ما هي المعلمات التي يجب عليك تأكيدها قبل اختيار المروحة الصناعية؟

ما مقدار الهواء الذي يجب تحريكه؟

و:

ما مقدار الضغط الذي تحتاج المروحة للتغلب عليه؟

يحدد هذان المتطلبان نقطة التشغيل الأساسية للمروحة الصناعية. يخبرك تدفق الهواء بالحجم المطلوب لحركة الهواء أو الغاز، بينما يمثل الضغط الثابت المقاومة التي يجب على المروحة التغلب عليها في النظام.

لن توفر المروحة ذات تدفق الهواء الكافي ولكن الضغط غير الكافي الأداء المطلوب بعد التثبيت. من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي اختيار سعة الضغط الزائد إلى استهلاك غير ضروري للطاقة، أو ارتفاع تكلفة المعدات، أو التشغيل بعيدًا عن الجزء المفضل من منحنى المروحة.

الطريقة الصحيحة هي تحديد متطلبات النظام الفعلية أولاً، ثم تحديد المروحة التي يتطابق منحنى أدائها مع تلك المتطلبات.

1. حدد تدفق الهواء المطلوب أولاً

يتم التعبير عن تدفق الهواء عادةً بوحدات m³/h، أو m³/s، أو CFM.

يعتمد تدفق الهواء المطلوب على ما من المتوقع أن تحققه المروحة.

على سبيل المثال، قد يتطلب نظام العادم الصناعي تدفقًا معينًا للهواء لإزالة حرارة العملية أو الهواء الملوث. يحتاج نظام تجميع الغبار إلى تدفق هواء كافٍ لالتقاط الغبار ونقله عبر مجاري الهواء. قد يتطلب نظام نقل المواد سرعة نقل محددة لنقل الرقائق البلاستيكية أو غيرها من المواد خفيفة الوزن.

لذلك، يجب أن يأتي تدفق الهواء من متطلبات العملية بدلاً من مجرد اختيار أكبر مروحة متاحة.

قبل اختيار المروحة، حدد:

مطلوب تدفق الهواء الطبيعي

الحد الأدنى والحد الأقصى لتدفق الهواء المتوقع

ساعات العمل

تغييرات العملية التي قد تؤثر على تدفق الهواء

ما إذا كان يجب أن يظل تدفق الهواء ثابتًا أو يمكن تعديله

إذا كان النظام لديه تصميم محدد لتدفق الهواء، تصبح هذه القيمة نقطة البداية لاختيار المروحة.

2. حساب متطلبات الضغط الثابت

تدفق الهواء وحده لا يخبرك بالمروحة الصناعية المناسبة.

ويجب أيضًا أن تتغلب المروحة على المقاومة الناتجة عن نظام معالجة الهواء الكامل-.

يمكن أن تأتي خسائر الضغط الثابت من:

• مجاري الهواء المستقيمة
• المرفقين والانحناءات
• المرشحات
• المخمدات
• أجهزة غسل الغاز
• مبادلات حرارية
• كاتمات الصوت
• جامعي الغبار
• معدات العملية
• قيود الدخول والخروج

تساهم المقاومة الإجمالية لهذه المكونات في متطلبات الضغط للمروحة.

توصي إرشادات AMCA بحساب خسائر تأثير النظام-وفقد الضغط الأخرى ذات الصلة قبل تحديد المروحة.

وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل مجرد طلب مروحة يمكنها توفير "20000 متر مكعب/ساعة" ليس كافيًا.

تحتاج الشركة المصنعة أيضًا إلى معرفة الضغط الذي يجب أن يتم توصيله بتدفق الهواء.

3. يشكل تدفق الهواء والضغط الثابت نقطة العمل

بمجرد تحديد تدفق الهواء والضغط، يمكن معاملتهما كنقطة تشغيل المروحة.

على سبيل المثال، قد يتطلب النظام ما يلي:

تدفق الهواء: 20,000 متر مكعب/ساعة

الضغط الساكن: 2000 باسكال

ولذلك، يجب أن تكون المروحة قادرة على العمل حول هذه المجموعة بدلاً من تحقيق 20000 متر مكعب/ساعة في ظل-ظروف المقاومة المنخفضة.

