يُعدّ تلوث الغبار من أخطر المشكلات البيئية التي تواجه شركات استخراج الرمل والحصى في الوقت الراهن. وقد أُمرت العديد من الشركات بإجراء عمليات تفتيش بيئية لتصحيح الوضع وتحسينه بسبب انبعاثات الغبار. لذا، أصبح اقتناء أجهزة تجميع الغبار الصناعية استثمارًا ضروريًا، بغض النظر عن التكلفة.
سنتناول اليوم مصادر الغبار في المنشآت الصناعية والتعدينية، مثل مناجم الرمل والحصى، وأجهزة شفط الغبار الصناعية الشائعة الاستخدام، وخصائصها، وكيفية اختيار المعدات المناسبة. يهدف هذا المقال إلى مساعدة هذه المنشآت على اختيار حلول إزالة الغبار الأنسب.
ما هي مصادر الغبار في شركات الرمل والحصى؟
تُصنف الجسيمات في المؤسسات الصناعية والتعدينية عمومًا على أنها غبار إنتاجي، والذي ينشأ بشكل رئيسي من نظام التكسير والطحن، ونظام مناولة المواد، وانبعاثات الغبار الثانوية.
(1) توليد الغبار من أنظمة التكسير والطحن
يُعد نظام التكسير والطحن مصدراً رئيسياً للغبار في العمليات الصناعية والتعدينية، ويتميز بكثافة عالية للغبار وحجم جسيمات دقيق.
(2) توليد الغبار من أنظمة مناولة المواد
تقع نقاط انبعاث الغبار في نظام المناولة بشكل رئيسي عند نقاط التغذية ونقاط التفريغ وأثناء نقل السيور الناقلة.
يتشكل الغبار عند نقاط التغذية والتفريغ بسبب تأثير قص الهواء عندما تسقط المواد نتيجة لاختلافات الارتفاع.
أثناء النقل، يهتز الجزء الأوسط من الحزام عموديًا ويتأرجح أفقيًا، مما يُحدث ضغطًا لحظيًا متقطعًا على المواد. ويتم ضغط الهواء الموجود في فجوات المواد، والذي يحمل الغبار، إلى الخارج.
كما يتولد الغبار بسهولة بسبب الاهتزاز عندما تمر وصلات الحزام فوق البكرات.
بالإضافة إلى ذلك، قد تتساقط المواد الملتصقة بالحزام أثناء رحلة العودة، مما يؤدي إلى انتشار الغبار.
(3) انبعاث الغبار الثانوي
يمكن أن يحدث انبعاث الغبار الثانوي عندما يتم إعادة تعليق الغبار المعدني المستقر على الأرض عن طريق الرش الرطب بسبب تبخر السائل أو التهوية أو حركة الأفراد.
ويمكن أن يحدث ذلك أيضًا بسبب تنظيف جامعات الغبار بالطرق أو الخلط العكسي في قادوس الرماد.
أجهزة تجميع الغبار الصناعية شائعة الاستخدام وخصائص أدائها
يستخدم عادةً جافأجهزة شفط الغبار الصناعيةتشمل المؤسسات الصناعية والتعدينية بشكل رئيسي وحدات تجميع الغبار من النوع الأول.أجهزة تجميع الغبار الصناعية، وأجهزة الترسيب الكهروستاتيكي الجافة (الإدراك الحسي الخارق)، والإعصارمستخلصات الغبار الصناعية.
تشمل أجهزة جمع الغبار الصناعية الرطبة الشائعة بشكل أساسي أجهزة التنظيف بالرش، وأجهزة التنظيف بالاصطدام، وأجهزة التنظيف الرطبة من نوع فنتوري، وما إلى ذلك.
(1) كيس الغبار الأولأجهزة تجميع الغبار الصناعية
يُعد جهاز تجميع الغبار الصناعي ذو الكيس النوع الأكثر استخدامًا من معدات إزالة الغبار الجاف.
في هذا النوع من أجهزة التجميع، يمر الغاز المحمل بالغبار في اتجاه واحد عبر قماش الترشيح؛ حيث تُحجز جزيئات الغبار على جانب مدخل وسائط الترشيح، مما يسمح للغاز النظيف بالتدفق للخارج من الجانب المقابل. ثم يُزال الغبار المتراكم على وسائط الترشيح بطرق التنظيف الطبيعية أو الميكانيكية.
