إعادة تأهيل لتوفير الطاقة: مجففات هواء بالمنفاخ بدون فقدان هواء للأنظمة الهوائية المضغوطة

Feb 01, 2025

يُعد الهواء المضغوط أحد أكثر مصادر الطاقة استخدامًا على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي، ويُقدَّر لسلامته وخلوّه من السُمّية وقابليته للتعديل المتعدد واستخدامه السهل. ومع ذلك، فإن إنتاج هواء مضغوط عالي الجودة يتطلب استهلاكًا كبيرًا للطاقة—عادةً ما يمثل 10-35% من إجمالي استهلاك الكهرباء في معظم المرافق الت manufacturing. وفقًا لأبحاث القطاع، خلال دورة حياة مدّة 5 سنوات، تمثل تكاليف الكهرباء 77% من إجمالي نفقات تشغيل نظام الهواء المضغوط، في حين لا تتجاوز تكلفة الاستثمار في المعدات والصيانة سوى 23%. والأكثر سوءًا، يُهدر ما نسبته 15-30% من هذه الطاقة بسبب عدم الكفاءة، مثل تسرب الهواء، وتحكم غير كافٍ في النظام، واستهلاك مفرط للهواء في عمليات التنظيف الناتج عن استخدام معدات قديمة.

في منشعة معالجة الأغذية في الصين، أصبح تحسين كفاءة الهواء المضغوط أولوية عليا للحد من التكاليف وتقليل الأثر البيئي. توضح هذه المقالة كيف ساهم التحديث إلى مجفف هواء من نوع بلوفير بدون فقدان الهواء في تحويل نظام الهواء المضغوط عالي استهلاك الطاقة—مما أدى إلى تحقيق وفورات كبيرة وزيادة الموثوقية.

PUFCO air Dryers.jpg

تحديات نظام الهواء المضغوط: الوضع في الموقع

يتكون نظام الهواء المضغوط في المنشأة من محطات ضواغط هوائية مركزية موزعة على ورشانت إنتاج متعددة، وتشمل 8 ضواغط لولويّة بالزيت ومعدات معالجة لاحقة داعمة. ركز التحديث على ورشانة معالجة الطحين الأولى، التي عانت من عدم كفاءة حرجة:

3 ضواغط لولويّة بالزيت (القدرة المقننة: 55kW، 75kW، 90kW) بإجمالي ترتيبي تتدفق الهواء 18.72 م³/دقيقة، تعمل عند 6.0 بار.
مجفف امتزاز قديم بدون تسخين (القدرة المعالجة: 17 م³/دقيقة) كان يحتاج إلى هواء تنقية بنسبة 15٪ لإعادة التنشيط، مما أدى إلى إهدار هواء ضاغط قيم.
اعتمدت الضواغط على نظام تشغيل وإيقاف يدوي، دون وجود نظام رصد مركزي أو تتبع للبيانات في الوقت الفعلي (باستثناء استهلاك الكهرباء).
تقلبات في ضغط النظام (0.58-0.6 ميجا باسكال) وهدر في الطاقة ناتج عن دورات تفريغ الضواغط وفقدان كبير لهواء التنقية.
يعمل الورشة على مدار 24 ساعة طوال 330 يومًا سنويًا، بمتوسط طلب فعلي على الهواء المضغوط قدره 17 م³/دقيقة ونقطة ضغط الندى المطلوبة هي -40℃. وقد جعل الاستهلاك العالي للطاقة والهواء من قبل المجفف الحالي بدون تسخين منه هدفًا رئيسيًا للترقية.

مجفف الهاجر مع انعدام فقد الهواء: التكنولوجيا وحل التطوير

للتغلب على هذه التحديات، اعتمدت المنشأة مجفف امتزاز مُعاد تنشيطه بمنفاخ مع انعدام فقد الهواء (الطراز: سلسلة F-GFR) من شركة PUFCO. تعتمد المبدأ الأساسي للمجفف على امتزاز تذبذب درجة الحرارة والضغط (TPSA):

يُزود منفاخ هواء بضغط إيجابي خفيف، يتم تسخينه بواسطة سخان كهربائي خارجي قبل دخوله البرج التجديدي لإعادة تنشيط المادة الماصة.
بعد اكتمال التجديد الحراري، يُغلق السخان، ويُجري المنفاخ عملية تجديد بالهواء البارد لتبريد البرج.
عندما تنخفض درجة حرارة البرج إلى نقطة محددة مسبقًا، يقوم الهواء الجاف من البرج العامل بتنقية البرج التجديدي (استهلاك الهواء للتنقية ≤3٪ في ظل ظروف التشغيل القياسية).
عندما يكون نقطة الندى الجوية للهواء الخارج ≤-40℃ أو تكون درجات الحرارة المحيطة منخفضة، فإن عملية التجديد بالهواء البارد باستخدام المنفاخ فقط تلغي فقدان الهواء للتنقية، مما يحقق 0% استهلاك الهواء .

