نقطة الندى تحت الضغط، فهمها واختيارها

نقطة الندى تحت الضغط هي درجة الحرارة التي يتكثف عندها الماء المتبقي في الهواء المضغوط، مقيسةً عند ضغط الشبكة. فالهواء الذي نقطة نداه +3 °C يبقى جافاً ما دام لا يبرد تحت +3 °C. ولاختيارها نبدأ من أبرد نقطة سيمر بها الهواء، ونختار نقطة ندى أدنى منها بوضوح.

يشرح هذا الدليل المفهوم ويعطي الأرقام. ولفئات جودة الهواء، راجع دليلنا ISO 8573-1. وللمقارنة بين تقنيات المجففات، اقرأ أي مجفف هواء تختار.

ماذا تقيس نقطة الندى

يحتوي الهواء دائماً على بخار الماء، لكنه لا يستطيع حمل إلا كمية محدودة منه تتوقف على درجة حرارته. فكلما برد قلّ ما يحتفظ به. وعند تبريد هواء رطب نصل إلى لحظة يصبح فيها مشبعاً: تلك هي نقطة نداه. وتحتها يترسب الماء الزائد على شكل قطرات.

الرطوبة النسبية بالنسبة المئوية تتوقف على درجة الحرارة. أما نقطة الندى فتصف مباشرة كمية الماء الموجودة. ولهذا تُستخدم للهواء المضغوط.

كم من الماء يستطيع الهواء أن يحمل؟

الكمية القصوى من بخار الماء في 1 m³ من الهواء المشبع. وهي قيم فيزيائية قياسية مقرَّبة:

يفسر هذا الجدول لماذا تُصرّف صمامات التصريف كمية أكبر صيفاً: فالهواء المسحوب عند 30 °C يمكن أن يحمل ضعف الماء تقريباً مقارنة بـ 20 °C.

تحت الضغط أم جوية: لا تخلط بينهما

ضغط الهواء يقلّص حجمه لكنه يُبقي كمية الماء نفسها. فيتركز هذا الماء ويتكثف عند درجة حرارة أعلى. لذا يجب تحديد الضغط المقصود:

• نقطة الندى تحت الضغط تُقاس عند ضغط الشبكة. وهي القيمة المهمة لأنابيبك وأدواتك، وهي التي تذكرها المجففات والمعيار ISO 8573-1.
• نقطة الندى الجوية تُقاس بعد تمدد الهواء إلى الضغط المحيط. وهي دائماً أدنى، ولذلك تبدو أفضل.

كرتبة مقدار، وبالتقريب المعتاد للغازات المثالية: الهواء الذي نقطة نداه +3 °C تحت 8 bar نقطة نداه الجوية نحو −23 °C. وإذا ذكرت بطاقة نقطة ندى دون تحديد نوعها، فاسأل.

حساب خطوة بخطوة: أين يذهب الماء

لنأخذ ضاغطاً يسحب هواءً عند 20 °C ورطوبة نسبية 60 % ويضغطه إلى 8 bar نسبي، أي نحو 9 bar مطلق. نحسب لكل 1 m³ من الهواء المسحوب.

1. الماء المسحوب: 17.3 g × 60 % ≈ 10.4 g.
2. الحجم بعد الضغط: 1 m³ ÷ 9 ≈ 0.11 m³.
3. الماء الذي يحتفظ به هذا الحجم عند 20 °C: 0.11 × 17.3 ≈ 1.9 g. فبمجرد أن يعود الهواء المضغوط إلى 20 °C، في الخزان أو الأنابيب، يتكثف نحو 10.4 − 1.9 = 8.5 g.
4. بعد مجفف بنقطة ندى +3 °C: يبقى 0.11 × 6.0 ≈ 0.7 g. وفي المجموع أُزيل نحو 9.7 g من الماء من كل m³ مسحوب.

بتطبيق ذلك على تدفق K 110، أي 1.7 m³/min عند 8 bar حسب بطاقته، أو 102 m³ في الساعة: 102 × 9.7 g ≈ 1 لتر من الماء في كل ساعة تشغيل تحت الحمل، يجب تصريفه عبر صمامات التصريف. وهذه رتبة مقدار ترتفع كثيراً في الطقس الحار الرطب. ولتصريف هذا الماء، راجع الماء في الهواء المضغوط.

طريقة اختيار نقطة الندى

1. حدد أبرد درجة حرارة على المسار. الأنبوب الذي يمر بمحاذاة جدار خارجي أو تحت مظلة أو نحو مبنى غير مُدفأ هو الذي يحدد القاعدة، لا حرارة الورشة. خذ أدنى قيمة في السنة، بما فيها الليالي.

2. احتفظ بهامش. يجب أن تبقى نقطة الندى أدنى بوضوح من تلك الحرارة. الشبكة التي لا تنزل أبداً تحت 15 °C يكفيها مجفف تبريدي. أما الأنبوب الذي يصل إلى 2 °C شتاءً فيحتاج إلى نقطة ندى سالبة.

3. تحقق من متطلبات العملية. بعض صانعي الآلات أو مسدسات الطلاء أو أنظمة الأتمتة يفرضون فئة ماء وفق ISO 8573-1، أي نقطة ندى قصوى. وفي هذه الحالة تكون هي الفيصل.

4. استنتج التقنية. المجفف التبريدي لا ينزل تحت 0 °C، وإلا تجمد الماء في مبادله الحراري: فهو يعطي بضع درجات فوق الصفر. ونقطة الندى السالبة تتطلب مجففاً بالامتزاز.

ما الذي يُضعف نقطة الندى الفعلية

• مجفف صغير جداً بالنسبة للتدفق، أو مركّب في غرفة حارة: فيجفف أقل من قيمته الاسمية.
• هواء يدخل المجفف ساخناً. فمثلاً يعطي S 110 هواءً لا تتجاوز حرارته حرارة المكان بأكثر من 15 °C حسب بطاقته: الغرفة الحارة تعطي هواءً حاراً، والتهوية تساعد المجفف.
• صمام تصريف مسدود: فيعود الماء المفصول إلى الشبكة.
• ممر جانبي (by-pass) بقي مفتوحاً بعد تدخل صيانة.

يتم التحقق بحساس لنقطة الندى عند مخرج المجفف. وفي غيابه، فإن وجود ماء في مرشح بعيد عن المجفف علامة واضحة.

ما تقدمه ضواغط AIRSTAHL

• السلسلة K رباعية الوظائف تدمج مجففاً تبريدياً والترشيح على الهيكل نفسه مع الضاغط والخزان.
• السلسلة L، المخصصة للقطع بالليزر، تدمج مجففاً تبريدياً محدداً لنقطة ندى من 3 إلى 10 °C، مع ترشيح دقيق.
• ولضواغط السلسلة S المنفردة، نقترح مجففات تبريدية بحسب القدرة، ومجففات بالامتزاز للشبكات المعرضة للبرد.

يحدد المُهيِّئ حجم الضاغط انطلاقاً من أدواتك. ولمعالجة الهواء، صِف مسار شبكتك ومتطلباتك في طلب عرض سعر: يحدد فنيونا معك نقطة الندى وفئة الهواء.