مروحة الطرد المركزي: تفاصيل الجهاز ومبدأ تشغيل الجهاز

مع تطور القطاع الصناعي، تطلب عدد كبير من العمليات التكنولوجية إمداد الهواء القسري.ولم يتم استبعاد القطاع المنزلي أيضًا. تتطلب بعض أنواع الاتصالات إمدادًا منتظمًا بالهواء النقي.

كان الحل الأنيق لهذه المشكلة هو مروحة الطرد المركزي، القادرة على ضخ الكمية المطلوبة من كتلة الهواء بشكل مستقل. ولكن كيف تم تصميمه وكيف يعمل؟ هذه هي الأسئلة التي سندرسها بالتفصيل في مقالتنا.

دعونا نفكر في ميزات تصميم الجهاز وإمكانياته ونطاق التطبيق وأفضل الشركات المصنعة التي يتم عرض منتجاتها في السوق. سنقدم أيضًا توصيات بشأن اختيار طراز المروحة المناسب.

جوهر ضخ الهواء وتنقيته بالمروحة

المروحة عبارة عن هيكل ميكانيكي قادر على معالجة تدفق خليط الهواء والغاز عن طريق زيادة طاقته المحددة للحركة اللاحقة.

تتيح بنية الوحدة هذه إنشاء تأثير حقن أو تخلخل الغاز العامل في الفضاء من خلال زيادة أو نقصان الضغط، على التوالي (آلية تحويل الطاقة).

يُفهم ضغط الغاز على أنه عملية لا نهاية لها من الحركة الفوضوية لجزيئات الغاز، والتي، عند اصطدامها بجدران مساحة مغلقة، تخلق ضغطًا عليها.

ولذلك، كلما زادت سرعة هذه الجزيئات، كلما زاد تأثيرها وزاد الضغط. يعد ضغط الغاز أحد الخصائص الرئيسية للغاز.

من ناحية أخرى، أي غاز لديه معلمتين إضافيتين: الحجم ودرجة الحرارة. الحجم هو مقدار المساحة التي يملأها الغاز. درجة حرارة الغاز هي خاصية ديناميكية حرارية تربط بين سرعة الجزيئات والضغط الذي تولده.

وترتكز هذه “الركائز الثلاث” على النظرية الحركية الجزيئية، التي تعتبر الأساس لوصف كافة العمليات المرتبطة بمعالجة الغازات ومخاليط الغازات.

عملية الحقن عبارة عن تركيز قسري للجزيئات في مكان ضيق يتجاوز قاعدة معينة. على سبيل المثال، يبلغ ضغط الهواء المقبول عمومًا على سطح الأرض حوالي 100 كيلو باسكال (10⁵ كيلو باسكال) أو 760 ملم زئبق. فن. (مليمتر زئبق).

ومع زيادة الارتفاع عن سطح الأرض، يقل الضغط ويصبح الهواء متخلخلاً.

الضغط الجوي هو وزن عمود الهواء بالنسبة لمساحة السطح الذي يقع عليه. ليست الكتلة، ولكن الوزن P = ملغ. يتم قياس أنواع الضغط الأخرى بواسطة مقياس الضغط، ويتم تحديدها بواسطة مقياس الضغط

الخلخلة هي عملية الضخ العكسية، حيث تترك الجزيئات نظامًا مغلقًا. ويظل الحجم كما هو، لكن عدد الجزيئات يتناقص بشكل ملحوظ، وبالتالي ينخفض ​​الضغط.

تأثير الضخ ضروري لفرض حركة الهواء. من الممكن تحريك الهواء من خلال تأثير الخلخلة: لاستعادة توازن الضغط في النظام بأكمله، تنتقل الجزيئات من منطقة أكثر تركيزًا من الجزيئات إلى منطقة أقل تركيزًا.

هذه هي الطريقة التي تتحرك بها جزيئات الغاز.

