فقط، أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الموثوقية على المدى الطويل.

2. تحلل المواد المجففة والتلوث في مجففات ضواغط الهواء المجففة

ضواغط الهواء المجففة المجففات، بشكل أكثر دقة مجففات الهواء المجففة ، استخدم نهجًا مختلفًا تمامًا لإزالة الرطوبة. أنها تستخدم الامتزاز، وهي عملية حيث ينجذب بخار الماء ويحتفظ به على مساحة واسعة من مادة مجففة مسامية، مثل الألومينا المنشطة أو هلام السيليكا. تتكون هذه الأنظمة عادةً من برجين مملوءين بالمجفف. بينما يقوم أحد البرجين بتجفيف الهواء المضغوط الوارد، يتم تجديد البرج الآخر - تطهيره من الرطوبة التي جمعها - لإعداده للدورة التالية. يمكن تحقيق التجديد إما بدون حرارة (باستخدام جزء من الهواء الجاف، المعروف باسم المجففات "غير الحرارية") أو بالحرارة (باستخدام سخان داخلي أو منفاخ خارجي، المعروف باسم المجففات "المسخنة" أو "التطهير المنفاخي").

قلب هذا النظام هو المجفف نفسه. ونتيجة لذلك، فإن نقطة الفشل الأكثر شيوعا ل مجففات الهواء المجففة هو التدهور والشيخوخة والتلوث للخرز المجفف.

أسباب التدهور والتلوث:

المجففة هي مادة مستهلكة ذات عمر محدود. حتى في ظل الظروف المثالية، سوف تتكسر الخرزات بشكل طبيعي وتتحلل إلى مسحوق ناعم على مدار آلاف دورات الامتصاص والتجديد. ومع ذلك، يتم تسريع هذه العملية بشكل كبير بسبب التلوث. أكثر الملوثات ضررًا هي النفط، خاصة في شكل سائل أو رذاذ. عندما يغطي الزيت سطح الحبيبات المجففة، فإنه يخلق طبقة تسد المسام، مما يمنع امتصاص بخار الماء - وهي حالة تعرف باسم "القاذورات الزيتية". وهذا هو السبب الرئيسي لذلك مرشح الاندماجs و مرشحات إزالة الزيت تعتبر حرجة للغاية في المنبع من أ مجفف الهواء المجفف . بدون هذه الحماية، سيتم تدمير السرير المجفف باهظ الثمن بسرعة. علاوة على ذلك، إذا كانت عملية الترشيح المسبق غير كافية وتم السماح للمياه السائلة بالانتقال إلى أبراج المجففة، فقد يتسبب ذلك في "توجيه"، حيث يفرض الماء مسارًا عبر الطبقة بدلاً من تشتيته بالتساوي، مما يجعل أجزاء كبيرة من المجففة غير مستخدمة.

الأعراض والعواقب:

العَرَض الأساسي هو، مرة أخرى، نقطة الندى ذات الضغط العالي، وغالبًا ما تكون الوحدة غير قادرة على تحقيق أدائها المقدر، مثل نقطة الندى -40 درجة مئوية. العواقب وخيمة: عمليات تلويث الهواء الرطب، وخطوط التحكم المجمدة، ورفض المنتج. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي المجفف الملوث أو المتحلل إلى انخفاض الضغط العالي عبر الأبراج. يجب أن يعمل الضاغط بعد ذلك بجهد أكبر لدفع الهواء عبر الطبقة المسدودة، مما يؤدي إلى إهدار قدر كبير من الطاقة. في الحالات الشديدة، يمكن أن يكون انخفاض الضغط مرتفعًا جدًا بحيث لا يمكن تلبية الطلب على الهواء في النظام. إذا تحلل المادة المجففة إلى دقائق دقيقة، فيمكن لهذه الجزيئات الهروب من الأبراج وتلويث خطوط الهواء والمعدات، مما يسبب المزيد من الضرر.

الوقاية والصيانة:

الإجراء الوقائي الأكثر أهمية هو الترشيح الاستثنائي للمنبع. أ مرشح الاندماج متبوعًا بـ فلتر إزالة بخار زيت الكربون المنشط هي الحماية القياسية الذهبية لـ a مجفف الهواء المجفف . يضمن هذا الترشيح متعدد المراحل عدم وصول أي زيت سائل أو رذاذ زيتي أو بخار زيت إلى الطبقة المجففة. يمكن أن توفر المراقبة المنتظمة لانخفاض الضغط عبر المجفف علامة إنذار مبكر لمشاكل الطبقة المجففة. وأخيرًا، يجب فحص المادة المجففة وتغييرها وفقًا لجدول زمني، وفقًا لما أوصت به الشركة المصنعة أو كما يشير انخفاض الأداء. في المجففات التي يتم إعادة تنشيطها بالحرارة، يعد ضمان عمل سخان التجديد ومنظم الحرارة بشكل صحيح أمرًا حيويًا، حيث أن التسخين المنخفض سيفشل في تطهير المادة المجففة، ويمكن أن يؤدي التسخين الزائد إلى تلبيدها وتدميرها.

