مجمعات الغبار الإعصارية (يشار إليها أيضًا باسم فاصل الإعصار أو ببساطة الإعصار) هي أساسي في التطبيقات الصناعية المختلفة للتحكم في جودة الهواء وتقليل انبعاثات الغبار. تتوقف كفاءة هذه الأنظمة الإعصارية على الأبعاد والعلاقات الدقيقة لمكوناتها.
في هذه المدونة، سنستكشف في هذه المدونة العوامل الحاسمة التي تؤثر على أداء مجمعات الغبار الحلزونية، إلى جانب أفضل الممارسات للتركيب والاستخدام.
ما هي مزايا وعيوب مجمعات الغبار الحلزونية؟
المزايا
1. طريقة التنظيف الجاف: تسهل طريقة التنظيف الجاف المعالجة المركزية وإعادة تدوير الغبار.
2. مناولة الغبار المتآكل: يمكن استخدام الإعصار الحلزوني لمعالجة غاز الغبار المتآكل.
3. تصميم مدمج: الفاصل الحلزوني صغير الحجم ويحتل مساحة أقل، مما يجعله سهل التركيب. وبالإضافة إلى ذلك، فإن هيكله بسيط وغير مكلف نسبياً.
4. سهل الاستخدام: هيكل الإعصار ليس معقدًا، مما يجعله سهل الاستخدام.
5. تنقية الغاز في درجات الحرارة العالية: يمكن للإعصار الحلزوني تنقية الغازات المتربة ذات درجات الحرارة العالية. يمكن لمجمع الغبار الحلزوني المصنوع من الفولاذ الكربوني معالجة درجات حرارة الغاز حتى 100 درجة مئوية، بينما يمكن لتلك التي تحتوي على مواد حرارية معالجة الغازات عند 500 درجة مئوية.
العيوب
1. قدرة مناولة محدودة: نظرًا لصغر سعة المناولة لوحدة تجميع الغبار الحلزونية الواحدة، يجب توصيل وحدات تجميع متعددة من الأعاصير الحلزونية بالتوازي للحصول على أحجام أكبر.
2. غير فعال على الغبار الناعم: الفاصل الحلزوني غير مناسب لمعالجة جسيمات الغبار الأصغر من 5 ميكرومتر. لجسيمات الغبار الخفيفة وكفاءة الترشيح العالية, مرشحات الأكياس هي الخيار المفضل.
3. غير مناسب للغبار اللزج:الأعاصير غير فعالة في تنقية جزيئات الغبار اللزجة.
ما هي العوامل التي تؤثر على كفاءة الإعصار الحلزوني؟
1. حجم المدخل
المدخل هو عنصر حاسم في مجمع الغبار الحلزوني، مما يؤثر بشكل كبير على كفاءة إزالة الغبار. تزيد مساحة المدخل الأصغر من سرعة تدفق الهواء، مما يعزز فصل الغبار عن الجسيمات الأخرى.
2. قطر وارتفاع الإعصار اسطوانة
ويؤثر قطر الجسم الأسطواني وارتفاعه على كفاءة الإعصار الحلزوني، فمع سرعة تدفق هواء دورانية ثابتة، يؤدي القطر الأكبر إلى انخفاض قوة الطرد المركزي على جزيئات الغبار. وهذا يؤدي إلى انخفاض كفاءة إزالة الغبار ويجعل من الصعب سحب الغبار إلى داخل الماكينة. لذلك، يجب ألا يكون قطر المدخل كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا. الحجم المناسب ضروري لتجنب الانسداد بجزيئات الغبار الكبيرة.
3.قطر أنبوب العادم وعمقه
يؤثر قطر وعمق أنبوب العادم أيضًا على كفاءة إزالة الغبار من الإعصار. يؤدي القطر الأصغر في أنبوب العادم إلى تقييد تدفق الهواء، مما يزيد من صعوبة خروج الغبار. ولتحسين الكفاءة، من المهم زيادة سرعة العادم وقطر الأنبوب.