في منحنى أداء المروحة النموذجي، يظهر تدفق الهواء على المحور الأفقي والضغط على المحور الرأسي. يحدد تدفق الهواء والضغط المطلوبان النقطة التي يجب أن تعمل فيها المروحة المحددة.

هذا هو المفهوم الأكثر أهمية الذي يجب فهمه عند اختيار مروحة الطرد المركزي الصناعية.

4. فهم منحنى أداء المروحة

يوضح منحنى أداء المروحة مقدار الضغط الذي يمكن أن تنتجه المروحة بمعدلات تدفق هواء مختلفة لسرعة معينة للمروحة.

لاستخدام المنحنى، ابدأ بتدفق الهواء المطلوب على المحور الأفقي ثم تحرك عموديًا حتى الوصول إلى منحنى ضغط المروحة. ثم تحرك أفقيًا لتحديد الضغط المقابل.

إذا مر المنحنى عبر نقطة التشغيل المطلوبة، فمن المحتمل أن تلبي المروحة تدفق الهواء والضغط المحددين عند سرعة التشغيل تلك.

ومع ذلك، لا ينبغي أن يتوقف الاختيار عند هذا الحد.

يجب عليك أيضًا التحقق من:

سرعة المروحة

قوة المحرك

كفاءة المروحة

نطاق التشغيل

نوع المكره

كثافة الهواء

متطلبات الضوضاء

ترتيب القيادة

وبالتالي فإن منحنى المروحة يوفر معلومات مفيدة أكثر بكثير من قيمة كتالوج واحدة مثل "الحد الأقصى لتدفق الهواء".

5. نقطة التشغيل أكثر أهمية من الحد الأقصى لتدفق الهواء

أحد الأخطاء الشائعة هو مقارنة المراوح الصناعية وفقًا لأقصى تدفق للهواء.

على سبيل المثال:

المروحة أ: الحد الأقصى لتدفق الهواء 30,000 متر مكعب/ساعة

المروحة ب: الحد الأقصى لتدفق الهواء 25000 متر مكعب/ساعة

قد يبدو أن Fan A هو الخيار الأفضل.

ولكن إذا كان التطبيق يتطلب 20000 متر مكعب/ساعة عند 2000 باسكال، فإن المقارنة غير مكتملة.

قد تنتج المروحة A 30,000 متر مكعب/ساعة فقط عند ضغط منخفض جدًا، بينما قد توفر المروحة B 20,000 متر مكعب/ساعة عند الضغط المطلوب 2000 باسكال.

وبالتالي فإن الرقم المهم ليس الحد الأقصى لتدفق الهواء.

إنه تدفق الهواء والضغط عند نقطة التشغيل الفعلية.

6. قم بمطابقة منحنى المروحة مع منحنى النظام

تعمل المروحة ونظام مجاري الهواء معًا.

يتمتع النظام بخصائص المقاومة الخاصة به، بينما تتمتع المروحة بمنحنى أداء خاص بها. تحدث نقطة التشغيل الفعلية حيث يتقاطع المنحنيان.

وهذا ما يفسر سبب قيام المروحة بإنتاج تدفق هواء مختلف بعد التثبيت عما هو متوقع من مواصفات الكتالوج البسيطة.

إذا كانت مقاومة القناة الفعلية أعلى من المقدرة، فيمكن أن تتحول نقطة التشغيل نحو تدفق هواء أقل.

إذا كانت مقاومة النظام أقل من المتوقع، فقد يصبح تدفق الهواء أعلى من القيمة التصميمية.

بمعنى آخر، لا تحدد المروحة تدفق الهواء بنفسها.

تدفق الهواء النهائي هو نتيجة التفاعل بين المروحة والنظام الكامل.

7. لا تخلط بين الضغط الساكن والضغط الكلي

يرتبط الضغط الساكن والضغط الكلي ولكنهما غير قابلين للتبديل.

يتضمن الضغط الإجمالي للمروحة مكون ضغط السرعة-، بينما لا يشمل الضغط الثابت. تلاحظ AMCA أنه يجب استخدام تعريف الضغط المناسب عند مطابقة أداء المروحة مع متطلبات النظام.

وهذا مهم عند تلقي المواصفات من مختلف المهندسين أو موردي المعدات أو المشاريع.

قبل اختيار المروحة، تأكد مما يلي:

هل الضغط المحدد هو ضغط ثابت أم ضغط إجمالي؟

تأكد أيضًا من مكان قياس الضغط وكيفية حساب فقدان ضغط النظام.

