منفاخ الجذور: حل فعال وموفر للطاقة لنقل الغاز الصناعي

1. مقدمة المنتج

منفاخ الجذور (Roots Blower) هو منفاخ إزاحة إيجابية مع دوارين ثلاثيي الفصوص يدوران بالنسبة لبعضهما البعض في مساحة مغلقة تتكون من الغلاف واللوحات الجانبية. يتبع كل دوار منحنى حلزوني أو إبيسيكلويد، مما يضمن أن جميع الفصوص الثلاثة لكل دوار متطابقة، وكذلك الدوارين أنفسهما، مما يقلل بشكل كبير من تعقيد التصنيع. يتم تشكيل الدوارات باستخدام معدات CNC لضمان أنه بغض النظر عن موضعها الدوراني، فإنها تحافظ على خلوص صغير جدًا مع الحفاظ على المسافة المركزية بينهما ثابتة. يضمن هذا التصميم أن تظل تسرب الغاز ضمن الحدود المقبولة، مما يجعله قابلاً للتطبيق على نطاق واسع في صناعات مثل معالجة مياه الصرف الصحي، النقل الهوائي، تربية الأحياء المائية، معالجة الكيماويات، توليد الطاقة، والمعادن. من خلال تدوير دوارين متشابكين، يقوم المنفاخ بسحب الغاز من المدخل، وضغطه، ثم طرده، ويتميز ببنية بسيطة، وتشغيل مستقر، وصيانة سهلة.

(1) المكونات الرئيسية

يتكون مروحة الجذور من خمسة أجزاء: الغلاف، لوحة الجدار، الدافع، خزان الزيت وكاتم الصوت

• الغلاف: تستخدم بشكل رئيسي لدعم (لوحة الجدار، الدافع، كاتم الصوت) وتثبيت.
• لوحة: تُستخدم بشكل رئيسي لربط الغلاف والدافع، دعم دوران الدافع، ولعب دور الختم الوجهي.
• الدوار: هو الجزء الدوار من منفاخ الجذور، مقسم إلى شفرات ثنائية وثلاثية. ومع ذلك، نظرًا لأن الشفرات الثلاثية لها العديد من المزايا مثل نبض الغاز الأصغر، وضوضاء أقل وتشغيل أكثر استقرارًا من الشفرات الثنائية، فقد حلت تدريجياً محل منفاخ الجذور ذو الشفرات الثنائية.
• التروس المتزامنة: لضمان التشغيل المتزامن للدافع، وتقليل الاحتكاك والضوضاء.
• المحامل والأختام: تُستخدم محامل وأختام عالية الجودة لتمديد عمر الخدمة.
• خزان الوقود: تُستخدم بشكل رئيسي لتخزين زيت التشحيم لتشحيم التروس والمحامل.
• كاتم الصوت: تُستخدم لتقليل الضوضاء الناتجة عن نبض تدفق الهواء عندما يدخل ويخرج منفاخ الجذور 

(2) مبدأ العمل

يحتوي غلاف المروحة على مجموعتين من الدوافع ثلاثية الشفرات، مدفوعة بواسطة زوج من التروس المتزامنة للدوران في اتجاهات معاكسة. حجم المدخل هو V1، وبسبب دوران الدوافع، فإنه يخلق ضغطًا منخفضًا، مما يسحب الهواء بحجم V2. مع زيادة المقاومة عند المخرج، فإنه يولد غازًا عالي الضغط، وبالتالي يطرد الهواء. نظرًا لوجود فجوة معينة بين الدوافع وبين الدوافع والغلاف، لا يوجد احتكاك، مما يسمح بالتشغيل طويل الأمد.

2. ميزات المنتج

1إنترنت الأشياء

واجهة تشغيل الإنسان والآلة تدعم التحكم عن بعد؛ يقوم اللوحة الذكية بضبط الضغط والتدفق حسب الحاجة؛ إنذار تلقائي للأعطال وتسجيل؛ يتم تحقيق التحكم عن بعد باستخدام تطبيق الهاتف المحمول؛ وظيفة حماية من الصدمات.

2محول تردد عالي الكفاءة

استقرار عالي وموثوقية؛ نطاق حجم الهواء القابل للتعديل 45%-110%; تردد قابل للتعديل 400-1000HZ وفقًا لمواصفات المروحة المختلفة؛ مفاعل DC مدمج، قمع التوافقيات الكهربائية، حساب دقيق، بدء ناعم.

محرك متزامن مغناطيسي دائم عالي السرعة

المصنع يقع في غانزو، موطن الأرض النادرة، ويوفر مغناطيسات دائمة عالية الأداء للمحركات؛ ضبط السرعة، عزم دوران قوي، توفير الطاقة بنسبة 18%-40% مقارنة بالمحركات العادية؛

محرك رئيسي مزدوج صندوق التروس، 18 عامًا من عمر الخدمة المستقر

3. ميزات الأداء

بفضل اعتماد هيكل الدوار ثلاثي الشفرات وهيكل معقول عند مدخل ومخرج الغلاف، فإن اهتزاز المروحة صغير والضوضاء منخفضة.

