مروحة شعاعية

ما هي المروحة الشعاعية؟

المروحة الشعاعية مروحة طاردة مركزية تُركَّب فيها ريش الدفّاعة بشكل مستقيم وعمودي على محور العمود. ولأن الريش لا تميل إلى الأمام ولا إلى الخلف، فلا يتكوّن عليها سطح يتراكم فوقه الغبار.

يُستخدم مصطلح المروحة الشعاعية في القطاع بمعنيين. فهو بالمعنى الضيق يصف الدفّاعة ذات الريش المستقيمة، وبالمعنى الواسع يُطلق على مجموعة المراوح الطاردة المركزية ذات الغلاف الحلزوني كلها. وعندما يتعلق الأمر بالغبار الكاشط فالمقصود دائمًا هو التصميم ذو الريش المستقيمة.

مبدأ عمل المروحة الشعاعية

يدخل الهواء إلى الغلاف من المركز ويتجه إلى ما بين ريش الدفّاعة الدوّارة. وتقذف الريشة المستقيمة الهواء إلى الخارج دون أن تمنحه ميلًا، وهذه الحركة ترفع الضغط.

يُحدث استواء سطح الريشة أثرًا ذاتي التنظيف. فالجسيم الذي يصطدم بالريشة لا يستطيع الالتصاق بالسطح، وتطرده قوة الطرد المركزي إلى الخارج. أما في الريش المائلة فتتراكم هذه الجسيمات في تجويف الريشة، فتُخل بالتوازن وتسبب الاهتزاز مع مرور الوقت. وهذه الآلية تخفض كفاءة المروحة الشعاعية قليلًا، لكنها في المقابل تمنح وحدة تعمل دون انسداد.

ما هي خصائص المراوح الشعاعية؟

خصائص المروحة الشعاعية هي البيانات الفنية التي تحدد الخط الذي يمكن للوحدة أن تعمل فيه. وتُقدَّم هذه البيانات كلها معًا في مرحلة عرض السعر.

• تصميم ريش المروحة الشعاعية، إذ تلغي الريش المستقيمة غير المائلة السطح الذي يتراكم عليه الغبار
• قدرة المحرك وسرعة الدوران، وتضمنان تلبية التدفق والضغط معًا
• تدفق الهواء والضغط الاستاتيكي، وهما القيمتان الأساسيتان اللتان تحددان الحاجة الفعلية للخط
• سماكة صاج الغلاف، وتحدد عمر الوحدة مباشرة مع الغبار الكاشط
• صفيحة مقاومة التآكل، وهي طبقة حماية قابلة للاستبدال على أسطح الريش والغلاف

عند اختيار محرك المروحة الشعاعية يُقسم حاصل ضرب التدفق في الضغط الاستاتيكي على كفاءة المروحة. ولأن الحاجة إلى القدرة تتضاعف ثماني مرات عندما تتضاعف سرعة الدوران، يُحدَّد محرك المروحة الشعاعية بالحساب ولا يُكبَّر بالتقدير. وتتضمن صحيفة البيانات الفنية ضمن خصائص المروحة الشعاعية أيضًا درجة حرارة التشغيل وحد سرعة الدوران، وعند تجاوز هاتين القيمتين يفقد الضمان صلاحيته.

أنواع المروحة الشعاعية

تختلف المراوح الشعاعية بحسب الضغط الذي تولّده وعدد الريش. وتحدد مقاومة الخط ونظافة الهواء النوع المناسب.

ويُعد شكل الغلاف نقطة تمييز أخرى. فطرازات المروحة الشعاعية من نوع المجرى، التي تُوصل على التوالي بخط مجاري الهواء، توفر دعمًا للضغط في النقاط الوسيطة، بينما تلبي وحدات المروحة الشعاعية الصغيرة احتياجات الشفط لآلة واحدة. وأيًا كان النوع المختار، تُحدَّد مادة الدفّاعة في مرحلة تصنيع المروحة الشعاعية بحسب طبيعة الغبار.

المراوح الشعاعية منخفضة الضغط

تُستخدم المروحة الشعاعية منخفضة الضغط في خطوط مجاري الهواء القصيرة والتطبيقات منخفضة المقاومة. وهي تنقل تدفقًا عاليًا بطاقة قليلة.