لتحديد سرعة تدفق الهواء خارج المبنى أو داخله، غالبًا ما يتم استخدام أداة خاصة - مقياس شدة الريح. جهاز لا غنى عنه لتصميم أنظمة التهوية

هناك مجموعة متنوعة من تخطيطات نظام التهوية، ولكن يمكن تقسيمها إلى عدة فئات وفقًا لمعايير معينة:

1. بالميعاد. هناك مراوح للأغراض العامة والخاصة. تستخدم المراوح لحركة الغاز العادية. يتم استخدام مراوح خاصة للنقل الهوائي ونقل مخاليط الغاز العدوانية والمتفجرة.
2. بالسرعة. هناك عجلات ذات شفرات ذات سرعات دوران محددة منخفضة ومتوسطة وعالية.
3. بواسطة نطاق الضغط. هناك أنظمة معروفة لتوليد ضغط منخفض (يصل إلى 1 كيلو باسكال)، ومتوسط ​​(1-3 كيلو باسكال)، وضغط مرتفع (أكثر من 3 كيلو باسكال).

تحدث بعض العمليات الصناعية والمنزلية التي تستخدم المنافيخ في ظروف بيئية قاسية، لذلك يتم طرح المتطلبات المقابلة للمعدات.

وبالتالي، يمكننا التحدث عن وحدات مقاومة للغبار والرطوبة والحرارة والتآكل ومقاومة الشرارة وأجهزة إزالة الدخان والمراوح التقليدية.

تمت مناقشة المعلومات حول أنواع المعجبين بالتفصيل في موضوع آخر مقالتنا.

تصميم مروحة الطرد المركزي

نظام تصميم الطرد المركزي عبارة عن آلية ضخ ذات بنية شعاعية قادرة على توليد ضغط في أي نطاق.

مصممة لنقل الغازات الأحادية ومتعددة الذرات، بما في ذلك المركبات "العدوانية" كيميائيًا.

التصميم "مكسو" بغلاف معدني/بلاستيكي، يسمى الغلاف الواقي. يحمي الغلاف الغرفة الداخلية من الغبار والرطوبة والمواد الأخرى التي يمكن أن تؤثر سلبًا على تشغيل الوحدة.

يتمتع منتج التهوية عالي الجودة دائمًا بفئة حماية معينة. درجة حماية الغلاف (حماية الدخول) هي معيار دولي موحد لجودة المنتج يحدد مستوى حماية المعدات من التأثيرات البيئية.

تطور المروحة من النوع الشعاعي ضغطًا أعلى بكثير من الإصدار المحوري. ويرجع ذلك إلى اتصال جزء من الهواء الداخل إلى الأسطوانة مع الطاقة المتولدة أثناء الانتقال من الإدخال إلى إخراج النظام

يتم تشغيل الآلية بواسطة محرك كهربائي أو محرك احتراق داخلي (نموذجي للمراوح الصناعية). الطريقة الأكثر شيوعًا هي المحرك الكهربائي الذي يقوم بتدوير العمود باستخدام المكره.

هناك العديد من الخيارات المعروفة لنقل الحركة الدورانية من المحرك إلى المكره:

• اقتران مرن
• انتقال الحزام الخامس.
• ناقل حركة متغير باستمرار (قابض الانزلاق الهيدروليكي أو الاستقرائي).

بالنظر إلى وجود عدد كبير من شركات التصنيع التي تنشئ أنظمة فريدة من نوعها مع مجموعة واسعة من المعلمات الديناميكية، فإن المستهلكين لديهم مجموعة واسعة إلى حد ما من المشجعين تحت تصرفهم.

يحتوي السكن على قناتين رئيسيتين: الإدخال والإخراج. يدخل خليط الغاز إلى القناة الأولى، وينتقل إلى الغرفة، ويتم معالجته هناك، ثم يخرج إلى الغرفة الأخرى

ونتيجة للعمل المكثف للمطورين، أصبح لدينا مجموعة واسعة من التطبيقات لهذه الآلات، بما في ذلك:

• أنظمة التهوية والتدفئة في المباني الخاصة والمتعددة الطوابق؛
• إمدادات الهواء وتنقيته للمباني غير السكنية؛
• أنظمة الترشيح في الزراعة.
• تنفيذ العمليات التكنولوجية في الصناعات الخفيفة والثقيلة من مختلف الاتجاهات.

هناك أيضًا خيارات لاستخدام المنافيخ في أنظمة إخماد الحرائق واستبدال الهواء بسرعة فائقة في الأماكن الضيقة.

تعمل هذه المراوح بمخاليط غازية ذات درجة حرارة عالية، مما يلزم الشركات المصنعة بتضمين معلومات الوثائق الفنية حول امتثال معداتها للمعايير الدولية.

