مجمعات غبار الأعاصير الحلزونية دورًا حاسمًا في التحكم في تلوث الهواء. كل مكون له نسب أبعاد محددة. وأي تغيير في هذه النسب يمكن أن يؤثر بشكل كبير على كفاءة المجمع وفقدان الضغط. وتشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على الأداء قطر المجمع، وحجم المدخل، وقطر أنبوب المخرج. ويمكن أن يؤدي تجاوز حدود معينة إلى تحويل العوامل المفيدة إلى عوامل ضارة. بالإضافة إلى ذلك، في حين أن بعض التعديلات يمكن أن تعزز كفاءة تجميع الغبار، إلا أنها قد تزيد أيضًا من فقدان الضغط. لذلك، من الضروري اتباع نهج متوازن.
1. تصميم المدخل
المدخل هو عنصر حاسم في مجمّع الغبار الحلزوني. فهو يخلق تدفق الهواء الدوامي اللازم لفصل الغبار. تؤثر مساحة المدخل العرضي بشكل كبير على كل من كفاءة تجميع الغبار وفقدان الضغط. تزيد مساحة المدخل الأصغر بالنسبة للمقطع العرضي للمجمع من السرعة العرضية، مما يساعد على فصل الغبار.
2. قطر الأسطوانة وارتفاعها
قطر القسم الأسطواني هو بُعد أساسي للإعصار الحلزوني. تؤثر السرعة المماسية لتدفق الهواء الدوار بشكل عكسي على قوة الطرد المركزي على جزيئات الغبار. عند نفس السرعة العرضية، فإن قطر الأسطوانة الأصغر يخلق نصف قطر دوران أقصر، مما يزيد من قوة الطرد المركزي على الجسيمات، مما يسهل التقاطها. وبالتالي، يكون اختيار قطر الأسطوانة الأصغر مفيدًا. ومع ذلك، إذا كان القطر صغيرًا جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى هروب الجسيمات أو انسدادها، خاصة مع المواد اللزجة.
بالنسبة لأحجام تدفق الهواء الأكبر، يعد استخدام مجمعات الأعاصير المتعددة بالتوازي حلاً فعالاً. إن إجمالي تدفق الهواء المعالج يساوي مجموع سعة كل مجمع، في حين أن المقاومة تعتمد على المجمع الفردي الذي يتعامل مع الجزء الخاص به من تدفق الهواء. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي التكوينات المتوازية إلى تعقيد التصنيع وزيادة متطلبات المواد. وقد تؤدي أيضًا إلى انسداد الغاز، مما يزيد من المقاومة. لذلك، يُنصح بالحد من عدد الوحدات المتوازية.
الارتفاع الكلي للإعصار الحلزوني هو مجموع الأجزاء الأسطوانية والمخروطية. تؤدي زيادة هذا الارتفاع إلى زيادة عدد الدورات التي يقوم بها تدفق الهواء داخل المجمع، مما يزيد من فرص فصل الغبار. ومع ذلك، قد يسمح أيضًا بدخول الجسيمات الدقيقة إلى الدوامة الداخلية، مما يقلل من الكفاءة. يوصى بنسبة ارتفاع إلى قطر نموذجية تبلغ حوالي 4:1 للقسم الأسطواني.
يزيد المقطع المخروطي، مع انخفاض نصف قطره، من السرعة العرضية لتدفق الهواء باستمرار. يحسن هذا التصميم عادةً من تجميع الغبار مقارنةً بالمقطع الأسطواني. وبالتالي، ضمن ارتفاع إجمالي ثابت، يمكن أن تؤدي زيادة ارتفاع المقطع المخروطي إلى تعزيز كفاءة الفصل. وبوجه عام، يؤدي الارتفاع الأسطواني الذي يبلغ 1.5 ضعف قطره والارتفاع المخروطي الذي يبلغ 2.5 ضعف القطر إلى تحقيق أفضل النتائج.