تهوية الأماكن وطرد الدخان وخطوط النقل القصيرة هي مجال هذه المجموعة. ولا تكفي المروحة الشعاعية منخفضة الضغط وحدها في الأنظمة الموصولة بفلتر، لأن مقاومة الفلتر تخفض التدفق بسرعة.

المراوح الشعاعية كثيفة الريش

تتكون المروحة الشعاعية كثيفة الريش من عدد كبير من الريش القصيرة وتعمل بسرعة دوران منخفضة. والسرعة المنخفضة تعني مباشرة ضجيجًا منخفضًا.

تعطي نتائج جيدة مع الهواء النظيف، أما في الخطوط المحمّلة بالغبار فلا تُفضَّل لأن الفراغات بين الريش قد تمتلئ. ولهذا نجد المروحة الشعاعية كثيفة الريش في تهوية الأماكن ووحدات مناولة الهواء.

المراوح الشعاعية الصناعية

المروحة الشعاعية الصناعية نوع يُصنع من صاج سميك لظروف الخدمة الشاقة ويعمل بدفّاعة ذات ريش مستقيمة. وهي الحل للخطوط التي يمر فيها الغبار الكاشط واللزج والليفي عبر المروحة مباشرة.

تُزاد سماكة الدفّاعة، وتُضاف صفائح مقاومة للتآكل إلى أسطح الريش، ويُدعَّم الغلاف. وبهذه الإجراءات يطول عمر المروحة الشعاعية الصناعية بشكل ملحوظ. كما تُنقل حوامل المحامل إلى خارج الغلاف لحمايتها من الغازات الساخنة.

مجالات استخدام المراوح الشعاعية

تبرز المروحة الشعاعية في كل خط لا يكون فيه الهواء نظيفًا. ولأن تصميم ريشها يسمح بمرور الغبار، يمكن تركيبها قبل الفلتر أيضًا.

• الغبار الكاشط، في الخطوط التي تنقل جسيمات الرمل والخبث والإسمنت
• الغبار اللزج، في خطوط الشفط التي تحتوي على جسيمات رطبة وزيتية
• المواد الليفية، وهي الجسيمات الطويلة الناتجة عن النسيج والخشب
• النشارة والشظايا، في النقل الهوائي للمواد ذات الحبيبات الكبيرة
• الغاز الساخن، وهو الهواء الذي يبقى بدرجة حرارة مرتفعة بعد التبريد
• الموقع قبل الفلتر، في التصميمات التي يتعين فيها مرور الغبار عبر المروحة

تُصنع طرازات المروحة الشعاعية الصغيرة بمنطق الريش نفسه، والفرق الوحيد هو مقاس الغلاف وقدرة المحرك. أما المروحة الشعاعية من نوع المجرى فتُركَّب في النقاط الوسيطة التي ينخفض فيها الضغط على امتداد الخطوط الطويلة.

أين تُستخدم المراوح الشعاعية؟

تُعد مسابك الصب أكثر المجالات استخدامًا لهذه المروحة. فجسيمات الرمل والخبث تُبلي أنواع الريش الأخرى في وقت قصير.

• مسابك الصب، في خطوط غربلة الرمل والتنظيف بعد الصب
• الإسمنت والجير، في أقسام طحن الكلنكر والتعبئة
• إعادة التدوير، في نقاط الشفط لآلات التكسير والفرز
• النسيج، لالتقاط الألياف في آلات التمشيط والقص
• تشغيل الأخشاب، لنقل نشارة الصنفرة والمناشير
• تشغيل المعادن، لطرد غبار الجلخ وأبخرة اللحام

خطوط فلتر الأكياس Jet Pulse تُركَّب فيها المروحة عادةً بعد الفلتر، أما في التصميمات التي يتعين فيها مرور الغبار عبر المروحة فيُضاف قبلها سيكلون فصل أولي لفصل الجسيمات الكبيرة.

حساب المروحة الشعاعية

يبدأ حساب المروحة الشعاعية بالتدفق الإجمالي لنقاط الشفط. إذ تُضرب سرعة الالتقاط في مقطع الفتحة لكل آلة، ثم تُجمع القيم الناتجة.