كيف تختار الفاصل الحلزوني؟
1.مطابقة نقاء نقيسعة التخزين
يجب أن تتطابق الكمية الفعلية للغاز المحمل بالغبار المراد معالجته مع سعة مجمع الغبار الحلزوني. لذلك، عند تحديد قطر مجمّع الغبار الحلزوني، اجعله صغيرًا قدر الإمكان. إذا كنت تحتاج إلى تدفق هواء أكبر، فيمكنك استخدام العديد من مجمعات الغبار الحلزونية ذات القطر الأصغر بالتوازي.
2سرعة هواء المدخل
يجب الحفاظ على سرعة تدفق الهواء الداخل بين 18 و23 م/ثانية. إذا كانت السرعة منخفضة للغاية، ستنخفض كفاءة إزالة الغبار. ومن ناحية أخرى، إذا كانت السرعة عالية جدًا، سيزداد فقدان المقاومة. وسوف يرتفع استهلاك الطاقة أيضًا، مما يؤدي إلى تحسن طفيف في كفاءة إزالة الغبار.
3. فقدان المقاومة المنخفضة
يجب عليك اختيار مجمّع الغبار الحلزوني مع فقدان مقاومة منخفضة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون استهلاكه منخفضًا للطاقة. وأخيرًا، يجب أن يتميز بهيكل بسيط لسهولة الصيانة.
4. الحد الأدنى لالتقاط جسيمات الغبار
يجب أن يلتقط مجمع الغبار الحلزوني أصغر حجم لجسيمات الغبار. يجب أن يكون هذا الحجم أصغر قليلاً من حجم الجسيمات في الغاز الذي تتم معالجته.
5. الغازات المحملة بالغبار في درجات الحرارة العالية
عندما تتعامل مع غاز محمل بالغبار في درجات حرارة عالية، يجب عليك وضع عازل. هذا يمنع الرطوبة من التكثيف داخل المجمع. إذا كان الغبار لا يمتص الرطوبة وكانت نقطة الندى تتراوح بين 30 درجة مئوية و50 درجة مئوية، يجب عليك ضبط درجة حرارة المجمع على الأقل 30 درجة مئوية أعلى. إذا كان الغبار مسترطبًا (مثل الأسمنت أو الجبس أو الغبار القلوي) وكانت نقطة الندى بين 20 درجة مئوية و50 درجة مئوية، يجب الحفاظ على درجة حرارة المجمع 40 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية أعلى من نقطة الندى.
6. هيكل محكم الإغلاق
يجب التأكد من أن مجمّع الغبار الحلزوني يحتوي على هيكل محكم الإغلاق لمنع أي تسرب للهواء، خاصة أثناء عمليات الضغط السلبي. بالإضافة إلى ذلك، يجب التأكيد على موثوقية جهاز قفل التفريغ.
7. تدابير مقاومة للانفجار
في حالة الغبار القابل للاشتعال والانفجار (مثل غبار الفحم)، يجب اتخاذ تدابير مقاومة للانفجار. ومن الممارسات الشائعة تركيب صمام أمان مقاوم للانفجار في خط أنابيب المدخل.
8. حدود تركيز الغبار
عندما يكون الغبار أقل لزوجة، يمكنك ربط الحد الأقصى للتركيز الكتلي المسموح به من الغبار بقطر الإعصار. وعلى وجه التحديد، يسمح القطر الأكبر بتركيز كتلة أعلى مسموح به.
ما هي نقاط التثبيت؟
1.ضمان توزيع تدفق الهواء بشكل موحد
عند الجمع بين مجمعات الغبار الحلزونية المتعددة، من الضروري الحفاظ على تدفق هواء موحد لمنع حدوث قصر في الدائرة. يجب إغلاق مناطق المدخل والقادوس والمخرج بشكل صحيح لتجنب تسرب الهواء.
