دراسة الغبار الناعم
دراسة CFD لالتقاط الغبار والرمال
- تدقيق الموقع والكشف عن المصدر
- تقييم الأثر
- تحسين النظافة المهنية
- تحديد أبعاد أنظمة الفراغ
- ضمان كفاءة الالتقاط
- تحسين شبكات مجاري الهواء
- وسائل استخراج الغبار والأبخرة
- التقاط الغبار الناعم (الكلنكر)
- حسابات انخفاض الضغط
مشاريعنا:
ديناميات الغبار في الهواء: الأصول والتشتت والقضايا البيئية
الغبار في الهواء: الأصول الطبيعية والبشرية ، قضايا الترشيح والتحكم
الغبار عبارة عن جزيئات في الهواء يقل قطرها عن 1000 ميكرون (1 ميكرومتر). هناك نوعان من الغبار في الغلاف الجوي:
- ينتج بشكل طبيعي عن الرياح التي تنقل الطمي وحبيبات الرمل من حبوب اللقاح ، وتآكل الرياح ، والجراثيم ، والرذاذ المكون من كلوريد الصوديوم ، وما إلى ذلك)
- مشتقة من النشاط البشري : الصناعة ، التدفئة ، النقل ، الزراعة (الحصاد) ، إلخ.
الجسيمات أقل من 1 ميكرون في القطر. يمكن بعد ذلك استيعابها في الأبخرة والهباء الجوي والأبخرة. نظرا لصغر حجمها ، قد يكون من الصعب تصفيتها والتحكم فيها في البيئات.
العوامل المؤثرة في تشتت الغبار وتأثيره على البيئة
يرتبط ميل الغبار إلى التشتت والبقاء معلقا ارتباطا مباشرا بالخصائص الجوهرية للمواد ، مثل تكوينها (الغريني ، البركاني ، الكلسي) ومحتواها من الرطوبة ، والتي يمكن أن تختلف اعتمادا على الطبيعة الكارهة للماء أو المحبة للماء للمادة والظروف الجوية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤثر شكل الجسيمات أيضا على قدرتها على تفجيرها بواسطة الرياح أو الاستقرار بسرعة. وبالتالي ، فإن الخصائص السائدة للغبار هي طبيعتها وحجمها ، معبرا عنها بحجم جسيماتها.
يوضح التمثيل البياني الآتي المسافة التي تقطعها الجسيمات الساقطة من ارتفاع ٩ m.
آثار الجسيمات على الصحة والبيئة
يعد التحكم في الغبار الناعم مشكلة متكررة في القطاع الصناعي. يمكن أن يؤدي الغبار إلى إتلاف المنتجات ، ويؤثر سلبا على الجودة ، ويؤدي إلى تكاليف إضافية أو تأخير في العمليات الصناعية.
تطرح الجسيمات العديد من المشاكل الأخرى ، سواء بالنسبة للصحة أو البيئة. يعتمد تأثيرها على الصحة على طبيعتها : الغبار المعدني مثل الفولاذ أو الغبار الخرساني أكثر ضررا من الغبار العضوي. يمكن للغبار المعدني أن يضعف الجهاز التنفسي والجهاز القلبي الوعائي عن طريق دخول الرئتين ثم الوصول إلى مجرى الدم.
العاملون في الصناعة الذين يتعرضون لجرعات عالية من الغبار الناعم في الهواء بشكل يومي هم أكثر عرضة لمشاكل الجهاز التنفسي والتهيج والأمراض الخطيرة مثل سرطان الرئة. من الناحية البيئية ، ينتقل الغبار لمسافات طويلة ويلوث التربة والمسطحات المائية وكذلك الغطاء النباتي ، مع عواقب ضارة على النظم الإيكولوجية.
من أجل الحد من الجسيمات الدقيقة في الهواء ، تم وضع اللوائح والمعايير . القيم الحدية للجسيمات الدقيقة التي يقل قطرها عن 10 ميكرون (PM10) هي 40 ميكروغرام / م 3 كمتوسط سنوي وتلك الخاصة بالجسيمات الدقيقة التي يقل قطرها عن 2.5 ميكرون (PM2.5) هي 25 ميكروغرام / م 3 على مدار العام.
من أين تأتي الجسيمات؟
يمكن أن تحدث الجسيمات في العديد من القطاعات الصناعية بسبب الأنشطة المختلفة التي تولد الجسيمات المحمولة جوا:
- صناعة الأخشاب : النشر ، الصنفرة ، التخطيط ، القطع
- صناعة المعادن : طحن ، تلميع ، قطع بالليزر ، لحام ، صب المعادن.
- الصناعة الكيميائية : خلط ، طحن ، غربلة ، تجفيف ، رش المنتجات.
- صناعة الورق والطباعة : القطع ، الطحن ، رش الحبر ، مناولة الورق.