في الخطوة الثانية يُحسب فقد الضغط في خط مجاري الهواء. وتُضاف إلى هذا المجموع مقاومة الأكواع والتضييقات والفلتر، وفي الخطوط التي تنقل غبارًا كاشطًا تُعتمد قيمة الفلتر المتسخ. وعند اكتمال حساب المروحة الشعاعية يُحدَّد التدفق والضغط الاستاتيكي على منحنى المروحة، وتمثل نقطة تقاطعه مع منحنى مقاومة النظام نقطة التشغيل الفعلية.

تصميم المروحة الشعاعية

لا يمكن تصميم المروحة الشعاعية دون معرفة نوع الغبار الذي سينقله الخط. إذ تُؤخذ عينة غبار من المنشأة، وتُحدَّد صلادة الجسيمات ونسبة الرطوبة في المختبر. وتصميم المروحة الشعاعية الذي يُعد دون قياس يؤدي في الموقع إما إلى نقص في القدرة أو إلى استهلاك غير ضروري للطاقة.

يتشكل تصميم ريش المروحة الشعاعية وفقًا لهذه البيانات. فكلما زادت الكاشطية قلّ عدد الريش وزادت سماكتها، أما مع الغبار اللزج فتُوسَّع المسافة بين الريش. وتُختار مادة الغلاف من الصاج الأسود في الظروف العادية، ومن الفولاذ المقاوم للصدأ عند وجود خطر التآكل. وبعد التصنيع تخضع الدفّاعة لموازنة ديناميكية، ويُعد تقرير الموازنة حاسمًا بقدر تصميم ريش المروحة الشعاعية.

أسعار المروحة الشعاعية

لا يمكن إعطاء رقم واحد لأسعار المروحة الشعاعية، لأن كل وحدة تُصنع وفق بيانات الخط الخاص بها. ويُعد التدفق والضغط الاستاتيكي وقدرة المحرك وسماكة الصاج واستخدام صفائح مقاومة التآكل البنود الرئيسية المكوّنة للتكلفة. وتتغير أسعار المروحة الشعاعية بشكل ملحوظ حسب سماكة صاج الوحدة حتى عند التدفق نفسه.

الوحدات المصنّعة للغبار الكاشط أعلى سعرًا من الطرازات القياسية لأنها تتطلب صاجًا سميكًا وغلافًا مدعّمًا. لكن في المقابل يطول عمر الدفّاعة فتنخفض التكلفة الإجمالية. وعند مقارنة مصنّعي المراوح الشعاعية ينبغي السؤال بشكل منفصل عن سماكة الصاج وتقرير الموازنة في صحيفة البيانات الفنية. كما ينبغي المقارنة بين مصنّعي المراوح الشعاعية من حيث مدة الضمان ومدة توريد الدفّاعة البديلة. وعندما تملؤون نموذج طلب عرض السعر الخاص بنا ببيانات التدفق والضغط لخطكم، نُعد لكم سعرًا خاصًا بمشروعكم.

الصيانة والفحص في المراوح الشعاعية

في الخطوط التي تنقل غبارًا كاشطًا تُقصَّر فترات الصيانة. فتآكل سطح الدفّاعة يُخل بالتوازن ويولّد الاهتزاز.

يُجرى تنظيف الدفّاعة وفحص صفائح مقاومة التآكل كل ثلاثة أشهر، ويُراقب صوت المحامل وارتفاع حرارتها في الفترة نفسها. ويُقاس تيار المحرك مرة كل شهر، فارتفاع التيار يشير في أغلب الأحيان إلى اتساخ الدفّاعة. أما قياس الاهتزاز فهو الطريقة التي تعطي الإنذار الأبكر، وعندما ترتفع قيمته يجب إجراء فحص الموازنة دون تأخير. وفي الطرازات ذات السيور والبكرات يُضاف شد السيور إلى القائمة نفسها. وفي طرازات المروحة الحلزونية ذات الغلاف الحلزوني يمكن تقصير فترة الصيانة أكثر بحسب كثافة الغبار.