2.اختيار المواد
واعتمادًا على ظروف التشغيل، يمكن تصنيع مجمعات الغبار الحلزونية من مواد مختلفة، بما في ذلك الفولاذ والبلاستيك العضوي والسيراميك. يعد اختيار المادة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان المتانة ومقاومة البلى والتلف.
3.التموضع في السلسلة
عند توصيل مجمعات الغبار الحلزونية في سلسلة، ينبغي ترتيبها على أساس أدائها. يجب وضع المجمعات عالية الكفاءة أولاً لالتقاط معظم الغبار قبل أن يصل إلى الوحدات ذات الأداء المنخفض.
كيف تقوم بصيانة جهاز الفصل الحلزوني الخاص بك؟
I. معلمات التشغيل المستقرة
تتضمن معلمات تشغيل مجمّع الغبار الحلزوني بشكل أساسي سرعة تدفق الهواء الداخل، ودرجة حرارة الغاز الذي تتم معالجته، وتركيز كتلة الغاز المحمل بالغبار في المدخل.
♦ سرعة تدفق الهواء الداخل
بالنسبة لمجمّع الغبار الحلزوني ذي الأبعاد الثابتة، فإن زيادة سرعة تدفق الهواء الداخل يحسن من قدرة معالجة الغاز. كما أنها تعزز كفاءة الفصل بشكل فعال. ومع ذلك، تزيد هذه الزيادة أيضًا من انخفاض الضغط. وبمجرد أن تصل سرعة تدفق الهواء الداخل إلى قيمة معينة، قد تنخفض كفاءة الفصل. بالإضافة إلى ذلك، قد يزداد التآكل، وقد يقصر عمر مجمع الغبار الحلزوني. لذلك، يجب الحفاظ على سرعة تدفق الهواء الداخل في نطاق 18 إلى 23 م/ثانية.
♦ درجة حرارة الغاز المعالج
ومع ارتفاع درجة حرارة الغاز، ترتفع لزوجته، مما يزيد من قوة الجذب المركزية المؤثرة على جزيئات الغبار، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الفصل. ولذلك، يجب أن يكون لمجمعات الغبار الحلزونية التي تعمل في ظروف درجات الحرارة المرتفعة سرعة تدفق هواء مدخل أكبر ومعدل تدفق مقطع عرضي أصغر.
♦ التركيز الكتلي للغاز المحمل بالغبار في المدخل
يحمل تركيز أعلى من جزيئات الغبار الأكبر حجمًا جزيئات الغبار الأصغر حجمًا بشكل كبير، مما يحسن من كفاءة الفصل.
ثانيًا. منع تسرب الهواء
يمكن أن يؤثر تسرب الهواء في مجمع الغبار الحلزوني بشدة على كفاءة إزالة الغبار. على سبيل المثال، يقدر الخبراء أن تسرب الهواء بمقدار 1% في المخروط السفلي أو صمام التفريغ سيقلل من كفاءة إزالة الغبار بمقدار 5%. علاوة على ذلك، في حالة حدوث تسرب 5%، ستنخفض الكفاءة بمقدار 30%. يمكنك العثور على تسرب الهواء في ثلاث مناطق. توجد هذه المناطق في حواف المدخل والمخرج، وفي جسم مجمع الغبار الحلزوني، وفي آلية التفريغ.
تشمل أسباب تسرب الهواء ما يلي:
تسرب الشفة: يحدث هذا بشكل رئيسي بسبب البراغي المفكوكة أو سماكة الحشية غير المتساوية أو أسطح الشفة غير المنتظمة.
تسرب الجسم: السبب الرئيسي للتسرب في جسم مجمّع الغبار هو التآكل، وخاصة في المخروط السفلي. وتظهر التجربة أنه عندما يتجاوز التركيز الكتلي للغاز المحمل بالغبار 10 جم/م³، يمكن أن تتآكل صفيحة فولاذية بسمك 3 مم في أقل من 100 يوم.
تسرب آلية التفريغ: ويرجع ذلك بشكل رئيسي إلى ضعف الختم في الأوتوماتيكية الميكانيكية صمامات التفريغ (مثل الصمامات التي تعمل بالوزن).
