محركات التروس مقابل الحزام
تنقسم أنظمة تشغيل ضاغط الهواء عمومًا إلى فئتين: الدفع المباشر ومحرك الحزام. لطالما كانت المزايا النسبية لهاتين الطريقتين موضوعًا للنقاش داخل الصناعة. في سياق ضواغط الهواء اللولبية، يشير "الدفع المباشر" إلى الإعداد حيث يقوم عمود المحرك بتشغيل الدوار عبر أداة التوصيل وعلبة التروس؛ بالمعنى الدقيق للكلمة، هذا ليس محركًا مباشرًا بالمعنى الحقيقي للكلمة. يتضمن المحرك المباشر الحقيقي وجود اتصال مباشر (محاذاة محورية) بين المحرك والدوار، حيث يعمل كلاهما بنفس السرعة - وهو تكوين نادر للغاية. وبالتالي، فإن فكرة أن الدفع المباشر يستلزم فقدان الطاقة صفرًا هي فكرة غير صحيحة.
البديل هو نظام الدفع بالحزام، والذي يسمح بتعديل سرعة الدوار من خلال استخدام بكرات بأقطار مختلفة. تمثل أنظمة تشغيل الحزام التي تمت مناقشتها هنا أحدث التقنيات الآلية التي تلبي المعايير التالية:
تم تحسين شد الحزام لكل حالة تشغيل؛
يتم تجنب التوتر الأولي المفرط، مما يؤدي إلى إطالة عمر خدمة الحزام بشكل كبير وتقليل الأحمال على محامل المحرك والدوار؛
يتم الحفاظ على المحاذاة الصحيحة للبكرة باستمرار؛
يعد استبدال الحزام سريعًا وسهلاً، ولا يتطلب أي تعديل للإعدادات الأصلية؛
يعمل نظام الدفع بالحزام بأكمله بأمان وموثوقية.
نسبة القيادة
كفاءة
يمكن لمحركات التروس عالية الجودة تحقيق كفاءة تتراوح بين 98% و99%، بينما يمكن أيضًا أن تصل محركات الحزام المصممة جيدًا إلى كفاءة تصل إلى 99% في ظل ظروف التشغيل العادية. لا يعتمد الفرق بين الاثنين على طريقة القيادة نفسها، بل على تصميم الشركة المصنعة وجودة الإنتاج.
استهلاك الطاقة بدون تحميل
في الأنظمة التي تعمل بالتروس، يجب عمومًا الحفاظ على ضغط عدم التحميل أعلى من 2.5 بار - وأحيانًا يصل إلى 4 بار - لضمان التشحيم المناسب لعلبة التروس.
في الأنظمة التي تعمل بالحزام، يمكن نظريًا أن يكون ضغط عدم التحميل صفرًا، حيث يوفر الزيت المسحوب بواسطة الدوار تشحيمًا كافيًا للدوار والمحامل. ومع ذلك، لأسباب تتعلق بالسلامة، يتم الحفاظ على الضغط عادة عند حوالي 0.5 بار. لنفترض أن ضاغط هواء يعمل بتروس بقدرة 160 كيلووات يعمل لمدة 8000 ساعة سنويًا، مع قضاء 15% (1200 ساعة) من ذلك الوقت في وضع الخمول. بالمقارنة مع الضاغط الذي يعمل بالحزام والذي يتمتع بنفس تصنيف الطاقة، فإن هذه الآلة تستهلك 28800 كيلووات ساعة إضافية من الكهرباء سنويًا (بافتراض وجود فرق ضغط بمقدار 2 بار أثناء التباطؤ، مما يؤدي إلى فرق في استهلاك الطاقة يبلغ حوالي 15%). وعلى المدى الطويل، يمثل هذا تكلفة كبيرة.
فقدان النفط
يعرف المستخدمون ذوو الخبرة أن علبة التروس هي أول مكون يتعرض للتلف في حالة فقدان الزيت. الأنظمة التي تعمل بالحزام خالية تمامًا من هذه المخاطر المحددة.
تصميم ضغط التشغيل حسب متطلبات المستخدم
غالبًا ما يختلف ضغط التشغيل المطلوب من قبل المستخدم عن المواصفات القياسية التي تقدمها الشركات المصنعة. على سبيل المثال، إذا كان المستخدم يحتاج إلى ضغط قدره 10 بار، فقد يلزم ضبط ضغط تشغيل الضاغط الفعلي على 11 أو 11.5 بار لمراعاة عوامل مثل معدات المعالجة النهائية، وطول الأنابيب، وإحكام إغلاق النظام. في مثل هذه الحالات، يتم عادةً تركيب ضاغط قياسي مقدر بـ 13 بار، مع ضبط ضغط المخرج في الموقع لتلبية المتطلبات المحددة. يظل حجم توصيل الهواء دون تغيير بشكل أساسي في هذا السيناريو، لأنه على الرغم من أن ضغط التشغيل النهائي أقل، إلا أن سرعة الدوار لا تزيد.
يمكن للمصنعين الذين يستخدمون تقنية الدفع بالحزام الحديثة تغيير قطر البكرة ببساطة لتصميم ضغط تشغيل يتوافق تمامًا مع احتياجات المستخدم، مما يسمح للمستخدم بالحصول على خرج هواء أعلى من محرك بنفس معدل الطاقة. لا توفر الأنظمة التي تعتمد على التروس هذا المستوى من المرونة.
تغيير الضغط على الضواغط المثبتة
قد تؤدي التغييرات في عمليات الإنتاج في بعض الأحيان إلى جعل الضغط التصميمي للضاغط الحالي غير مناسب - إما مرتفع جدًا أو منخفض جدًا. في حين أن ضبط هذه المعلمة أمر صعب ومكلف بالنسبة للضواغط التي تعمل بالتروس، إلا أنها مهمة بسيطة بالنسبة للنماذج التي تعمل بالحزام، ولا تتطلب سوى استبدال البكرة.
تركيب محامل جديدة
عندما تتطلب المحامل الدوارة الاستبدال، فإن الضواغط التي تعمل بالتروس تتطلب إصلاحًا متزامنًا لعلبة التروس ومحامل عمودها الرئيسي - وهي تكلفة غالبًا ما يجدها المستخدمون باهظة. لا تواجه الضواغط التي تعمل بالحزام هذه المشكلة.
استبدال ختم رمح
تستخدم جميع ضواغط الهواء من النوع اللولبي ختم عمود من النوع الدائري الذي يتطلب الاستبدال بعد فترة خدمة معينة. في الضواغط التي تعمل بالتروس، يجب فصل المحرك والوصلة للوصول إلى ختم العمود؛ وتستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً وتتطلب عمالة مكثفة، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف الصيانة. في المقابل، تتطلب الضواغط التي تعمل بالحزام فقط إزالة البكرة، مما يجعل المهمة أسهل بكثير.
فشل المحرك أو الدوار
في الضواغط التي تعمل بالتروس، غالبًا ما يؤثر فشل المحرك أو محامل الدوار على المكونات الهامة المتصلة، مما يتسبب في حدوث أضرار مباشرة وغير مباشرة. لا تحدث هذه المشكلة في الضواغط التي تعمل بالحزام.
الضوضاء الهيكلية
في الضواغط التي تعمل بالتروس، يتسبب الاتصال الصلب بين المحرك والدوار في نقل الاهتزازات من دوار غرفة الضغط إلى علبة التروس ومحامل المحرك. ولا يؤدي هذا إلى تسريع تآكل محامل المحرك فحسب، بل يزيد أيضًا من مستوى ضوضاء الماكينة.