3. التحدي العالمي: التثبيت والتحجيم غير المناسبين

في حين أن الفشلين الأولين ميكانيكيان ومحددان لنوع المجفف، فإن الفشل الثالث الأكثر شيوعًا هو خطأ بشري وإجرائي ينطبق بالتساوي على كليهما مجففات الهواء المبردة و ضواغط الهواء المجففة المجففات: تركيب نظام غير مناسب، والأهم من ذلك، الحجم غير الصحيح. سوف يفشل المجفف المُصنع بشكل مثالي في الأداء إذا لم يتم دمجه بشكل صحيح في نظام الهواء المضغوط أو إذا كانت قدرته غير متوافقة مع الطلب.

أهمية التحجيم الصحيح:

إن تحديد حجم مجفف الهواء لا يعني مطابقته لتصنيف لوحة الضاغط. يتعلق الأمر بمطابقتها للواقع الحد الأقصى لمعدل التدفق , درجة حرارة المدخل , ضغط المدخل ، و درجة الحرارة المحيطة من بيئة التشغيل.

• الحجم الكبير: على الرغم من أنه يُنظر إليه غالبًا على أنه "مقاوم للمستقبل"، إلا أن المجفف كبير الحجم بشكل كبير، خصوصًا أ مبردة النوع، يمكن أن يكون مشكلة. قد تكون دورة قصيرة، مما يعني أن ضاغط التبريد الخاص به يتم تشغيله وإيقاف تشغيله بشكل متكرر. تؤدي هذه الدورة إلى زيادة تآكل المكونات الكهربائية والميكانيكية ويمكن أن تمنع الوحدة من الاستقرار عند درجة حرارة التشغيل المثالية لإزالة الماء بكفاءة.
• التحجيم: وهذا خطأ أكثر شيوعًا وخطورة. المجفف صغير الحجم ببساطة غير قادر على التعامل مع الحجم أو درجة الحرارة أو حمل الرطوبة لتيار الهواء المضغوط. أ مجفف الهواء المبرد والتي تكون صغيرة جدًا، ستحتوي على دائرة تبريد تعمل باستمرار ولا تزال غير قادرة على تبريد الهواء إلى نقطة الندى المطلوبة، مما يؤدي إلى هواء رطب وارتفاع تكاليف الطاقة. حجم صغير مجفف الهواء المجفف سيكون له دورة امتزاز قصيرة للغاية قبل أن يتم تشبع الطبقة المجففة، مما يتسبب في تبديلات متكررة وتدهور سريع للمادة المجففة بسبب التجديد غير الكامل. وسوف يستهلك أيضًا كمية هائلة من هواء التطهير، مما يؤدي إلى سرقة الهواء المضغوط الثمين من الإنتاج.

عواقب ممارسات التثبيت السيئة:

التثبيت يتجاوز مجرد وضع الوحدة على الأرض. تتضمن أخطاء التثبيت الشائعة التي تؤدي إلى الفشل ما يلي:

• الأنابيب غير كافية: استخدام أنابيب صغيرة جدًا، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط العالي قبل أن يصل الهواء إلى المجفف.
• تجاوز مفقود: الفشل في تركيب حلقة تحويلية بصمامات عزل، مما يجعل صيانة المجفف مستحيلة دون إيقاف تشغيل النظام بالكامل.
• سوء إدارة الصرف: عدم تركيب أو صيانة مصيدة تصريف المكثفات الأوتوماتيكية، مما يسمح بتراكم الماء داخل المجفف.
• تجاهل الظروف المحيطة: تثبيت أ مجفف الهواء المبرد في غرفة الآلات الساخنة أو القذرة أو سيئة التهوية. يحتاج مكثف الوحدة إلى تدفق مستمر من الهواء البارد والنظيف لرفض الحرارة. تؤدي درجات الحرارة المحيطة المرتفعة إلى تدهور الأداء بشكل مباشر ويمكن أن تتسبب في ارتفاع درجة حرارة الوحدة وإيقاف تشغيلها.

الوقاية والحل:

الحل لوضع الفشل هذا هو التحليل والتخطيط الدؤوب للنظام. يجب أن يقوم المحترف المؤهل دائمًا بإجراء تدقيق للهواء المضغوط لتحديد الطلب الحقيقي للنظام وذروة الاستخدام والظروف البيئية قبل اختيار المجفف. ينبغي اختيار المجفف على أساس الفعلي الحد الأقصى لمعدل التدفق (CFM or l/s) و the specific ظروف التشغيل وسوف تواجه، وليس على القواعد العامة. يعد التأكد من أن التثبيت يتبع إرشادات الشركة المصنعة فيما يتعلق بالتخليصات والأنابيب والتوصيلات الكهربائية أمرًا أساسيًا لتحقيق الأداء المقدر وطول العمر.

نظرة عامة مقارنة لحالات الفشل الشائعة

يقدم الجدول التالي ملخصًا موجزًا لحالات الفشل الثلاثة الشائعة وأسبابها والتدابير الوقائية لكلا النوعين من المجففات.