ثالثاً. منع التآكل في المناطق الرئيسية
تشمل العوامل التي تؤثر على التآكل في المناطق الحرجة الحمل وسرعة تدفق الهواء وخصائص جسيمات الغبار. تشمل المناطق المعرضة للتآكل الغلاف والمخروط ومخرج التفريغ. تشمل التدابير الفنية لمنع التآكل ما يلي:
منع انسداد مخرج التفريغ: يتضمن ذلك بشكل أساسي اختيار صمامات تصريف عالية الجودة وتعديلها وصيانتها بانتظام.
منع ارتجاع الغاز الزائد إلى مخرج التصريف: يجب أن تكون صمامات التفريغ محكمة الإغلاق وموزونة بشكل صحيح.
عمليات التفتيش المنتظمة: يجب إجراء فحوصات متكررة للكشف عن تسرب الهواء بسبب التآكل لاتخاذ الإجراءات التصحيحية في الوقت المناسب.
استخدام ألواح التآكل القابلة للاستبدال: في المناطق عالية التأثير، قم بتركيب ألواح تآكل قابلة للاستبدال أو زيادة الطبقة المقاومة للتآكل.
تقليل اللحامات والوصلات إلى الحد الأدنى: تقليل عدد اللحامات والوصلات؛ يجب أن تكون اللحامات الموجودة على نحو سلس، ويجب أن تكون الشفاه ذات أقطار داخلية متطابقة وأن تحافظ على محاذاة جيدة.
الحفاظ على سرعات تدفق الهواء: يجب الحفاظ على السرعة العرضية لتدفق الهواء عند جدار مجمّع الغبار الحلزوني وسرعة تدفق الهواء الداخل ضمن النطاق الحرج.
رابعًا. تجنب انسداد الغبار وتراكمه
تحدث الانسدادات وتراكم الغبار في مجمعات الغبار الحلزونية بشكل رئيسي بالقرب من مخرج التفريغ وفي أنابيب السحب والعادم.
انسداد مخرج التصريف وإجراءات الوقاية منه: يحدث الانسداد في مخرج التفريغ عادةً بسبب عاملين:
- المواد الكبيرة أو الحطام (مثل نشارة الخشب وبُرادة الخشب والأكياس البلاستيكية والورق المقطّع والخرق وغيرها) التي تعلق في مخرج التفريغ، مما يؤدي إلى تراكم الغبار حولها.
- تراكم الغبار الزائد في القادوس الذي لم يتم تفريغه في الوقت المناسب. تشمل التدابير الوقائية إضافة شبكة عند المدخل وإنشاء فتحات وصول فوق مخرج التفريغ (مع أغطية وحشيات محكمة الغلق بمادة لاصقة).
انسداد المآخذ والعادم وتدابير الوقاية: غالبًا ما يتسبب التصميم غير السليم في حدوث انسداد في منافذ السحب والعادم. يمكن أن تؤدي الزوايا القائمة الخشنة أو الزوايا المائلة في المنافذ إلى التصاق الرماد وتراكمه. ويتسبب هذا التراكم في النهاية في حدوث انسدادات.
الخاتمة
تُعد مجمعات الغبار الحلزونية مكونًا حيويًا للإدارة الفعالة للغبار في البيئات الصناعية. من خلال فهم عناصر التصميم الرئيسية، والالتزام بأفضل ممارسات التركيب، وتنفيذ الابتكارات من داركو، يمكن للمشغلين تحسين الأداء والكفاءة بشكل كبير. ستضمن الصيانة الدورية والاهتمام بالتفاصيل أن تعمل هذه الأنظمة بأفضل حالاتها، مما يوفر بيئة عمل أنظف وأكثر أمانًا.
إذا كانت لديك أي أسئلة أو ترغب في معرفة المزيد عن مجمعات الغبار الحلزونية وتطبيقاتها، فلا تتردد في التواصل معنا.