الفاصل الإعصاري متعدد الأنابيب (Multicyclone)

الفاصل الإعصاري متعدد الأنابيب (Multicyclone) هو فاصل غبار ميكانيكي يجمع عشرات الأنابيب الإعصارية الصغيرة بالتوازي داخل جسم واحد، بين حيز الغاز النظيف العلوي وقادوس الرماد المشترك. يدخل الغاز المحمّل بالغبار كل أنبوبة محورياً عبر ريش توجيه ثابتة (8 ريش بزاوية 40 درجة)، فتتولد دوامة هابطة تقذف الجسيمات إلى الجدار وتُسقطها في القادوس، بينما يخرج الغاز النظيف عبر أنبوبة الغاز النظيف (Ø120) إلى الحيز العلوي. تصمّم MDSJ Process — DUCON هذه الفواصل وتصنّعها في مصنعها في تشيركيزكوي بتركيا لغازات المداخن بدرجات تصميم نموذجية 180–250 °C، كفاصل أولي أمام المرشح الكيسي أو المرسّب الكهروستاتيكي.

البناء والمواد

• الأنابيب والريش: حديد زهر رمادي EN-GJL-250 (GG25) بسماكة جدار 8 مم تشمل احتياطي التآكل؛ لا تلزم بطانة منفصلة. كبديل تتوفر أنابيب من فولاذ S355JR.
• العنصر Ø150 مم: طول كلي 1200 مم، منطقة فصل أسطوانية 600 مم، جزء مخروطي 400 مم، مخرج غبار Ø50.
• الجسم: فولاذ ملحوم مانع لتسرب الغاز مع تقوية خارجية.
• القادوس: هرمي بزاوية جدار لا تقل عن 60 درجة، مخرج بشفة وصمام دوّار لتفريغ الرماد المستمر.
• الصيانة: لا أجزاء متحركة. فتحات تفتيش في الغطاء والحيز العلوي، فحص تآكل الريش والأنابيب، وفحص إحكام القادوس.

اختيار القطر والأداء

يُختار قطر الأنبوبة حسب الغبار: Ø150 مم للرماد الناعم عندما تكون الكفاءة أولوية، وØ230 أو Ø320 مم لأحمال الغبار الثقيلة والجسيمات الخشنة. يرتفع فقد الضغط مع مربع سرعة الأنبوبة، وترتفع الكفاءة مع السرعة لأن قطر القطع يصغر؛ لذلك يعني فقد الضغط المنخفض عدداً أكبر من الأنابيب وجسماً أكبر.

• مثال تصميمي: 100,000 m³/h من غاز مرجل كتلة حيوية وحمأة صرف عند 157–180 °C، حمل دخول 6.0 g/Nm³، d50 = 52 µm، وحدتان متوازيتان.
• الخيار A – 132 عنصراً: سرعة أنبوبة 11.9 م/ث، فقد ضغط 8–9.6 ملي بار، كفاءة نحو 83 %، خروج ≤ 1.0 g/Nm³.
• الخيار B – 96 عنصراً: سرعة 16.4 م/ث، فقد ضغط 15–18 ملي بار، كفاءة نحو 92 %، خروج ≤ 0.5 g/Nm³.
• النطاق النموذجي: فقد ضغط 5–20 ملي بار؛ كفاءة 80–95 % في رماد المراجل تبعاً لتوزيع حجم الجسيمات.

الدور أمام المرشح الكيسي

الفاصل الإعصاري متعدد الأنابيب فاصل أولي. تركيز الخروج 0.5–1.2 g/Nm³ يبقى أعلى من أكثر حدود الانبعاث، فيُركّب خلفه مرشح كيسي أو مرسّب كهروستاتيكي للوصول إلى الحد المطلوب. في هذا الترتيب يخفّض الفاصل حمل الغبار على المرشح ويحجز الجسيمات الخشنة والشرر وقطع الجمر قبل أن تصل إلى الأكياس.

مجالات التطبيق

مراجل الكتلة الحيوية وحمأة الصرف، مراجل الفحم والليغنيت، فصل الغبار الأولي في محطات تحويل النفايات إلى طاقة، المجففات، الفصل الأولي بعد مبرّد الكلنكر في مصانع الأسمنت، صناعة الخشب وألواح MDF، المسابك، ومصانع الجير والجبس. في هذه التطبيقات يعمل الفاصل بدرجات تصميم نموذجية 180–250 °C كمرحلة أولى تحمي المرشح الكيسي أو المرسّب الكهروستاتيكي اللاحق.