الدافع والعمود هما هيكل متكامل، الدافع غير مهترئ، أداء المروحة ثابت، ويمكن أن تعمل بشكل مستمر لفترة طويلة.

تتمتع المروحة بمعدل استخدام كبير، وكفاءة حجمية عالية، وهيكل مدمج ووضع تركيب مرن.

الآلة كاملة، مما يمكنها من تلبية احتياجات المستخدمين المختلفين لأغراض مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، فإن مروحة الجذور عالية الكفاءة في توفير الطاقة التي طورتها شركتنا تشمل أيضًا الميزات التالية:

(1) كفاءة عالية واستقرار

يتبنى منفاخ الجذور تصميمًا بدون ضغط داخلي، ويكون نقل الغاز مستمرًا ومستقرًا، مما يجعله مناسبًا للمناسبات التي تتطلب تدفقًا ثابتًا. تكون سرعته متناسبة مع حجم الهواء، ومن السهل ضبطها، بحيث يمكن أن تلبي متطلبات ظروف العمل المختلفة.

(2) تشغيل منخفض الضوضاء

تستخدم مراوح الجذور الحديثة تصميم دوار بثلاث شفرات لتحسين نبضات تدفق الهواء وتقليل الضوضاء بشكل كبير (عادة ما يتم التحكم فيها تحت 75 ديسيبل)، مما يجعلها مناسبة للبيئات الصاخبة.

(3) مقاومة قوية للحمل الزائد

بفضل مبدأ النقل الميكانيكي، يمكن لمنفاخ الجذور الحفاظ على تشغيل مستقر حتى عند تقلب الضغط، مما يجعله مناسبًا لظروف الحمل العالي.

(4) عمر طويل وسهولة الصيانة

-تستخدم مواد مقاومة للتآكل للمكونات الرئيسية لتقليل التآكل.

-تصميم معياري لسهولة التفكيك والصيانة.

-تحسين نظام التزييت لتقليل معدل الفشل.

4. مزايا توفير الطاقة

يؤدي منفاخ الجذور لدينا أداءً جيدًا في توفير الطاقة، والذي ينعكس بشكل رئيسي في الجوانب التالية:

(1) مطابقة المحرك الفعالة

استخدام محرك عالي الكفاءة IE3/IE4، تقليل فقدان الطاقة وتحسين استخدام الطاقة.

(2) تقنية التحكم في تحويل التردد

من خلال ضبط السرعة باستخدام محول التردد (VFD)، يمكن تقليل استهلاك الطاقة للمروحة عند الحمل المنخفض، ويمكن أن تصل نسبة توفير الطاقة إلى 20%~40%.

(3) تحسين تصميم الدافع

يقلل الدافع الخطي ذو الثلاث أوراق المفتوحة تدريجيًا من ارتداد الغاز، ويحسن الكفاءة الحجمية ويقلل من استهلاك الطاقة غير المفيد.

(4) نظام المراقبة الذكي

تم تجهيز بعض الطرازات الراقية بنظام تحكم ذكي لمراقبة الضغط ودرجة الحرارة والاهتزاز والمعلمات الأخرى في الوقت الفعلي، وضبط حالة التشغيل تلقائيًا لتجنب هدر الطاقة.

5. مجالات التطبيق

• معالجة مياه الصرف الصحي: تستخدم في نظام التهوية لتوفير الأكسجين لتعزيز تحلل الميكروبات للمواد العضوية.
• نقل الهواء: نقل المساحيق والمواد الحبيبية، مثل الأسمنت والحبوب، إلخ.
• تربية الأحياء المائية: الأكسجة، تحسين محتوى الأكسجين في الماء، تعزيز نمو الأسماك.
• الكيمياء والمعادن: تستخدم في دوران الغاز، تزويد الغاز للمفاعل، إلخ.
• صناعة الطاقة: نقل الغاز في عملية إزالة الكبريت وإزالة النيتروجين.

6. كيفية اختيار منفاخ الجذور المناسب؟

دليل اختيار منفاخ الجذور: العوامل الرئيسية والتوصيات العملية

يؤثر الاختيار الصحيح لمراوح الجذور بشكل مباشر على كفاءة التشغيل واستهلاك الطاقة وعمر الخدمة. فيما يلي الاعتبارات الأساسية والتوصيات العملية لاختيار المعدات المهنية:

1معايير الاختيار الأساسية

تدفق الهواء (السعة)

- الوحدة: م³/دقيقة (ظروف قياسية)

- طرق الحساب:

- طريقة طلب العملية: بناءً على متطلبات التهوية، حجم نقل المواد، إلخ.

- الصيغة التجريبية: على سبيل المثال، تتطلب معالجة مياه الصرف الصحي عادةً 0.03-0.05 م³ هواء/م³ مياه صرف·ساعة

- التوصية: السماح بهامش 10-15% لتجنب التشغيل بكامل الحمولة

الضغط (الضغط التفاضلي)

- الوحدة: كيلو باسكال أو ميلي بار

- اعتبارات رئيسية:

- مقاومة النظام (فقدان ضغط الأنابيب + المعدات الطرفية مثل الموزعات/المرشحات)

- عمق الماء (تتطلب تربية الأحياء المائية حساب الضغط الساكن للماء)

أمثلة

- معالجة مياه الصرف الصحي: 49-58.8 كيلو باسكال

- النقل الهوائي: عادة 58.8-98 كيلو باسكال حسب خصائص المادة (المسحوق > الحبيبات)

خصائص الوسط

- الهواء النظيف / الغازات المسببة للتآكل / الغازات المحملة بالغبار

- التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية تتطلب مواد خاصة (مثل دوارات الفولاذ المقاوم للصدأ)

2 عوامل اختيار متقدمة

اختيار السرعة

مقارنة نوع الدوار

مطابقة المحرك

- صيغة حساب الطاقة:

  الطاقة = (التدفق×فرق الضغط)/(60×الكفاءة) × عامل الأمان

  (التدفق: معدل التدفق، فرق الضغط: فرق الضغط، الكفاءة: 0.7-0.9، عامل الأمان: 1.1-1.3)

- اختيار التحكم في التردد المتغير:

- يوصى به عندما يتجاوز تذبذب الحمل 30%

- النماذج المجهزة بالتردد المتغير يمكن أن توفر 25-40% من الطاقة

التعامل مع الظروف الخاصة

البيئات ذات درجات الحرارة العالية

- تعديلات الاختيار:

- ترقية المواد (حديد الزهر → الفولاذ المقاوم للصدأ)

- إضافة أجهزة تبريد المدخل

- تقليل السرعة المقررة بنسبة 10-15% 

الغازات المسببة للتآكل

- تدابير الحماية:

- طلاء راتنجات الايبوكسي

- دوارات من سبائك التيتانيوم

- تركيب مرشحات كيميائية مسبقة 

المواقع المرتفعة

- صيغة التصحيح:

  التدفق الفعلي = التدفق المقدر × (الضغط المحلي/الضغط القياسي)

تحسين كفاءة الطاقة

مطابقة النظام:

   - تجنب "التضخيم الزائد": يجب أن يكون ضغط التشغيل ≥70% من الضغط المقرر

   - التشغيل المتوازي: العديد من المنافيخ الصغيرة أكثر كفاءة من وحدة كبيرة واحدة

تصميم الأنابيب:

   - فقدان الضغط: ~0.1 كيلو باسكال لكل 10م من الأنابيب المستقيمة

   - الكوع 90° ≈ فقدان ضغط 2-3 كيلو باسكال

   - السرعة الموصى بها للتدفق: 10-15 م/ث

عملية الاختيار

1. تحديد متطلبات العملية → 2. حساب تدفق الهواء/الضغط → 3. اختيار نوع الدوار → 4. تحديد السرعة → 5. مطابقة المحرك → 6. تكوينات خاصة → 7. التحقق من كفاءة الطاقة

 أخطاء شائعة في الاختيار

- الاختيار بناءً على بيانات اللوحة فقط، مع تجاهل مقاومة النظام

- هامش الأمان المفرط (>30%)

- إهمال تأثيرات درجة حرارة الوسط على الأختام

- النظر في عزم الدوران المنخفض السرعة لاختيار التردد المتغير

توصية: في الظروف المعقدة، قدم للموردين:

- تكوين الوسط ودرجة الحرارة

- قيود مساحة التركيب

- ساعات التشغيل اليومية/تردد البدء والإيقاف

- استقرار مصدر الطاقة المحلي

يمكن للاختيار العلمي تحسين أداء منفاخ الجذور، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 15-25% ويمدد عمر الخدمة من 3-5 سنوات.

تحديد حجم الهواء والضغط: احسب حجم الهواء المطلوب (م³/دقيقة) والضغط (كيلو باسكال) وفقًا لمتطلبات العملية.

اختر قوة المحرك: طابق القوة المناسبة لتجنب ظاهرة "الحصان الكبير يسحب عربة صغيرة".

اعتبر الضوضاء والبيئة: إذا كنت حساسًا للضوضاء، اختر نموذجًا منخفض الضوضاء أو قم بتركيب كاتم صوت.

متطلبات توفير الطاقة: الأولوية لاختيار نماذج التردد المتغير أو إصدارات المحركات عالية الكفاءة.

الخاتمة

بفضل كفاءته العالية واستقراره وخصائصه في توفير الطاقة، أصبح منفاخ الجذور خيارًا مثاليًا في مجال نقل الغاز الصناعي. ومع تقدم التكنولوجيا، تتحسن أنواع جديدة من منفاخ الجذور باستمرار من حيث كفاءة الطاقة والذكاء، مما يوفر للمستخدمين حلولًا أكثر اقتصادية وصديقة للبيئة.