ما هو التذبذب؟ عدم استقرار تدفق الضاغط • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هو التذبذب؟ عدم استقرار تدفق الضاغط • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هو ارتفاع الضغط؟ عدم استقرار تدفق الضاغط

نُشر بواسطة admin على

فهم الارتفاع المفاجئ في الضغط في الضواغط

التعريف: ما هو الارتفاع المفاجئ؟

ارتفاع (وتُسمى أيضًا اندفاع الضاغط) هو عدم استقرار هوائي عنيف في ضواغط الطرد المركزي والمحورية، حيث ينعكس اتجاه التدفق بأكمله عبر الضاغط دوريًا، مما يُحدث ضغطًا وتدفقًا متذبذبين بترددات تتراوح عادةً بين 0.5 و10 هرتز. خلال دورة الاندفاع، يتوقف التدفق مؤقتًا أو ينعكس، وينخفض الضغط، ثم يعود التدفق إلى الأمام، ويرتفع الضغط، وتتكرر الدورة. هذا يُولّد قوى متذبذبة هائلة على الدوار، مما يُنتج اهتزازات شديدة. اهتزاز, ، ضوضاء عالية ومزعجة، ويمكن أن تدمر الضاغط في دقائق إذا لم يتم إيقافه على الفور.

الارتفاع المفاجئ في الضغط هو في الأساس عدم استقرار في النظام يؤثر على الضاغط وأنابيبه/حجمه، وليس فقط على الضاغط وحده. يحدث هذا عند محاولة تشغيل الضاغط بما يتجاوز قدرته على رفع الضغط بمعدلات تدفق منخفضة، ويتطلب منعه أنظمة تحكم مضادة للارتفاع المفاجئ في الضغط تحافظ على التدفق أعلى من خط الارتفاع المفاجئ.

آلية الطفرة

وصف دورة الطفرة

تتطور دورة الطفرة النموذجية على النحو التالي:

  1. تقليل التدفق: ينخفض الطلب على النظام، وينخفض التدفق عبر الضاغط
  2. بداية التوقف: عند تدفق منخفض جدًا، تتوقف شفرات الضاغط عن العمل (ينفصل التدفق)
  3. انهيار الضغط: لا يستطيع الضاغط المتوقف الحفاظ على ضغط التفريغ
  4. عكس التدفق: يتدفق الغاز عالي الضغط في أنابيب التفريغ/غرفة التجميع للخلف عبر الضاغط
  5. معادلة الضغط: ينخفض ضغط التفريغ مع تدفق الغاز للخلف
  6. استئناف التدفق الأمامي: بمجرد انخفاض الضغط، يمكن للضاغط أن يتدفق للأمام مرة أخرى
  7. يرتفع الضغط: يؤدي التدفق الأمامي إلى زيادة ضغط التفريغ
  8. تكرار الدورة: يؤدي الضغط العالي مرة أخرى إلى توقف المحرك، مما يؤدي إلى تكرار الدورة

تردد الارتفاع

  • يتم تحديده من خلال حجم النظام (الأنابيب، والغرف، والأوعية) وخصائص الضاغط
  • أحجام أكبر → تردد زيادة أقل
  • النطاق النموذجي: 0.5-10 هرتز
  • الأنظمة الصغيرة: 5-10 هرتز
  • الأنظمة الكبيرة: 0.5-2 هرتز
  • التردد ثابت نسبيًا لنظام معين

الظروف المؤدية إلى الارتفاع المفاجئ

التشغيل خارج خط الطفرة

خط الارتفاع على خريطة أداء الضاغط:

  • خط الارتفاع: حدود التشغيل المستقرة في أقصى اليسار على خريطة الضاغط
  • التشغيل الآمن: على يمين خط الارتفاع (تدفقات أعلى)
  • منطقة الطفرة: على يسار خط الارتفاع (غير مستقر، ممنوع)
  • هامِش: تعمل عادةً على هامش التدفق 10-20% على يمين خط الارتفاع

الأحداث المحفزة

  • خفض الطلب: انخفاض الطلب على العملية، وانخفاض التدفق
  • قيود الخروج: إغلاق الصمام أو انسداده
  • تخفيض السرعة: تباطؤ الضاغط دون تقليل التدفق النسبي
  • تغيرات الكثافة: الوزن الجزيئي أو التغيرات في درجة الحرارة التي تؤثر على خصائص الضاغط
  • التلوث: رواسب الشفرات تقلل من سعة الضاغط

التأثيرات والعواقب

Vibration

  • السعة: يمكن أن تصل إلى 25-50 مم/ثانية (1-2 بوصة/ثانية) أو أكثر
  • المكون المحوري: شديدة بشكل خاص في الاتجاه المحوري
  • التردد المنخفض: نبضات 0.5-10 هرتز
  • الجهاز بالكامل: اهتزاز واهتزاز مجموعة الضاغط بأكملها

الأضرار الميكانيكية

  • فشل المحمل: الأحمال الصدمية تدمر المحامل في ساعات
  • ضرر الختم: الحركة المحورية وانعكاسات الضغط تدمر الأختام
  • تلف العمود: الانحناء والإجهاد الالتوائي الناتج عن انعكاس التدفق
  • ضرر الشفرة: الأحمال الديناميكية الهوائية المتناوبة التي تسبب التعب، وإمكانية تحرير الشفرة
  • تلف الاقتران: الصدمات الالتوائية التي تسبب الضرر للوصلات
  • محمل الدفع: يمكن أن يؤدي الدفع المتناوب بسرعة إلى تدمير محمل الدفع