3. تصميم أنبوب المخرج
يؤثر قطر أنبوب المخرج وعمق إدخاله بشكل كبير على كفاءة جمع الغبار. يعد اختيار قطر أنبوب المخرج المناسب أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن يؤدي تقليل قطر أنبوب المخرج إلى تقليص نطاق دوران الدوامة الداخلية، مما يجعل من الصعب على الغبار الهروب. ومع ذلك، فإن هذا يزيد من سرعة المخرج وفقدان الضغط. زيادة قطر أنبوب المخرج قد يقلل من فقدان الضغط ولكن يمكن أن يسبب تأثير "الدائرة القصيرة"، مما يسمح بدخول الغبار غير المجمع إلى المخرج. قطر المخرج الموصى به هو 0.5 إلى 0.6 ضعف قطر الأسطوانة.
يعد عمق إدخال أنبوب المخرج أمرًا بالغ الأهمية أيضًا. إذا تم إدخاله ضحلًا جدًا، فقد يتجاوز الهواء المحمل بالغبار المجمع، مما يقلل من الكفاءة. إذا تم إدخاله عميقًا جدًا، يمكن أن يزيد من خسائر الاحتكاك ويخلق فرصًا لإعادة تصريف الغبار. العمق المثالي هو أسفل قاع المدخل مباشرة.
4. الاعتبارات الخاصة بالوحدات المدمجة
عند الجمع بين مجمعات الأعاصير، تأكد من التوزيع المنتظم لتدفق الهواء المحمل بالغبار. يجب أن تظل مناطق المدخل والقادوس والمخرج منفصلة تمامًا، مع عدم وجود تسربات في الوصلات. يمكن أن تؤثر الإدارة التشغيلية السيئة، مثل تسرب القادوس أو تأخر تفريغ الغبار، بشدة على الكفاءة وتسريع تآكل الإعصار الحلزوني، مما يقلل من عمره الافتراضي.
اعتمادا على ظروف الاستخدام، يمكن استخدام مواد مختلفة لبناء مجمعات الأعاصير، بما في ذلك الصلب والبلاستيك العضوي والألياف الزجاجية والحديد الزهر والصلب المصبوب. يمكن أن تعزز البطانات المتخصصة المتانة ضد التآكل.
عند ربط الأعاصير الحلزونية في سلسلة، ضع الوحدات الأقل أداءً في اتجاه مجرى النهر والوحدات الأعلى أداءً في اتجاه المنبع. بشكل عام، تجنب استخدام نماذج الأعاصير المتماثلة في سلسلة إلا في سيناريوهات التركيز العالي.
5. التحسين المستمر
ولتحقيق مقاومة منخفضة وأداء مثالي، يتم تحسين تصميمات الأعاصير بشكل مستمر. وتشمل التعديلات الرئيسية ما يلي:
- تغيير تصميم المدخل المتغير: يؤدي التحول من المداخل العرضية إلى المداخل الدورانية إلى تحسين توزيع تركيز الغبار وتقليل التقصير.
- زيادة عدد الوحدات: الانتقال من وحدة واحدة إلى وحدات متعددة يقلل بشكل فعال من تدفق الهواء غير المركزي ويقلل بشكل كبير من المقاومة.
- إضافة قنوات تفريغ الغبار: يمنع تركيب قنوات التفريغ على المقاطع الأسطوانية والمخروطية الغبار من الدخول مرة أخرى إلى تدفق الهواء.
- تنفيذ أجهزة الفصل الثانوية: تساعد إضافة أجهزة مثل الشاشات العاكسة أو القواديس الوسيطة على منع إعادة تصريف الغبار.
- تحسين تصميم المنافذ: يعمل تركيب فواصل ثانوية عند المخرج على تحسين تجميع الغبار الناعم، باستخدام التدفق الدوراني القوي لهواء العادم.
- دمج ميزات الحد من المقاومة-المقاومة: تعمل إضافة ميزات لتقليل المقاومة في المساحات الأسطوانية والمخروطية على تحسين الأداء.

من خلال النظر في هذه العوامل والتنقيح المستمر للتصميمات، يمكن لمجمعات الغبار الحلزونية تحقيق كفاءة وفعالية أكبر في تطبيقات إزالة الغبار، لمزيد من المعلومات أو الاستفسارات، لا تتردد في اتصل بنا! نحن نتطلع إلى تزويدك بالحلول والدعم الاحترافي.