- صناعة المواد الغذائية : طحن ، عجن ، طبخ ، طحن ، تغليف المواد الغذائية.
- صناعة البناء والتشييد : الهدم ، الحفر ، الصنفرة ، القطع ، التكسير.
- التعدين : الاستخراج ، التكسير ، الطحن ، الغربلة.
يمكن أن يحتوي هذا الغبار على الفحم والكوارتز والرصاص والخشب والحديد والألمنيوم والنحاس والزنك والنيكل ، إلخ.
كلما زاد الإنتاج ، زادت كمية الغبار المنبعث. ثانيا ، قد يكون هناك تأثير لمستويات الإنتاج على مستويات الغبار المقاسة على مدى فترات مختلفة. نتيجة لذلك ، يتطلب القطاع الصناعي تنفيذ تدابير الرقابة والوقاية المناسبة للحد من تكوين وتشتت الغبار الناعم.
تأتي كمية كبيرة من الغبار من القطاع الصناعي ، ولكن هناك مصادر مختلفة. يحتوي الهواء بشكل طبيعي على جزيئات معلقة تسمى الهباء الجوي (التآكل) ، يكملها الغبار الناعم من الأنشطة البشرية الأخرى (غبار الاحتراق ، غبار المرور ، إلخ) التي تشكل ضوضاء في الخلفية.
العوامل المؤثرة في تشتت الغبار
من المرجح أن ينتهي الأمر ببعض الغبار الناعم في الهواء المحيط. يعتمد إصدارها على عدة عوامل:
- حجم جسيمات الغبار: كلما كان قطر الجسيمات أصغر ، زاد احتمال تعليقها في الهواء وكلما طالت مدة بقائها هناك.
- شكل الغبار: يستغرق الجسيم المسطح وقتا أطول للسقوط على الأرض من الجسيم الكروي (تشبيها بورقة تستقر ببطء على الأرض). يؤثر قطر الهواء بشكل كبير على معدل سقوط الجسيم.
- خصائص المنتج: كلما كان أكثر جفافا ، كلما كان يميل إلى الانتشار في الهواء (أثناء الضغط على سبيل المثال).
- الظروف الجوية: تلعب الرياح والجفاف وهطول الأمطار دورا رئيسيا في غبار الموقع.
أكثر الظروف غير المواتية لتشتت الغبار هي التضاريس المسطحة ، ونقص الغطاء النباتي ، وانخفاض الرطوبة وهطول الأمطار ، والرياح القوية.
محاكاة CFD للجسيمات
تتيح محاكاة CFD دراسة الهوائية بدقة ، مما يجعل من الممكن تتبع الغبار في الهواء وانتشاره في الفضاء ، وكذلك تفاعلاته مع الهياكل والأنظمة. لذلك من الممكن التنبؤ بحركة الغبار باستخدام هذا الفرع من هندسة CFD وبالتالي التفكير في أنظمة مناسبة للحد من كمية الغبار داخل البيئة.
نقوم بإجراء دراسات تحجيم العقود مقابل الفروقات على نطاق المصنع أو على مستوى النظام. تتيح دراساتنا دراسةمتغيرات التصميم التي تسمح بالتكيف الأمثل للغبار ، وبالتالي الحد من انتشارها في الهواء. تعد محاكاة انتشار الغبار تخصصا خاصا في CFD يتضمن الخصائص الفيزيائية لحركة الغبار الناعم أو الهباء الجوي. يجعل من الممكن نمذجة سلوك الهواء والجسيمات ثم التنبؤ بتوزيعها في الفضاء المدروس. من الممكن أيضا ، بمساعدة CFD ، تحديد الوقت اللازم للحد من انتشار الغبار. هذا يقلل من المخاطر على الموظفين وكذلك على الإنتاج من خلال إيجاد الحلول المناسبة.
الحلول التي نظرت فيها EOLIOS
EOLIOS قادرة على توفير حلول لمشاكل الغبار الناعم في جميع العمليات التي تمت دراستها ، مع مراعاة جميع الأنظمة التي تتكون منها. هذا التحليل واسع النطاق ممكن وفريد من نوعه بفضل CFD ومعرفة EOLIOS.
نقوم بإجراء دراسات داخلية في المباني أو المصانع ولكن أيضا دراسات خارجية على نطاق مدينة أو تكتل أو ميناء ، إلخ. من الممكن أيضا دراسة الظواهر الهوائية لعملية معينة .
يدعمك فريقنا في التحقق من عملياتك المختلفة وتحسينها. للقيام بذلك ، نحن قادرون على تنفيذ حملات القياس في الموقع من أجل الحصول على قياسات انبعاثات الغبار. تسمح لنا هذه الدراسات الأولية بالتحقق من مستوى الجسيمات في الهواء وبالتالي تحديد جودة الهواء في الموقع. يمكن بعد ذلك إجراء تحجيم متعدد المعايير لنظام جمع الغبار:
