في الإنتاج الصناعي والعديد من سيناريوهات التطبيق العملي، يعد الهواء المضغوط مصدرًا شائعًا للطاقة. ومع ذلك، غالبًا ما يواجه الهواء المضغوط مشكلة حمل الماء، مما يسبب العديد من المشاكل في الإنتاج والاستخدام. فيما يلي تحليل لمصدر الرطوبة في الهواء المضغوط والقضايا ذات الصلة. إذا كان هناك أي نقاط غير مناسبة، فنحن نرحب بالنقد والتصحيح.

تأتي الرطوبة الموجودة في الهواء المضغوط بشكل أساسي من بخار الماء الموجود في الهواء نفسه. عندما يتم ضغط الهواء، تتكثف أبخرة الماء هذه إلى ماء سائل بسبب التغيرات في درجة الحرارة والضغط. فلماذا يحتوي الهواء المضغوط على الرطوبة؟ الأسباب هي كما يلي:

1. وجود بخار الماء في الهواء

يحتوي الهواء دائمًا على كمية معينة من بخار الماء، ويتأثر محتواه بعوامل عديدة مثل درجة الحرارة والطقس والموسم والموقع الجغرافي. في البيئة الرطبة، يكون محتوى بخار الماء في الهواء أعلى؛ بينما في البيئة الجافة تكون منخفضة نسبياً. توجد أبخرة الماء هذه في الهواء في صورة غازية وتتوزع مع تدفق الهواء.

2. التغيرات في عملية ضغط الهواء

عند ضغط الهواء، يقل حجمه، ويزداد ضغطه، وتتغير درجة حرارته أيضًا. ومع ذلك، فإن هذا التغير في درجة الحرارة ليس علاقة خطية بسيطة. ويتأثر بعدة عوامل مثل كفاءة الضاغط وأداء نظام التبريد. في حالة الضغط الأديباتي، سترتفع درجة حرارة الهواء؛ ولكن في التطبيقات العملية، من أجل التحكم في درجة حرارة الهواء المضغوط، عادة ما يتم تبريده.

3. تكثف الماء وهطول الأمطار

أثناء عملية التبريد، تنخفض درجة حرارة الهواء المضغوط، مما يؤدي إلى زيادة الرطوبة النسبية. تشير الرطوبة النسبية إلى نسبة الضغط الجزئي لبخار الماء في الهواء إلى ضغط البخار المشبع للماء عند نفس درجة الحرارة. عندما تصل الرطوبة النسبية إلى 100%، يبدأ بخار الماء الموجود في الهواء بالتكثف ويتحول إلى ماء سائل. وذلك لأنه مع انخفاض درجة الحرارة، تقل كمية بخار الماء التي يمكن أن يستوعبها الهواء، ويترسب بخار الماء الزائد على شكل ماء سائل.

4. أسباب حمل الهواء المضغوط للماء

1: بيئة السحب: عندما يعمل ضاغط الهواء، فإنه سوف يستنشق الجو المحيط من مدخل الهواء. تحتوي هذه الأجواء نفسها على كمية معينة من بخار الماء، وعندما يستنشق ضاغط الهواء الهواء، سيتم أيضًا استنشاق أبخرة الماء هذه وضغطها.

2: عملية الضغط: أثناء عملية الضغط، حتى لو ارتفعت درجة حرارة الهواء (في حالة الضغط الأديباتي)، فإن عملية التبريد اللاحقة ستخفض درجة الحرارة. أثناء عملية تغيير درجة الحرارة هذه، ستتغير أيضًا نقطة التكثيف (أي نقطة الندى) لبخار الماء وفقًا لذلك. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون نقطة الندى، يتكثف بخار الماء إلى ماء سائل.

3: الأنابيب وخزانات الغاز: عندما يتدفق الهواء المضغوط في الأنابيب وخزانات الغاز، قد يتكثف الماء ويترسب بسبب تأثير التبريد لسطح الأنبوب وخزان الغاز وتغير سرعة تدفق الهواء. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان تأثير العزل للأنبوب وخزان الغاز ضعيفًا أو كانت هناك مشكلة في تسرب الماء، فإن محتوى الماء في الهواء المضغوط سيزداد أيضًا.

5. كيف يمكننا أن نجعل الهواء المضغوط الناتج يجف؟

5. كيف يمكننا أن نجعل الهواء المضغوط الناتج يجف؟
1. التبريد المسبق وإزالة الرطوبة: قبل دخول الهواء إلى الضاغط، يمكن تقليل درجة حرارة الهواء ورطوبته بواسطة جهاز التبريد المسبق لتقليل محتوى بخار الماء عند دخول الضاغط. في الوقت نفسه، يتم ضبط جهاز إزالة الرطوبة (مثل المجفف البارد ومجفف الامتزاز وما إلى ذلك) عند مخرج الضاغط لإزالة الرطوبة من الهواء المضغوط بشكل أكبر.