عواقب العملية

  • تذبذبات الضغط والتدفق التي تؤثر على العملية اللاحقة
  • التغيرات في درجة الحرارة الناتجة عن دورات الضغط/التمدد
  • اضطرابات محتملة في العملية أو رحلات نظام السلامة
  • مشاكل جودة المنتج بسبب الظروف غير المستقرة

كشف

توقيع الاهتزاز

  • ظهور مفاجئ لنبضات منخفضة التردد ذات سعة كبيرة
  • التردد في نطاق 0.5-10 هرتز
  • شديد الاهتزاز المحوري
  • غير مستقر، سعة متغيرة

التوقيع الصوتي

  • صوت طنين أو صفير عالٍ
  • نبض إيقاعي يمكن سماعه عند تردد الارتفاع
  • مميزة ولا لبس فيها

مؤشرات العملية

  • ضغط التفريغ المتذبذب
  • التدفق المتذبذب (قد ينعكس)
  • تقلبات درجات الحرارة
  • تقلبات تيار المحرك

الوقاية: التحكم في زيادة التيار الكهربائي

مكونات نظام مكافحة الارتفاع المفاجئ في التيار الكهربائي

صمام إعادة التدوير

  • صمام سريع المفعول يتجاوز تفريغ الضاغط إلى الشفط
  • يفتح لزيادة التدفق عند الاقتراب من خط الارتفاع
  • مُصمم خصيصًا لتدفق الضاغط بالكامل إذا لزم الأمر

قياس التدفق والضغط

  • المراقبة المستمرة لمعدل التدفق وارتفاع الضغط
  • رسم نقطة التشغيل على خريطة الضاغط
  • كشف الاقتراب من خط الارتفاع

وحدة التحكم

  • يحسب المسافة إلى خط الارتفاع
  • يفتح صمام إعادة التدوير عند الاقتراب من زيادة التيار (مع هامش الأمان)
  • تستخدم الأنظمة الحديثة خوارزميات تكيفية
  • وقت الاستجابة الحرج (< 1 ثانية (متطلب نموذجي)

إجراءات التشغيل

  • لا تقم أبدًا بالعمل على يسار خط التيار الزائد
  • الحفاظ على هامش التدفق 10-20% من الارتفاع المفاجئ
  • تغييرات تدريجية في الأحمال (تجنب الانخفاض السريع في الطلب)
  • التحقق من عمل نظام مقاومة الارتفاع المفاجئ قبل بدء التشغيل
  • اختبار مقاومة الارتفاع بشكل دوري

الاستجابة للطوارئ

إذا حدث ارتفاع مفاجئ

  1. الإجراء الفوري: افتح صمام إعادة التدوير يدويًا في حالة فشل النظام التلقائي
  2. زيادة التدفق: فتح التفريغ، تقليل المقاومة، بدء تشغيل الوحدات المتوازية
  3. تقليل ارتفاع الضغط: ضاغط بطيء إذا كانت السرعة متغيرة
  4. إغلاق الطوارئ: إذا لم يكن من الممكن إيقاف الارتفاع المفاجئ في غضون 10-30 ثانية
  5. لا تعيد التشغيل: حتى يتم تحديد السبب وتصحيحه

فحص ما بعد الطفرة

  • فحص الضرر الموجود بالشفرة
  • التحقق من حالة المحمل
  • التحقق من سلامة الختم
  • فحص المحمل الدفعي
  • إجراء تحليل الاهتزاز قبل العودة إلى الخدمة

الارتفاع المفاجئ مقابل عدم الاستقرار الآخر

زيادة في السرعة مقابل توقف دوار

  • طفرة: تذبذب التدفق على مستوى النظام، بتردد منخفض جدًا (0.5-10 هرتز)
  • كشك دوار: خلايا توقف موضعية تدور حول الحلقة، بتردد أعلى (0.2-0.8× سرعة الدوار)
  • خطورة: الارتفاع أكثر تدميراً، والتوقف قد يكون مقدمة للارتفاع

زيادة التيار مقابل إعادة التدوير

  • طفرة: خاص بالضاغط، عكس التدفق، عدم استقرار النظام
  • إعادة التدوير: يمكن أن يحدث في المضخات أو الضواغط، انعكاس التدفق الموضعي، أقل حدة
  • علاقة: يمكن أن يؤدي إعادة التدوير إلى زيادة في الضواغط

يُعدّ ارتفاع الضغط المفاجئ أخطر حالة تشغيل للضواغط الطاردة المركزية والمحورية، إذ يُمكن أن يُدمر المعدات في دقائق. يُعدّ فهم آلية ارتفاع الضغط المفاجئ، والتعرف على حدود خطوط ارتفاع الضغط المفاجئ، وتطبيق نظام فعال لمكافحة ارتفاع الضغط المفاجئ، والحفاظ على هامش تشغيل مناسب، أمرًا بالغ الأهمية لضمان تشغيل آمن للضاغط في تطبيقات ضغط الغاز الصناعي.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب