نوع منفاخ الجذر

أنواع نفّاثات الجذر

نفّاث الجذر هو نوع من مضخات الهواء المصممة خصيصًا لنقل كمية كبيرة من الهواء بضغط منخفض. نظرًا لطبيعة تشغيله، غالبًا ما يُشار إليه باسم نفّاث الدوران ذو الإزاحة الإيجابية. يُستخدم بشكل شائع في تشغيل محركات الاحتراق الداخلي، وكذلك في مرافق معالجة مياه الصرف الصحي وتطبيقات نقل الغاز الطبيعي.

هناك العديد من أنواع نفّاثات الجذر، ومن بينها ثلاثة أنواع رئيسية من النفّاثات:

• نفّاثات الجذر ثلاثية الفصوص

  تتضمن نفّاثات الجذر ثلاثية الفصوص ثلاثة فصوص. تدور في اتجاهين متعاكسين في غلاف متماثل. تُعد نفّاثات الجذر ثلاثية الفصوص رائعة لتحقيق مستويات عالية من الكفاءة، وإنتاج ضوضاء منخفضة، واستخدام طاقة ضئيل.

• نفّاثات الجذر رباعية الفصوص

  تتضمن نفّاثات الجذر رباعية الفصوص أربعة فصوص. مثل النفّاثات ثلاثية الفصوص، تعمل عن طريق تدوير زوجين من الفصوص في اتجاهين متعاكسين داخل غلاف متماثل. بينما تتمتع نفّاثات الجذر رباعية الفصوص أيضًا بنفس فوائد نفّاثات الجذر ثلاثية الفصوص، إلا أنها أكثر كفاءة منها. يرجع ذلك إلى أن نفّاثات الجذر رباعية الفصوص لديها احتكاك داخلي و اضطرابات أقل، مما يؤدي إلى تحويل طاقة أعلى.

• نفّاثات الجذر ثنائية الفصوص

  نفّاثات الجذر ثنائية الفصوص، المعروفة أيضًا باسم نفّاثات ثنائية الفصوص، لها دواران على شكل فصوص. تم تصميمها لضغط ونقل الهواء من خلال دوران الأطراف داخل تجويف الثابت. على الرغم من أنها فعالة، إلا أن كفاءتها ليست قريبة من كفاءة نفّاثات الجذر ثلاثية الفصوص و رباعية الفصوص.

بخلاف الأنواع الرئيسية لنفّاثات الجذر، هناك أنواع أخرى تؤدي أغراضًا مختلفة. فيما يلي بعضها:

• نفّاثات الجذر الدوارة الرطبة

  تم تصميم نفّاثات الجذر الدوارة الرطبة لمعالجة واستيعاب مياه الصرف الصحي الخام. تم تصميمها لمواجهة مشكلات المواد الصلبة والسداد. تُعد نفّاثات الجذر الدوارة الرطبة قوية ومتينة بشكل عام، وعادة ما تُصنع من مواد مقاومة للتآكل.

• نفّاثات الجذر ذات الفصوص المستقيمة

  تم تصميم نفّاثات الجذر ذات الفصوص المستقيمة باستخدام دواران مستقيمان على شكل فصوص. تُعد مثالية لتطبيقات الإزاحة الإيجابية مثل نقل الغاز، والنقل الهوائي، وأنظمة الفراغ، والترشيح. من الأمور الجيدة حول نفّاثات الجذر ذات الفصوص المستقيمة أنها توفر للمشغلين مرونة كبيرة في اختيار الحجم والتكوين المناسب لاحتياجات تطبيقاتهم.

مواصفات وصيانة أنواع نفّاثات الجذر

المواصفات

• معدل التدفق والضغط:

  يشير معدل تدفق نفّاثات الجذر إلى حجم الغاز أو الهواء الذي يمكنه نقله لكل وحدة زمنية، غالبًا ما يُعبر عنه بالمتر المكعب في الدقيقة (م3/دقيقة) أو القدم المكعب في الدقيقة (CFM). يشمل ضغط نفّاث الجذر ضغط مقياس، والضغط المطلق، والضغط التفاضلي. يُقاس الضغط عادة بالرطل لكل بوصة مربعة (PSI) أو بوصات الزئبق (inHg)، ويتناسب نطاق ضغط نفّاث الجذر مباشرةً مع تطبيقه. تتطلب بعض التطبيقات تشغيل نفّاثات الجذر بضغط أعلى، بينما تتطلب تطبيقات أخرى ضغطًا أقل.

• الطاقة:

  يشمل ذلك نوع الطاقة (الكهرباء، الهواء المضغوط، إلخ) وإنتاج الطاقة، والذي يُعبر عنه عادةً بالكيلوواط (kW) أو حصان القوة (HP).

• درجة حرارة التشغيل:

  تُعد نفّاثات الجذر قابلة للتطبيق على مجموعة واسعة من درجات حرارة التشغيل، بعضها درجات حرارة منخفضة وبعضها درجات حرارة عالية. غالبًا ما يعتمد ذلك على مادة وبنية النفّاث.

• الرطوبة:

  تعني قابلية نفّاثات الجذر للتكيف مع الرطوبة أنه يمكنها العمل بثبات حتى في بيئات ذات رطوبة عالية أو منخفضة.

• تركيبة الغاز:

  تُعد نفّاثات الجذر مناسبة لتركيبات غاز مختلفة، مثل الغاز الطبيعي، والهيدروجين، والأكسجين، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، تحتاج بعض نفّاثات الجذر إلى العمل في بيئة متفجرة، والتي يجب أن تكون آمنة بشكل أساسي.

الصيانة

• التفتيش المنتظم:

  تحقق بانتظام ما إذا كان مظهر نفّاثات الجذر، و أجزاء التثبيت، ووصلات خطوط الأنابيب طبيعية. تفتيش تآكل الدوارات والأغطية للتأكد من أنها ضمن النطاق المقبول وليست مشوهة أو مسدودة.

• التزييت:

  تأكد من تزييت نفّاثات الجذر بشكل كافٍ. تحقق بانتظام من زيت التشحيم وأعد ملئه للتأكد من نظافته وتوافقه مع الدرجة المحددة.

• مكافحة التآكل والتنظيف:

  بالنسبة لنفّاثات الجذر في بيئات متآكلة، يلزم معالجة مكافحة التآكل، مثل تطبيق طبقات مقاومة للتآكل. في بيئة مُغبرة، حافظ على نظافة نفّاثات الجذر. قم بإزالة الغبار والأوساخ بانتظام لتجنب الانسداد والسخونة الزائدة.

• انتبه إلى معلمات التشغيل:

  خلال الاستخدام، انتبه إلى مراقبة معلمات التشغيل مثل درجة الحرارة، والضغط، والتدفق. تأكد من عملها ضمن النطاق الطبيعي، وقم بمعالجة الشذوذات في الوقت المناسب.

• الصيانة المنتظمة والاستبدال:

  قم بصيانة الأجزاء واستبدالها بانتظام وفقًا لجدول صيانة النفّاث. يشمل ذلك استبدال زيت التشحيم، والفلاتر، وعناصر الختم، وما إلى ذلك.

سيناريوهات أنواع نفّاثات الجذر

• صناعة معالجة الأغذية:

  في صناعة معالجة الأغذية، تُستخدم نفّاثات الهواء الجذرية في تهوية مرافق معالجة مياه الصرف الصحي. تُعزز مستويات الأكسجين في مياه الصرف الصحي لدعم نمو الكائنات الحية الدقيقة التي تُحلل المواد العضوية، وبالتالي تسهيل تنقية مياه الصرف الصحي بفعالية. بالإضافة إلى ذلك، تُجد نفّاثات الجذر تطبيقاتها في ضخ ونقل منتجات الأغذية السائبة مثل الحبوب والمساحيق والحبيبات. توفر معالجة لطيفة ولكنها فعالة، مما يضمن سلامة المواد الدقيقة مع الحفاظ على عمليات سلسة.

• تصنيع المواد الكيميائية:

  في تصنيع المواد الكيميائية، تُستخدم نفّاثات الهواء الجذرية في أنظمة إزالة الكبريت من غازات المداخن للتحكم في انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت. تُدخّل الأكسجين في الغسّالة لتعزيز التفاعلات الكيميائية التي تُحول ثاني أكسيد الكبريت إلى الجبس، مما يقلل من التأثير البيئي. علاوة على ذلك، في إنتاج مواد كيميائية مثل البلاستيك والأسمدة والأحماض، تُستخدم نفّاثات الجذر لنقل المواد الخام والمنتجات النهائية. تُضمن النقل الفعال للمواد المسحوقية والحبيبية طوال عملية الإنتاج.

