بناء ووظيفة الغاز الداعم

مضخات الغاز الداعم عادة ما تكون ضواغط مكبسية أو ضواغط غاطسة. يعتبر المعزز أحادي المفعول أحادي المرحلة هو أبسط تكوين يتكون من أسطوانة مصممة لتحمل ضغط التشغيل ومكبس يتم تحريكه ذهابًا وإيابًا داخل الأسطوانة. المنافذ التي يتم توصيل خراطيم الإمداد والتفريغ أو الأنابيب بها ، مع وجود صمام فحص على كل منفذ يقيد التدفق في اتجاه واحد من الإمداد إلى التفريغ ، وعندما يتم إلغاء تنشيط الشاحن التوربيني الفائق ويكون المكبس ثابتًا ، يتدفق الغاز من خرطوم السحب ، عبر صمام السحب وفي الفراغ بين رأس الأسطوانة والمكبس ، إذا كان الضغط في خرطوم المخرج منخفضًا ، فسوف يتدفق للخارج ويذهب إلى أي مكان متصل بخرطوم المخرج ، وسيتوقف هذا التدفق عندما يتساوى الضغط ، مع مراعاة ضغط فتح الصمام.بمجرد توقف التدفق ، يتم تنشيط الشاحن الفائق ، وعندما يتراجع المكبس على طول الأسطوانة ، يزداد الحجم بين رأس الأسطوانة وتاج المكبس ، وينخفض ​​الضغط في الأسطوانة ، ويتدفق الغاز إلى الداخل من منفذ السحب. في الدورة ، يتحرك المكبس باتجاه رأس الأسطوانة ، مما يقلل من حجم الفراغ ويضغط الغاز حتى يصبح الضغط كافياً للتغلب على الضغط في خط المخرج وضغط فتح صمام المخرج ، وعند هذه النقطة يتدفق الغاز للخارج. من الاسطوانة من خلال صمام المخرج والمنفذ.سيكون هناك دائمًا بعض الغاز المضغوط المتبقي في الأسطوانة ومساحة الرأس في الجزء العلوي من السكتة الدماغية. يتوسع الغاز الموجود في هذه 'المنطقة الميتة ' في ضربة السحب التالية ، وفقط بعد أن ينخفض ​​تحت ضغط الإمداد ، يزود المزيد من الهواء التدفق في الأسطوانة. نسبة حجم مساحة الأسطوانة إلى المساحة الميتة عندما يتم سحب المكبس بالكامل هي 'نسبة الضغط ' للشاحن التوربيني الفائق ، والمشار إليها هنا أيضًا باسم 'نسبة التعزيز '. ترتبط كفاءة الشاحن الفائق بنسبة الضغط ، فعندما تكون نسبة ضغط إمداد الهواء أقل من نسبة التعزيز ، يتم تسليم الغاز.عندما تزيد نسبة ضغط المدخول ، ينخفض ​​حجم التسليم ..عندما لا يكون هناك ضغط تفاضلي ، يبدأ معدل التسليم قريبًا جدًا من الإزاحة ثم ينخفض ​​بثبات حتى تصل نسبة الضغط إلى أقصى نسبة دفع عندما لا يكون هناك تسليم فعال.

يؤدي ضغط الغاز إلى زيادة درجة الحرارة ، حيث تتم إزالة الحرارة بشكل أساسي عن طريق الغاز المضغوط ، ولكن يتم أيضًا تسخين مكونات التعزيز عن طريق ملامسة الغاز الساخن ، ويتم تبريد بعض المعززات بواسطة سترات الماء أو الزعانف الخارجية لزيادة التبريد الحراري للحمل. الهواء المحيط ، لكن النماذج الأصغر قد لا تحتوي على منشآت تبريد خاصة على الإطلاق ، وستزيد وحدة التبريد من الكفاءة ، ولكن تصنيعها سيكون أكثر تكلفة.يجب أن تكون المعززات المستخدمة مع الأكسجين مصنوعة من مواد متوافقة مع الأكسجين وتستخدم مواد تشحيم متوافقة مع الأكسجين لتجنب الحريق.