خطوات تنفيذ الت retrofit:

إزالة مجفف الامتص الت بدون حرارة الحالي ومرشحات خطوط الأنابيب الداعمة له.
تثبيت مجفف منفاخ بدون فقدان هواء (السعة التreatment: 22 م³/دقيقة، نقطة الندى: -40℃) وثلاثة مرشحات خطوط أنابيب عالية الدقة (23 م³/دقيقة).
تحسين توجيه خطوط الأنابوب، وتقليل عدد الصمامات والمرفقات، وتقليل انخفاض الضغط وفقد الطاقة.

نتائج التiết في الطاقة وتحليل العائد على الاستثمار

حقق التعديل مدخراً كبيراً في الطاقة والتكلفة بالمقارنة مع مجفف الهواء الخالي من الحرارة القديم. فيما يلي مقارنة مفصلة للمetrics الرئيسية للأداء:

المتر	مجفف امتزات امتصص الخالي من الحرارة	مجفف نفخ خالٍ من فقدان الهواء
معدل تجري الهواء (م³/دقيقة)	17	22
القدرة المركبة (كيلو وات)	6	23.5
متوسط استهلاك الطاقة أثناء التشغيل (كيلوواط)	6	14
متوسط هواء التنظيف (%)	15	0
استهلاك هواء التنظيف (م³/ساعة)	153	0
ساعات التشغيل السنوية	7,920 (330 يومًا × 24 ساعة)	7,920
استهلاك الكهرباء السنوي (كيلوواط/ساعة)	200,201	110,880
تكلفة الكهرباء (دولار أمريكي/كيلوواط/ساعة)*	$0.11	$0.11
التكلفة الكهربائية السنوية (دولار أمريكي)	$22,022	$12,197
الادخار السنوي (دولار أمريكي)	$9,825	$9,825

النتائج الرئيسية:

خسارة هواء التصريف 0% : تم القضاء على هدر 153 م³/ساعة من الهواء المضغوط، ما يعادل توفير طاقة قدرها 19.278 كيلوواط/ساعة.
التوفير السنوي في التكاليف : ما يوفر 9,825 دولار أمريكي في تكاليف الكهرباء — مما يعني عائد استثمار سريع (ROI) خلال 1.82 سنة فقط. وسوف يتم تنفيذ هذا الحل بشكل أسرع في المناطق ذات تكاليف الكهرباء المرتفعة.
جودة هواء مستقرة : يضمن جهاز مراقبة نقطة الندى المدمج والتبديل التلقائي بين الأبراج تحقيق نقطة ندى ثابتة تبلغ ≤-40°م، تلبيةً لمتطلبات الإنتاج.
تقليل التقلبات في الضغط : تم تقليل تقلبات ضغط النظام من خلال تصميم خط الأنابيب المُحسّن وتشغيل المجفف بكفاءة، مما يعزز موثوقية المعدات.

لماذا تختار مجففات الهواء ذات المروحة الخالية من الفقد؟

بالنسبة للمنشآت الصناعية التي تعتمد على هواء الضغط، فإن الترقية إلى مجففات الهواء ذات المروحة الخالية من الفقد توفر العديد من الفوائد:

استفد بشكل أقصى من الكفاءة الطاقوية : القضاء على هدر هواء التنقية (وهو مشكلة رئيسية في المجففات غير الحرارية) وتقليل استهلاك الكهرباء.
تقليل تكاليف التشغيل : عائد استثمار سريع (عادةً من سنة إلى سنتين) ووفورات طويلة الأجل في تكاليف الكهرباء والصيانة.
أداء موثوق : تضمن أنظمة التحكم المتقدمة والمواد الماصة عالية الجودة جودة ثابتة للهواء وحدًا أدنى من التوقف عن العمل.
العمل المستدام : قلل من البصمة الكربونية من خلال الحد من هدر الطاقة—مما يتماشى مع أهداف التصنيع الأخضر.

هل أنت مستعد لتحسين نظام الهواء المضغوط الخاص بك؟

إذا كانت منشلتك تعاني من ارتفاع تكاليف الطاقة الناتجة عن معدات عفا عليها الزمن في معالجة هواء الضغط، فإن إعادة تجهيز بجفاف هواء الضغط من نوع المضخة بدون فقدان الهواء هو حل مثبت. مدعومًا بعقود من الخبرة في أنظمة هواء الضغط الموفرة للطاقة، توفر شركة PUFCO حلولاً مخصصة تلبي احتياجات إنتاجك، مما يساعدك على تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة والوصول إلى أهداف الاستدامة. اتصل بنا اليوم لاكتشاف كيف يمكن لجفافات هواء الضغط بدون فقدان الهواء الخاصة بنا أن تحول نظام هواء الضغط في منشلتك وتقدم عائد استثمار قابلاً للقياس.

الكلمات المفتاحية: تدابير تجنيف الطاقة في هواء الضغط، جفاف هواء الضغط بدون فقدان الهواء، إعادة تجهيز جفاف الامتصص، حلول هواء الضغط الموفرة للطاقة، معالجة الهواء الصناعية، تجنيف الطاقة في الت manufacturing