يمكن أن يؤدي عدم التطابق هنا إلى اختيار مروحة تبدو صحيحة على الورق ولكنها لا تلبي متطلبات النظام الفعلية.

8. النظر في درجة حرارة الهواء والكثافة

وينبغي أيضًا تقييم تدفق الهواء والضغط المطلوبين في ظل ظروف الغاز الفعلية.

تغير درجة الحرارة كثافة الغاز. يتمتع الغاز ذو درجة الحرارة العالية-بكثافة أقل عمومًا من كثافة الهواء القياسي-، مما يؤثر على أداء المروحة وحسابات الطاقة.

للتطبيقات التي تتضمن:

عادم الفرن

أنظمة الغلايات

أنظمة الانفجار الساخنة-.

غاز معالجة بدرجة حرارة عالية-.

معالجة غاز النفايات

يجب توفير درجة حرارة التشغيل عند طلب اختيار المروحة.

يمكن أن يؤثر الارتفاع أيضًا على كثافة الهواء وبالتالي على أداء المروحة. تحدد AMCA كثافة الهواء كأحد الشروط الأساسية التي يجب مراعاتها عند اختيار المروحة.

لهذا السبب، فإن "20000 متر مكعب/ساعة عند 2000 باسكال" لا تزال غير مكتملة إذا لم تكن الشركة المصنعة تعرف درجة حرارة الغاز وظروف الكثافة.

9. تحقق من كفاءة المروحة عند نقطة التشغيل المطلوبة

قد تلبي المروحتان تدفق الهواء والضغط المطلوبين ولكن لهما كفاءات مختلفة.

إذا كانت المروحة تعمل لعدة ساعات كل يوم، فقد يصبح هذا الاختلاف كبيرًا على مدى عمر خدمة الجهاز.

ترتبط كفاءة المروحة بقوة بالمكان الذي تعمل فيه المروحة على منحنى أدائها.

عند مقارنة نماذج المراوح المحتملة، تحقق مما يلي:

الكفاءة في نقطة العمل

قوة المحرك

سرعة المروحة

ساعات العمل المتوقعة

طريقة التحكم

إن أقل سعر شراء ليس بالضرورة هو الحل الأقل تكلفة-على مدار فترة التشغيل بأكملها.

بالنسبة لأنظمة التشغيل الأكبر حجمًا أو المستمرة، يستحق استهلاك الطاقة اهتمامًا خاصًا.

10. تجنب التحديد بالقرب من منطقة ذروة الضغط

قد تصل المروحة من الناحية الفنية إلى الضغط المطلوب ولكنها لا تزال اختيارًا سيئًا إذا كانت نقطة التشغيل قريبة جدًا من جزء غير مستقر من منحنى الأداء.

لاحظت AMCA أن المراوح يمكن أن تظهر عدم استقرار على يسار نقطة الضغط القصوى-وتوصي بتجنب التشغيل في هذه المنطقة ما لم تتم الموافقة على ذلك بشكل محدد من قبل الشركة المصنعة.

وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل مهندسي المعجبين ذوي الخبرة لا يسألون ببساطة:

"هل يمكن لهذه المروحة الوصول إلى الضغط المطلوب؟"

ويسألون أيضًا:

"أين تقع نقطة التشغيل المطلوبة على منحنى المروحة؟"

يعد هذا التمييز مهمًا عند مقارنة أحجام المروحة المختلفة وتصميمات المكره.

11. حدد حجم المروحة بناءً على نقطة التشغيل الفعلية

بمجرد إنشاء تدفق الهواء والضغط، قد تكون العديد من نماذج المراوح قادرة تقنيًا على تلبية المتطلبات.

ويمكن بعد ذلك أن يأخذ الاختيار النهائي في الاعتبار ما يلي:

• حجم المروحة
• تصميم المكره
• سرعة المروحة
• قوة المحرك
• كفاءة
• ترتيب القيادة
• مساحة التثبيت
• ضوضاء
• متطلبات الصيانة
• نطاق التشغيل المتوقع

قد توفر المروحة الأكبر التي تعمل بسرعة أقل مزايا في بعض التطبيقات، بينما قد تكون المروحة الأصغر التي تعمل بسرعة أعلى أكثر ملاءمة عندما تكون مساحة التثبيت محدودة.