• صناعة الأدوية:

  في صناعة الأدوية، تُستخدم نفّاثات الجذر في المُنَشِّئات لِمَواد المسحوق. توفر تدفق الهواء اللازم لربط جزيئات المسحوق معًا، لتشكيل كتل أو حبيبات. تُعزز هذه العملية تدفق المساحيق وقابليتها للضغط وتجانسها، مما يُسهّل صياغة وتصنيع الأقراص اللاحقة. إلى جانب ذلك، تُستخدم نفّاثات الجذر في مجففات الفراش السائل. تُؤدّي دور مُوزّعات الهواء، تُدخّل المواد المُحملة بالرطوبة في قاع السرير السائل. تساعد هذه العملية على إزالة الرطوبة وتجفيف المواد، مما يؤدي إلى إزالة الماء وإنتاج مسحوق جاف.

• التصنيع الصناعي:

  في التصنيع الصناعي، تُستخدم نفّاثات الجذر في معدات غربلة الفراغ. تُساعد في فصل وتصنيف المواد من خلال إنشاء شفط فراغ يُخرّج الملوثات غير المرغوب فيها، مثل الجزيئات الكبيرة جدًا أو الألياف أو الرمل، من المادة المُعالجّة. يُضمن ذلك نقاء وجودة المنتج المُطلوب. علاوة على ذلك، تُستخدم نفّاثات الجذر لجمع الغبار. تُولّد تدفق الهواء اللازم لتشغيل أنظمة جمع الغبار والفلاتر، مما يُلتقط ويُقلل من التلوث الجسيمي المحمول جواً المُولّد أثناء عمليات التصنيع.

• التطبيقات البيئية:

  تُستخدم نفّاثات الجذر على نطاق واسع في مرافق معالجة مياه الصرف الصحي. تُؤدّي دور مصدر الأكسجين للكائنات الحية الدقيقة الهوائية المُشاركة في تحلل المواد العضوية، وبالتالي تسهيل عملية معالجة مياه الصرف الصحي. بالإضافة إلى ذلك، تُجد نفّاثات الجذر تطبيقاتها في أنظمة التخمير الساكنة للهواء. تُوفر تدفق الهواء اللازم للتخمير الساكن للنفايات العضوية، مثل نفايات المطبخ وروث الحيوانات والقش. تُساعد عملية التخمير هذه في تحلل المواد العضوية وإزالة الروائح الكريهة.

كيفية اختيار نفّاث الجذر

عند اختيار نفّاثات الجذر، سيلزم مراعاة العديد من الأمور قبل اتخاذ قرار. يشمل ذلك السعة، والطاقة، ومتطلبات النظام، والحجم والوزن، ومستوى الضوضاء، ومتطلبات الصيانة، والتكلفة والجودة.

