راهنمای کامل فنی طراحی و انتخاب سیستم گردگیر صنعتی (غبارگیر)

گزارش فنی سیستم گردگیر صنعتی (غبارگیر) هواگردان

مقدمه

سیستم گردگیر صنعتی (غبارگیر) هواگردان برای جمع‌آوری گرد و غبار و ذرات معلق در هوای آلوده در صنایع مختلف مانند چوب و کاغذ، نساجی، سیمان، فلزات، و شیمیایی طراحی شده است. این سیستم با راندمان فیلتراسیون بالا (تا 99.9%) و مدل پرتابل برای انعطاف‌پذیری بیشتر، کیفیت هوای محیط کار را بهبود می‌بخشد. این گزارش مشخصات فنی، کاربردها، محاسبات ظرفیت، هزینه‌های انرژی، و روش‌های جایگزین را با فرمت یکنواخت و محاسبات دقیق ارائه می‌دهد.

مشخصات فنی

• ظرفیت مکش: 1,000 تا 50,000 مترمکعب بر ساعت (m³/h)

• فشار استاتیک: 1,000 تا 5,000 پاسکال (Pa)

• فن مکنده: سرعت 2,800 دور بر دقیقه (rpm)، توان 5.00 تا 50.00 کیلووات (kW)

• کیسه فیلترها: پلی‌استر، نومکس، یا PTFE با راندمان 99.9% برای ذرات بالای 2.5 میکرون

• سیستم تمیزکننده: ویبراتور مکانیکی یا جت پالس (هوای فشرده)

• هاپر و مخزن: هوابند با تخلیه سریع (دریچه دوار یا دستی)

• ورودی‌های هوا: سه ورودی (100، 150، 200 میلی‌متر)

• تابلو فرمان: مستقیم (DOL) یا با اینورتر

• جنس بدنه: ورق فولادی ST37 با پوشش اپوکسی، گالوانیزه، یا استنلس استیل

محاسبات ظرفیت

برای انتخاب گردگیر، دبی هوا (Q)، فشار استاتیک (P)، و غلظت گرد و غبار محاسبه می‌شود: [ P_{\text{fan}} = \frac{Q \times P}{\eta \times 3600} ]

• ( P_{\text{fan}} ): توان فن (kW)

• ( Q ): دبی هوا (m³/h)

• ( P ): فشار استاتیک (Pa)

• ( \eta ): راندمان فن (0.70 تا 0.85)

مثال برای صنعت چوب و کاغذ

• دبی هوا: 20,000 m³/h

• فشار استاتیک: 3,000 Pa

• راندمان فن: 0.80

• محاسبه توان: [ P_{\text{fan}} = \frac{20,000 \times 3,000}{0.80 \times 3600} = 20.83 , \text{kW} ]

• مصرف برق سالانه: [ 20.83 \times 24 \times 365 = 182,467.80 , \text{kWh/سال} ]

• هزینه برق (100 تومان/kWh): [ 182,467.80 \times 100 = 18,246,780 , \text{تومان/سال} ]

مثال برای صنعت سیمان

• دبی هوا: 40,000 m³/h

• فشار استاتیک: 4,500 Pa

• راندمان فن: 0.80

• محاسبه توان: [ P_{\text{fan}} = \frac{40,000 \times 4,500}{0.80 \times 3600} = 62.50 , \text{kW} ]

• مصرف برق سالانه: [ 62.50 \times 24 \times 365 = 547,500.00 , \text{kWh/سال} ]

• هزینه برق: [ 547,500.00 \times 100 = 54,750,000 , \text{تومان/سال} ]

کاربردها و ظرفیت تولید

صنعت	کاربرد	ظرفیت تولید نمونه	ظرفیت مکش (m³/h)	فشار (Pa)
چوب و کاغذ	جمع‌آوری خاک اره و گرد کاغذ	5.00 تا 50.00 تن/ساعت	10,000-50,000	2,000-5,000
نساجی و ریسندگی	حذف پرز و الیاف معلق	1.00 تا 10.00 تن/ساعت	5,000-20,000	1,000-3,000
سیمان	جمع‌آوری گرد سیمان	50.00 تا 500.00 تن/ساعت	20,000-50,000	3,000-5,000
فلزات	حذف ذرات فلزی و گرد و غبار	1.00 تا 20.00 تن/ساعت	5,000-30,000	1,500-4,000
شیمیایی	جمع‌آوری ذرات شیمیایی خورنده	1.00 تا 20.00 تن/ساعت	10,000-40,000	2,000-5,000

مزایای مدل پرتابل

1. حذف هزینه‌های کانال‌کشی: کاهش 20.00 تا 30.00 درصد هزینه‌های اولیه.