لا توجد قاعدة عالمية مفادها أن أكبر أو أصغر المعجبين هو الخيار الأفضل.

الاختيار الصحيح هو الذي يوفر لنقطة العمل المطلوبة خصائص تشغيل مناسبة.

12. ما هي المعلومات التي يجب عليك تقديمها إلى الشركة المصنعة للمراوح الصناعية؟

عند طلب عرض أسعار للمروحة أو توصية فنية، قم بتوفير أكثر من تدفق الهواء المطلوب.

يجب أن تتضمن المواصفات المفيدة ما يلي:

المعلمة	مثال
تدفق الهواء	20,000 m³/h
الضغط الساكن	2000 باسكال
الغاز	الهواء / غاز العادم / غاز المعالجة
درجة حرارة	80 درجة
تراب	هواء نظيف / هواء محمّل بالغبار-.
ساعات العمل	16 ساعة/يوم
مزود الطاقة	380 فولت، 50 هرتز، 3 فاز
التحكم في السرعة	سرعة ثابتة/VFD
تثبيت	داخلي / خارجي
طلب	العادم / جمع الغبار / معالجة غازات النفايات

بالنسبة إلى تطبيقات نقل درجات الحرارة-العالية أو الغبار أو التآكل أو المواد-، يجب توفير معلومات إضافية حول الغاز أو المادة.

وهذا يمنح الشركة المصنعة معلومات كافية لتقييم المروحة بما يتجاوز تصنيف تدفق الهواء البسيط.

مثال عملي

لنفترض أن نظام العادم الصناعي يتطلب:

تدفق الهواء: 15,000 متر مكعب/ساعة

الضغط الساكن: 1500 باسكال

ستكون عملية الاختيار:

الخطوة 1: تأكد من أن 15000 متر مكعب/ساعة هو تدفق الهواء التصميمي المطلوب.

الخطوة 2: حساب فقد الضغط من خلال القنوات والأكواع والمرشحات والمخمدات ومعدات المعالجة.

الخطوة 3: تأكد من أن إجمالي الضغط المطلوب يبلغ حوالي 1500 باسكال في ظل ظروف التشغيل المحددة.

الخطوة 4: التحقق من منحنيات أداء مروحة الطرد المركزي المتاحة.

الخطوة 5: تحديد النماذج التي يمكنها توفير ما يقرب من 15000 متر مكعب/ساعة عند 1500 باسكال.

الخطوة 6: قارن سرعة التشغيل وقوة المحرك وكفاءته.

الخطوة 7: تأكد من أن نقطة التشغيل تقع في منطقة مناسبة لمنحنى المروحة.

الخطوة 8: تأكد من درجة حرارة الغاز وكثافته وظروف الغبار وترتيب محرك الأقراص ومتطلبات التثبيت.

فقط بعد هذه الفحوصات يجب تحديد نموذج المروحة النهائي.

الوجبات الجاهزة النهائية

نادرًا ما يكون اختيار المروحة الصناعية بناءً على تدفق الهواء وحده كافيًا.

يجب أن يبدأ الاختيار الأساسي بنقطة التشغيل: تدفق الهواء المطلوب + الضغط المطلوب.

من هناك، يمكن استخدام منحنى أداء المروحة لتحديد ما إذا كانت مروحة طرد مركزي معينة يمكنها بالفعل تلبية المتطلبات. مقاومة النظام، وكثافة الهواء، ودرجة حرارة التشغيل، وكفاءة المروحة، وتصميم المكره، وقوة المحرك وظروف التثبيت، تحدد ما إذا كانت هذه المروحة خيارًا هندسيًا جيدًا.

بالنسبة للتهوية الصناعية، وجمع الغبار، ومعالجة غاز النفايات، وأنظمة الغلايات، والعادم ذي درجة الحرارة العالية-، ونقل المواد، يمكن أن يكون تدفق الهواء والضغط المطلوبين مختلفين تمامًا.

الهدف ليس اختيار المروحة ذات أكبر تصنيف لتدفق الهواء.

الهدف هو اختيار مروحة تعمل عند تدفق الهواء والضغط المطلوبين، في ظل الظروف الفعلية للنظام، عند نقطة مناسبة على منحنى أدائها.