يُعد اختيار ضاغط الهواء المناسب قرارًا بالغ الأهمية، خاصةً عند الموازنة بين ضاغط أحادي المرحلة وضاغط ثنائي المرحلة. يتميز كل نوع بمزاياه الخاصة، وهو مصمم خصيصًا لتطبيقات محددة. في هذه المقالة، سنلقي نظرة فاحصة على الفروق بين ضواغط الهواء أحادية المرحلة وثنائية المرحلة العاملة بالسير، ونناقش ميزاتها، ونساعدك في تحديد الخيار الأنسب لاحتياجاتك.
ضاغط الهواء أحادي المرحلة مقابل ضاغط الهواء ثنائي المرحلة
ضاغط الهواء أحادي المرحلة يعني وجود عملية ضغط واحدة فقط للوصول إلى ضغط التوصيل من ضغط المدخل. يمكن أن تحتوي مضخة المرحلة الواحدة على أسطوانة واحدة أو عدة أسطوانات بنفس قطر (حجم) التجويف.
أثناء عملية الضغط، يُسحب الهواء إلى الأسطوانة عبر صمامات الدخول مع هبوط المكبس. وعند صعود المكبس، يُضغط الهواء ويُفرّغ عبر صمامات التفريغ. هذه العملية سهلة وفعّالة للتطبيقات التي لا تتطلب ضغطًا عاليًا جدًا.
في المقابل، يتضمن ضاغط الهواء ثنائي المرحلتين عمليتي ضغط للوصول إلى ضغط التوصيل من ضغط المدخل. تعمل المرحلة الأولى بشكل مشابه لضاغط أحادي المرحلة، حيث يُسحب الهواء إلى الأسطوانة ويُضغط.
بدلاً من تفريغه مباشرةً، يُرسَل الهواء المضغوط عبر أنبوب مُبرِّد داخلي إلى أسطوانة ثانية ذات قطر أصغر. هنا، يخضع الهواء لعملية ضغط ثانية قبل تفريغه. تُؤدي هذه العملية ثنائية المراحل إلى تحسين الكفاءة الحجمية واستهلاك أقل للطاقة بفضل تبريد الهواء بين المراحل وانخفاض نسبة الضغط في كل مرحلة ضغط.
مراحل الضغط مقابل عدد الأسطوانات
من الضروري التمييز بين عدد المراحل وعدد الأسطوانات في المضخات. يمكن أن تحتوي المضخة أحادية المرحلة على أسطوانتين، لكن الفرق الرئيسي يكمن في الضغط وقطر تجاويف الأسطوانة. في هذه التركيبات، تكون الحركة متزامنة، ويحدث الضغط مرة واحدة فقط. على العكس، تتميز المضخات ثنائية المرحلة بأسطوانات ثانوية ذات قطر أصغر، مما يسمح بحدوث الضغط على مرحلتين.
ضاغط الهواء أحادي المرحلة مقابل ضاغط الهواء ثنائي المرحلة: الاختلافات للوهلة الأولى
عند مقارنة الضواغط أحادية المرحلة والمزدوجة المرحلة، يمكن ملاحظة العديد من الاختلافات الفيزيائية على الفور:
- حجم الكتلة : غالبًا ما تكون ضواغط المرحلتين أكبر حجمًا بسبب الأسطوانة الإضافية والمبرد الداخلي.
- أحجام الأسطوانات : في ضواغط المرحلتين، تكون الأسطوانة الثانوية دائمًا أصغر من الأسطوانة الأساسية.
- المبرد البيني : يعد أنبوب المبرد البيني بين مراحل الضغط ضرورة في ضواغط المرحلتين لتبريد الهواء بين المراحل.
الاختلافات في تدفق الهواء
يختلف أيضًا تدفق الهواء عبر ضواغط المرحلة الواحدة والمرحلتين بشكل كبير:
تدفق الهواء في مرحلة واحدة
في ضاغط أحادي المرحلة، يُسحب الهواء عبر الفلتر وصمامات السحب عند هبوط المكبس. تُفتح صمامات السحب للسماح بتدفق الهواء إلى الأسطوانة، بينما تبقى صمامات التفريغ مغلقة. عند صعود المكبس، يُضغط الهواء ويُفرّغ عبر صمامات التفريغ، التي تُفتح للسماح بخروج الهواء، بينما تُغلق صمامات السحب.
تدفق الهواء على مرحلتين
في ضاغط ثنائي المرحلتين، تعمل المرحلة الأولى بشكل مشابه لضاغط أحادي المرحلة. يُسحب الهواء عبر الفلتر وصمامات السحب مع هبوط المكبس، ويُفرّغ الهواء المضغوط عبر صمامات التفريغ مع صعود المكبس. ثم يُرسَل الهواء المضغوط عبر أنبوب المبرد البيني إلى المرحلة الثانية، حيث يُضغط مرة أخرى قبل تفريغه عبر صمامات التفريغ.