تتميز أجهزة تجميع الغبار الصناعية ذات نظام الأكياس بكفاءة عالية في إزالة الغبار، وقدرة فائقة على التكيف مع مختلف أنواع الغبار، ومرونة في حجم الهواء المُعالَج، وبنية بسيطة، وتشغيل مستقر. لهذه الأسباب، تُعدّ هذه الأجهزة الحل الأمثل لإزالة الغبار في كثير من الأحيان للمؤسسات الصناعية والتعدينية.
مع ذلك، أثناء التشغيل، إذا تجاوز حجم الهواء الفعلي الحجم المصمم، ستزداد مقاومة المرشح. وبالمثل، فإن تلف أكياس المرشح الناتج عن التآكل الميكانيكي أو التشغيل غير السليم يمكن أن يقلل بشكل كبير من كفاءة الترشيح وعمر خدمة جامع الغبار الصناعي ذي الأكياس.
(2) أجهزة الترسيب الكهروستاتيكي (الإدراك الحسي الخارق)
تستخدم عملية الترسيب الكهروستاتيكي مجالاً كهربائياً قوياً يتولد عن جهد عالٍ يتراوح بين عشرات الآلاف ومئات الآلاف من الفولتات لتأيين الغاز، وبالتالي شحن جزيئات الغبار. ثم يتم التقاط الغبار المشحون وفصله عن تيار الهواء.
لا تُستخدم المرسبات الكهروستاتيكية على نطاق واسع في المنشآت الصناعية والتعدينية، ويعود ذلك أساسًا إلى ارتفاع تكلفة الاستثمار الأولي فيها، فضلًا عن الحاجة إلى مشغلين ذوي خبرة. وقد يؤدي التشغيل غير السليم بسهولة إلى حدوث أعطال والتأثير سلبًا على الإنتاج.
(3) أجهزة شفط الغبار الصناعية الإعصارية
يفصل جهاز استخلاص الغبار الصناعي الإعصاري جزيئات الغبار عن الغاز عن طريق قوة الطرد المركزي، والتي يتم تحقيقها عن طريق إدخال الغاز المحمل بالغبار بشكل مماس إلى الوحدة.
بعد دخول تيار الهواء المحمل بالغبار إلى الإعصار بشكل مماس عبر المدخل، يدور نزولاً على طول الجدار الخارجي. وعند وصوله إلى قاع المخروط، ينعكس اتجاهه صعوداً، ويدور حلزونياً حول المحور المركزي، ثم يخرج عبر أنبوب العادم. وبفعل قوة الطرد المركزي، يُقذف الغبار نحو الجدار الخارجي ويسقط في قادوس الرماد على طول الجدار بفعل كل من تيار الهواء الدوامي الهابط والجاذبية.
(4) أجهزة شفط الغبار الصناعية بالرش
يُعدّ رشّ الغبار طريقةً بسيطةً واقتصاديةً للسيطرة على الغبار الناتج عن المصادر المفتوحة.
تُعد الفوهات القادرة على إنتاج رذاذ موزع بشكل جيد لالتقاط الغبار بشكل فعال المكون الرئيسي لتكنولوجيا الرش.
(5) جهاز شفط الغبار الصناعي بالصدم
تستخدم مستخلصات الغبار الصناعية التي تعمل بالاصطدام الطاقة الحركية لتيار الغاز نفسه للتأثير على سطح السائل، مما يؤدي إلى توليد قطرات الماء ورذاذ لإزالة الغبار.
(6) جامع الغبار الصناعي الرطب من نوع فنتوري
يُعدّ جهاز تجميع الغبار الصناعي الرطب من نوع فنتوري جهاز تنقية رطب عالي الكفاءة. ويمكن استخدامه لتبريد غازات المداخن ذات درجات الحرارة العالية، وكذلك لتنقية الغازات التي تحتوي على جزيئات غبار دقيقة ودون دقيقة، بالإضافة إلى الغازات السامة/الضارة التي يمتصها سائل التنقية بسهولة.