2. قابلیت جابه‌جایی: انتقال آسان به محل‌های مختلف با هزینه کم.

3. کاهش تأثیر خرابی: خرابی یک واحد پرتابل تنها همان واحد را مختل می‌کند.

روش‌های جایگزین

1. سیکلون‌ها:

   • توضیح: جداسازی ذرات درشت (بیش از 10 میکرون) با نیروی گریز از مرکز.

   • مزایا: هزینه نگهداری پایین.

   • معایب: راندمان 70.00 تا 90.00% برای ذرات ریز.

   • مثال: دبی 20,000 m³/h، فشار 1,500 Pa:

     • توان: ( \frac{20,000 \times 1,500}{0.80 \times 3600} = 10.42 , \text{kW} )

     • هزینه: ( 10.42 \times 24 \times 365 \times 100 = 9,127,920 , \text{تومان/سال} )

2. اسکرابرهای مرطوب:

   • توضیح: جذب ذرات و گازها با آب یا محلول شیمیایی.

   • مثال: دبی 20,000 m³/h، مصرف آب 1 L/m³:

     • مصرف آب: ( 20,000 \times 1 \times 24 \times 365 = 175,200,000 , \text{L/سال} )

     • هزینه آب (0.05 تومان/L): ( 175,200,000 \times 0.05 = 8,760,000 , \text{تومان/سال} )

     • توان فن (10.00 kW): ( 8,760,000 , \text{تومان/سال} )

     • هزینه کل: ( 17,520,000 , \text{تومان/سال} )

3. فیلترهای الکترواستاتیک:

   • توضیح: جذب ذرات ریز با بار الکتریکی.

   • مثال: دبی 20,000 m³/h، توان 0.3 kW per 1,000 m³/h:

     • توان: ( 20,000 \times 0.3 / 1,000 = 6.00 , \text{kW} )

     • هزینه: ( 6.00 \times 24 \times 365 \times 100 = 5,256,000 , \text{تومان/سال} )

4. ترکیب سیستم‌ها:

   • مثال برای صنعت سیمان: سیکلون (9,127,920 تومان/سال) + گردگیر کیسه‌ای (18,246,780 تومان/سال) = 27,374,700 تومان/سال

هزینه‌های انرژی و نگهداری

• هزینه برق (فن 10.00 kW):

  • مصرف: ( 10.00 \times 24 \times 365 = 87,600.00 , \text{kWh/سال} )

  • هزینه: ( 87,600.00 \times 100 = 8,760,000 , \text{تومان/سال} )

• هزینه نگهداری: تعویض کیسه فیلترها (5.00 تا 10.00 میلیون تومان هر 1-2 سال)، تعمیر فن و هاپر: 7.00 تا 15.00 میلیون تومان/سال.

طراحی برای شرایط خاص

• محیط‌های اسیدی: کیسه‌های PTFE، بدنه استنلس استیل 316.

• دمای بالا: کیسه‌های نومکس (تا 200°C).

• رطوبت بالا: پوشش گالوانیزه یا اپوکسی.

• محیط‌های انفجاری: الکتروموتورهای EEX-T3/T4.

نتیجه‌گیری

سیستم گردگیر صنعتی هواگردان با ظرفیت مکش 1,000 تا 50,000 m³/h و راندمان 99.9% برای جمع‌آوری گرد و غبار در صنایع مختلف ایده‌آل است. مدل پرتابل با حذف کانال‌کشی و قابلیت جابه‌جایی، انعطاف‌پذیری بالایی دارد. روش‌های جایگزین مانند سیکلون‌ها و اسکرابرهای مرطوب می‌توانند هزینه‌ها را کاهش دهند، اما گردگیرهای کیسه‌ای به دلیل کارایی بالا و هزینه عملیاتی مناسب، گزینه‌ای پرکاربرد هستند.