يتمتع التصميم المثبت والبسيط لآلية الطرد المركزي بعدد من المزايا الواضحة:

• موثوقية عالية وأداء غير مسبوق.
• سهولة وإمكانية الوصول إلى صيانة المعدات؛
• سلامة التكامل وتشغيل الوحدات؛
• الحد الأدنى من تكاليف موارد الطاقة والإصلاحات في حالة الفشل.

بالإضافة إلى ذلك، تتمتع المنافيخ بعتبة ضوضاء منخفضة إلى حد ما، مما يسمح باستخدامها في الظروف المنزلية.تتمتع مراوح الطرد المركزي أيضًا بعمر خدمة طويل بشكل استثنائي نظرًا لغياب الاتصال المباشر لأجزاء العمل الخاصة بالآلية في غرفة العمل.

مميزات دورة تشغيل الجهاز

دعونا نلقي نظرة على مبدأ التشغيل العام لمنفاخ الطرد المركزي ذو التصميم الشعاعي. لاحظ أن الخبراء يميزون بين تصميمين رئيسيين للمروحة: مع وضع محوري وقطري للمدخل الذي يتم امتصاص تدفق الهواء إليه.

يؤثر هذا بشكل أساسي على خيار تثبيت المروحة في النظام وليس له أي تأثير تقريبًا على الأداء العام.

يمكن للمروحة الشعاعية أن تعمل مع الهواء العادي الذي تأخذه من الفضاء ومع تدفق الهواء الذي يمر عبر مجرى الهواء (تأثير موازنة المناطق ذات الضغوط المختلفة)

يعد المدخل المحوري نموذجيًا لمنفاخ الإزاحة الإيجابية للأغراض العامة. يعد الوضع الشعاعي لمدخل التدفق أمرًا نموذجيًا بالنسبة لمنفاخ الخطوط الرئيسية.

خلال المرحلة الأولى من دورة تشغيل المروحة، يتحرك تدفق الهواء على سطح المكره الذي يدور بسرعة. تقوم شفرات المكره بتقسيم الهواء إلى أحجام صغيرة تتحرك داخل غرفة العمل.

هنا تتراكم كتلة الهواء، أي يتم ضغط كتلة الهواء مباشرة إلى حجم صغير.

تصميم جسم الوحدة نفسه له خصائصه الخاصة.

يُعرف الشكلان الأكثر شيوعًا للبدن:

• مدور؛
• حلزوني.

يعد الشكل الدائري للإسكان نموذجيًا للمراوح التي تحرك كمية كبيرة من الهواء في وقت معالجة قصير. والشكل الحلزوني متأصل في المراوح، والتي تعمل أيضًا على ضغط حجم الهواء وتوليد ضغط متوسط ​​وعالي.

في المرحلة الثانية، يتم ضخ الهواء إلى غرفة العمل. وكما هو معروف، عند ثبات الحجم، ومع زيادة الكتلة الكلية لجزيئات الغاز، يزداد عدد تصادمات الجزيئات، وبالتالي تزداد سرعتها. ونتيجة لذلك، يزداد ضغط الغاز أيضًا.

شكل وعدد الشفرات لهما أهمية كبيرة. وبدون استثناء، يتم اختبار جميع خيارات المكره في أنفاق الرياح لتحديد ظروف التشغيل المثلى

في المرحلة النهائية، تتم إزالة الغاز المضغوط من غرفة العمل إلى المخرج. ثم يمر الهواء إلى مجرى الهواء المركزي ويتحرك في الاتجاه المشار إليه.

تحدث عملية الخلخلة بالعكس تمامًا. يتم أخذ الهواء من قناة هواء أو مكان محصور حيث يلزم إنشاء منطقة مخلخلة وتفريغها في البيئة أو أي مكان ضيق آخر.

مواصفات مروحة الطرد المركزي

تتميز أنظمة الضواغط بعدد من الاختلافات الهيكلية والديناميكية التي يجب مراعاتها عند اختيارها وتنفيذها في نظام التهوية.

المواصفات تشمل:

• تصميم المنفاخ نفسه
• نوع المحرك
• كتلة التحكم
• وضع المكره ونقل الحركة الدورانية من المحرك.
• زاوية موقع أنابيب الدخول والخروج.
• المادة التي تصنع منها أجزاء المنتج وأبعادها ووزنها.