• السعة: سيتعين على المستخدمين مراعاة متطلبات حجم وضغط التطبيق. سيتعين عليهم تحديد معدل التدفق المُطلوب للعملية أو النظام لضمان أداء مناسب. عند تحديد معدلات التدفق، يجب على المستخدمين الرجوع إلى منحنيات أداء نفّاثات الجذر لاختيار واحد يتناسب مع متطلبات حجم وضغطهم.
• الطاقة: سيتعين على المستخدمين مراعاة الطاقة المُطلوبة للتطبيق. سيتعين عليهم مطابقة حجم المحرك لضمان كفاءة الطاقة والأداء المناسب. يمكنهم حساب الطاقة المُطلوبة بناءً على عوامل مثل معدل التدفق، والضغط، ومقاومة النظام.
• متطلبات النظام: سيتعين على المستخدمين مراعاة دمج نفّاثات الجذر في النظام المُوجود. سيتعين عليهم ضمان التوافق مع خطوط الأنابيب، وأجهزة التحكم، والمعدات الأخرى. يمكنهم أيضًا مراعاة أي تعديلات ضرورية لاستيعاب نفّاثات الجذر المُختارة.
• الحجم والوزن: إذا كانت هناك قيود على المساحة، سيتعين على المستخدمين مراعاة متطلبات الأبعاد لنفّاثات الجذر. سيتعين عليهم اختيار نفّاث يُناسب المساحة المتاحة وله وزن يمكن دعمه بواسطة نظام التثبيت.
• مستوى الضوضاء: إذا كان سيتم استخدام الجهاز في غرفة هادئة أو منطقة حساسة للضوضاء، سيتعين على المستخدمين مراعاة مستوى ضوضاء نفّاثات الجذر. سيتعين عليهم اختيار واحد ذو تصنيف ضوضاء أقل لتقليل الاضطراب أو مراعاة تنفيذ إجراءات تقليل الضوضاء مثل أغلفة العزل الصوتي.
• متطلبات الصيانة: سيتعين على المشترين مراعاة احتياجات صيانة نفّاثات الجذر. سيتعين عليهم التأكد من أن النفّاث المُختار به مكونات سهلة الوصول إليها، وإجراءات صيانة مُبسطة، ومتطلبات خدمة مُجدولة تتناسب مع قدراتهم على الصيانة.
• التكلفة: سيتعين على المشترين مقارنة أسعار علامات تجارية وأنواع مختلفة من نفّاثات الجذر. سيتعين عليهم اختيار واحد يُوفر أداءً جيدًا بسعر معقول حتى لا يتجاوزون الميزانية المُحددة.

أسئلة وأجوبة حول أنواع نفّاثات الجذر

س1. ما هو نفّاث الجذر؟

ج1. نفّاث الجذر هو جهاز حجمي لنقل الغاز. يتضمن الهيكل بشكل أساسي غلافًا، وفصوصًا، ونظام دفع. تدور الفصوص وتتداخل بشكل غير مباشر مع بعضها البعض، مما يُشكل غرفة إغلاق. تتحرك الغرفة في الاتجاه الشعاعي وتُغيّر الحجم، وبالتالي تستنشق وتُخرج الغاز.

س2. ما هي تطبيقات نفّاثات الجذر؟

ج2. تُستخدم نفّاثات الجذر على نطاق واسع في مختلف القطاعات الصناعية. تُستخدم بشكل شائع كناقلات هواء، وحفارات، ومهوّئات، ومُغذّيات في محطات معالجة مياه الصرف الصحي. تُؤدّي نفّاثات الجذر دور حقن الهواء في مُخمِّرات وتوفر هواء لدعم الاحتراق للغلايات والأفران. إلى جانب ذلك، تُستخدم نفّاثات الجذر لتجفيف ونقل المواد في الصناعات الكيميائية والغذائية والخشبية.

س3. ما هي مزايا نفّاثات الجذر؟

ج3. تُعدّ نفّاثات الجذر متميزة بين العديد من مضخات الهواء نظرًا لكفاءتها العالية. يُقلل تصميمها الفعال من فقدان الطاقة أثناء نقل الغاز، مما يؤدي إلى الاستخدام الأمثل لطاقة الإدخال. علاوة على ذلك، تم بناء نفّاثات الجذر لتدوم. يُضمن بنائها القوي عمر خدمة طويل حتى في ظل الظروف القاسية. مع الصيانة المنتظمة، يمكن لنفّاثات الجذر أن تعمل بثبات لسنوات، مما يُجلب فوائد اقتصادية كبيرة للشركات.

س4. ما هي أنواع نفّاثات الجذر؟

ج4. ينقسم نفّاث الجذر إلى ثلاث فئات رئيسية وفقًا لتصميمه ومبادئه العاملة: نفّاث الجذر من نوع R، ونفّاث الجذر من نوع S، ونفّاث الجذر من نوع T. يتميز نفّاث الجذر من نوع R بدوارين على شكل دمعة. إنه مُحكم الإغلاق، وبالتالي لديه ضغط نقل عالٍ. يتميز نفّاث الجذر من نوع S بدوارين قوسيّين إهليلجيين مُتداخلين بشكل غير مباشر أيضًا. يُؤدّي نفّاث الجذر من نوع S أداءً جيدًا في بيئات ذات درجة حرارة ورطوبة عالية. يتميز نفّاث الجذر من نوع T بثلاثة دوارات. حجم نقله كبير، لكن الضغط منخفض.