التكوينات

• مرحلة واحدة ، عمل واحد: توجد أسطوانة معززة تعمل على ضغط الغاز في اتجاه واحد لحركة المكبس وتعيد تعبئة الأسطوانة عند شوط الإرجاع.

• المرحلة الواحدة مزدوجة الفعل: هناك أسطوانتان مضغوطتان تعملان بالتناوب ، أحدهما يضغط والآخر ينفخ.يتم ضغط كل أسطوانة مباشرة من مصدر الغاز ، ويتم خلط الغاز الذي تنقله كل أسطوانة عند المخرج ، وتعمل الأسطوانات بالتوازي ولها نفس قطر التجويف.

• المرحلة المزدوجة ، مزدوجة الفعل: هناك أسطوانتان تعملان بالتناوب ، واحدة تضغط الغاز والأخرى تكمله ، لكن المرحلة الثانية بها فتحة أصغر ، مليئة بالغاز المضغوط بالمرحلة الأولى ، وتحمل الغاز المضغوط إلى مسافة أبعد. تسير المراحل على التوالي ويمر الغاز من خلالها بدوره.

مصادر الطاقة

يمكن تشغيل معززات الغاز بواسطة محركات كهربائية أو هيدروليكية أو هواء منخفض أو مرتفع الضغط أو يدويًا بواسطة نظام رافعة.

هواء مضغوط

عادةً ما تكون تلك التي تعمل بالهواء المضغوط عبارة عن أنظمة محرك خطي حيث تقوم الأسطوانة بتشغيل مكبس الضغط مباشرةً ، وعادةً ما يكون ذلك في حاوية مشتركة مفصولة بواحد أو أكثر من السدادات. ، في حين أن محرك الضغط المنخفض سيستخدم مكبسًا بقطر أكبر لزيادة القوة المطبقة.

هواء منخفض الضغط

الترتيب الشائع للمعززات الهوائية ذات الضغط المنخفض هو أن المكبس المعزز متصل مباشرة بمكبس القيادة على نفس خط الوسط. مساحة المقطع العرضي لأسطوانة الضغط المنخفض أكبر بكثير من تلك الموجودة في أسطوانة الضغط العالي ، والتي يتناسب مع نسبة الضغط بين الغاز الدافع والغاز المضغوط ، يحتوي هذا النوع من الشاحن الفائق أحادي المفعول على أسطوانة معززة في أحد طرفي أسطوانة الطاقة ، والشاحن الفائق مزدوج المفعول به أسطوانة معززة في كل طرف من أسطوانة الطاقة ، مع مكبس محرك ومكبس معزز في منتصف قضيب المكبس في كل طرف.تتطلب معززات الأكسجين بعض ميزات التصميم التي قد لا تكون ضرورية في معززات الغاز الأقل تفاعلًا.من الضروري التأكد من أن هواء القيادة (الذي قد لا يكون نظيفًا بدرجة كافية ليلامس الأكسجين عالي الضغط بشكل آمن) لا يتسرب عبر الأختام إلى الأسطوانة المضغوطة ، أو أن الأكسجين عالي الضغط لا يتسرب إلى أسطوانة المحرك. يمكن تحقيقه من خلال توفير مساحة مفتوحة للغلاف الجوي بين أسطوانات الضغط المنخفض والعالي ، ويتم إغلاق قضيب المكبس على كل جانب يمر عبر الفراغ.أي غاز يتسرب من أي أسطوانة من خلال مانع التسرب للقضيب يهرب بلا ضرر إلى الهواء المحيط.هناك حالة خاصة للشاحن الفائق الذي يعمل بالغاز وهي الحالة التي يستخدم فيها الشاحن التوربيني التوربيني الفائق نفس مصدر إمداد الغاز الذي يعمل على تشغيل الشاحن الفائق مثل الغاز المراد تعزيزه. تتوفر بالفعل كمية كبيرة من هواء الضغط المنخفض. ويسمى هذا النظام أحيانًا 'معزز التمهيد'.