يهتم الخبراء أيضًا بامتثال المنتجات للمعايير الدولية: معايير ISO/IEC وGOST، وعلامات IP، وتوجيهات ATEX، وما إلى ذلك.

تشتمل الميزات الديناميكية على المعلمات التقنية لأداء المنفاخ: الضغط المتولد ومعامل انخفاض الضغط، والسرعة ودرجة حرارة التدفق القصوى، وسرعة العمود ومستوى ضغط الصوت، والكفاءة وقوة المحرك

ضغط التفريغ هو الحد الأقصى للقيمة التي تستطيع المروحة إنشاؤها أثناء التشغيل في الوضع الاسمي.

ص_الخامس = ف_القديس +ص_dv,

أين: ص_الخامس - الضغط الكلي، ص_القديس - الضغط الساكن، ص_dv - الضغط الديناميكي.

المعامل التفاضلي - الفرق بين الضغط المدخل والضغط المتولد (بار).

تدفق الهواء الحجمي هو كمية خليط الغاز الذي يتحرك لكل وحدة زمنية (الإنتاجية). تحسب عادة في م³/ساعة للمنتجين المحليين، لتر/دقيقة للمنتجين الأجانب.

تردد الدوران هو عدد الثورات الكاملة للمكره لكل وحدة زمنية. تحسب في جهاز كمبيوتر شخصى / ثانية أو هرتز. يجب أن نتذكر أن مستوى تحميل مروحة الهواء يجب ألا يتجاوز 75% من الحد الأقصى.

تعمل المروحة لفترة طويلة في وضع التحميل الزائد مع سرعة دوران عالية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المروحة ويمكن أن تفشل بسرعة. ولكن يمكن التحكم في هذه العملية من خلال إدارتها وفقًا لتقديرك الخاص. ما هو استخدامه ل؟ تحكم السرعة معجب

ضغط الصوت هو مستوى الضوضاء الناتج عن الأجزاء الدوارة واحتكاك الهواء بين المعدن. يتم قياسه على مسافة 3 أمتار من المصدر عندما يعمل بأقصى حمل. يجب مراعاة الضوضاء عند اختيار مروحة تعمل باستمرار.

تم تجهيز معظم المعدات بأجهزة امتصاص الضوضاء والصوت في الخلفية. معايير الضوضاء: لا يزيد عن 50 ديسيبل للمباني المنزلية ولا يزيد عن 75 ديسيبل للمباني الصناعية

أحد الأجهزة ذات مستوى الضوضاء الضئيل هو مروحة خالية من الشفرة.

كفاءة المروحة هي حاصل ضرب المعاملات الثلاثة التالية:

• خسائر في تدفق الهواء.
• تسرب من خلال الفجوات في الهيكل.
• الكفاءة الميكانيكية للمنتج.

بالنسبة لمراوح الطرد المركزي، تتراوح الكفاءة الإجمالية من 0.7 إلى 0.85، بالنسبة للمراوح المحورية (القناة) - لا تزيد عن 0.95. عند اختيار مروحة شعاعية، من الضروري مراعاة عامل أمان المحرك الكهربائي وهو 1.2. أي تحديد قوة المحرك الكهربائي بنسبة 20% أكثر من المطلوب.

يتم تحديد قوة محرك المروحة بواسطة الصيغة:

N = (Q*P)/(102*3600*الكفاءة),

أين: س - الإنتاجية (حجم تدفق الهواء)، ص - الضغط المتولد .

اختيار المروحة وفقا للمتطلبات

تعد عملية اختيار معدات التهوية لمنشأة صناعية (ورشة عمل، حظيرة طائرات) عملية مثيرة للاهتمام ومعقدة إلى حد ما ويجب أن يقوم بها متخصص. ملامح تهوية المباني الصناعية بالتفصيل استعرض هنا.

توجد بالفعل حلول جاهزة للشقق العادية والمنازل الخاصة. في الحالة العامة (للشقة المكونة من 2-3 غرف) لدينا البنية التالية لنظام التهوية:

• يتم تركيب أجهزة تهوية في غرف المعيشة، ويعتمد عددها على حجم المبنى وعدد السكان؛
• تم دمج ناشرات العادم في المطبخ والحمام بالإضافة إلى وضعها مجاري الهواء إلى وحدة معالجة الهواء.

تشتمل مروحة الطرد المركزي على وحدة تحكم ونظام فلتر لتنقية الهواء ومحرك كهربائي والمروحة الشعاعية نفسها.

بالنسبة لنظام التهوية المذكور أعلاه، فإن المراوح المثبتة على الحائط من سلسلة CF التي تنتجها شركة Vents بسعة تصل إلى 120 مترًا مكعبًا مناسبة.³/ساعة

يتم تمثيل السوق الحالي لمعدات التهوية من خلال مجموعة واسعة من الشركات الأجنبية الصنع: Systemair، Soler&Palau، OSTBERG، Rosenberg، HELIOS، Maico، Ruck Ventilatoren GmbH، AeroStar، Blauberg، Elicent، Rhoss، Frapol، CMT CLIMA، HygroMatik GmbH، وينتروارم، تكنير LV، AERIAL GmbH، MITA.

ستكون منتجات هذه الشركات حلاً ممتازًا لمشاكل التهوية بأي حجم.

العلامات التجارية المحلية Vents و Elkom و Domovent و Veza ليست أقل شأنا منها من حيث جودة الإنتاج وموثوقية المعدات. إذا كانت لديك أي شكوك حول دقة الحسابات التي تم إجراؤها أو اختيار نموذج معين، نوصي بالاتصال بخدمة الدعم في أي من الشركات.

إذا كنت مالكًا لمبنى خاص مكون من طابقين أو طابقين، أو مبنى صناعي أو تجاري بمساحة مماثلة (مطعم، مستودع، مقصف، مقهى، مكتب)، عند اختيار المعدات، يجب أن تأخذ في الاعتبار حجم المبنى، سعر صرف الهواء وطول خطوط الأنابيب الرئيسية ومقطعها العرضي.

يمكن القيام بمهام التهوية وإزالة الدخان بسهولة عن طريق المنافيخ متعددة المناطق أو مراوح السقف من سلسلة KROM من شركة Veza، ومراوح سلسلة VN من شركة Vents وغيرها

تأكد من الانتباه إلى الوظائف الإضافية لمراوح الطرد المركزي وإمكانية الاندماج في مجموعة متنوعة من أنظمة تكييف الهواء.

وبالتالي، يمكن تجهيز المنافيخ الشعاعية بمكونات مساعدة:

• مؤقتات قابلة للتعديل ومفاتيح الفاصل الزمني، وأجهزة استشعار الصور وأجهزة الكشف عن الرطوبة؛
• وحدات التحكم في السرعة ومؤشرات الحالة؛
• أجهزة استشعار للحمل الزائد للمحرك الكهربائي ونقص إمدادات الطاقة الكهربائية؛
• ممتصات الاهتزاز الزنبركية أو عوازل الاهتزاز المطاطية.

إذا تم وضع المروحة داخل شقة أو منزل، فيمكن تغطيتها بلوحة زخرفية أمامية قابلة للإزالة مصنوعة من الألومنيوم أو البلاستيك، مع مراعاة الجزء الداخلي للغرفة.

بالنسبة للعديد من المستخدمين، فإن المعيار المهم عند اختيار المروحة هو مستوى الضوضاء. هل تبحث عن مروحة هادئة لحمامك؟ نوصيك بالتعرف على التصنيف المشجعين الصامتين.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

وفي الفيديو التالي يتحدث متخصصو شركة Elcom بشكل واضح عن مراوح الطرد المركزي:

فيما يلي مثال ممتاز لتركيب مروحة منزلية في الحمام:

خيار آخر لتركيب مروحة منزلية منخفضة الطاقة في الشقة:

إن مروحة الطرد المركزي الكلاسيكية هي نتيجة سنوات عديدة من الخبرة في تصميم وإنتاج معدات التهوية. وهذا ليس حلاً ممتازًا للصناعة فحسب، بل هو أيضًا أداة نقل جوي مثالية للمباني السكنية والمكاتب.

هل تفكر في شراء مروحة الطرد المركزي؟ أو هل لاحظت وجود تناقض في المادة المفككة؟ اطرح أسئلتك ووضح الجوانب التكنولوجية في قسم التعليقات.

أو ربما قمت بالفعل بتثبيت مثل هذه المروحة في الحمام؟ هل أنت راضي عن عمله؟ هل اخترت قوة الجهاز المناسبة لغرفتك؟ أرسل صورة لمعجبك واترك تعليقاتك.