طالبة
علوم الحاسب الآلي, جامعة تشرين

تعد الهندسة التطبيقية من أهم المجالات في يومنا هذا، وهي تُعنى باكتساب المهارات العلمية والحسابية والهندسية والفنية وتطبيقها جميعًا من أجل تصميم آلات وأدوات واختراعات من شأنها الوصول إلى هدف معين وتحسين حياتنا.

ويعرف مجمع المهندسين الأمريكي للتطوير الهندسة التطبيقية على أنها “تطبيق مبادئ العلم النظرية لتصميم وتطوير ماكينات وأدوات لإنجاز عملية أو مَهمة بشكل اقتصادي وآمن”. وأدى الاهتمام بهذا المجال إلى اختراع العديد من الأدوات ومن أبرزها جهاز السايكلون. لكن ما هو؟

جهاز السايكلون (Cyclone) أو الفاصل الدوامي أو جهاز الفصل الإعصاري أو الفرازة الدوامية أو الدوامة الصناعية أو الفرازة الدوارة: هو جهاز فصل يستخدم مبدأ القصور الذاتي لإزالة الجسيمات من غازات المداخن بدون استخدام أي نوع من المرشحات وسمي باسم “الفاصل الدوامي” لأنه يعمل على مبدأ الدوام ويستغل الجاذبية والدوران وتأثيراتهما من أجل القيام بعمله.

يستخدم السايكلون في التحكم بتلوث الهواء لأنه يزيل جسيمات ضارة ذات حجم كبير أو صغير. ومن المهم معرفة أن أجهزة السايكلون تختلف عن بعضها البعض بالحجم.

بشكل عام فإن جهاز السايكلون قادر على إزالة ما يقارب 50-90% من الجسيمات في غازات المداخن ويعتمد نجاح وفعالية السايكلون على حجم الجسيمات.

يتميز السايكلون بانخفاض كلفة تصنيعه وتثبيته وبأنه يعمل في درجات الحرارة العالية، ولديه قدرة على التعامل مع السوائل أو المواد الصلبة وتكاليف صيانته وتشغيله منخفضة، ويسهل التخلص من الجسيمات التي يزيلها. وبشكل عام فإن جهاز السايكلون صغير فلا يشغل مساحة كبيرة.

أما عن عيوبه: لا يُظهر فعالية كبيرة مع الجسيمات (الملوثات) ذي الحجم الصغير (التي يقل حجمها عن 10 ميكرومتر) ولا يمكنه التعامل مع الجسيمات اللزجة أو المواد اللاصقة.

يعمل جهاز السايكلون على مبدأ جهاز الطرد المركزي إلا أنه يختلف معه في أن تغذية الهواء مستمرة فيه. في جهاز السايكلون يُضخ هواء المداخن الملوث إلى حُجرة خاصة وفي الحجرة يصبح الهواء أشبه بدوامة لولبية تشبه الإعصار.

تحتوي مكونات الغاز الخفيفة على قصور دوراني أقل من غيرها لذا فمن السهل أن تتأثر بالدوامة الموجودة داخل الحُجرة فتدخل إليها. وعلى العكس من ذلك، فإن المكونات الكبيرة من الجسميات لها قصور دوراني ذاتي أكبر ولا تتأثر بالدوامة بسهولة.

ولأن الجسيمات الكبيرة تواجه صعوبة في التأثر بالدوامة اللولبية، تضرب الجسيمات الجدران الداخلية للحُجرة وتسقط في قادوس تجميع. يكون قادوس التجميع على شكل مخروط مقلوب. ثم في النهاية يخرج غاز المداخن النظيف من أعلى الحجرة.

في الواقع فقد صُممت معظم أجهزة السايكلون للتحكم بالجسيمات التي يزيد قطرها عن 10 ميكرومتر كما ذكرت من قبل. ومع ذلك، يوجد بعض الأنواع من الأجهزة التي تتمتع بكفاءة عالية جدًا لدرجة أن لديها قدرة على إزالة الجسيمات الصغيرة التي يبلغ حجمها 2.5 ميكرومتر. لكن هذا النوع من السايكلون غير فعّال مع الجسيمات الكبيرة جدًا (التي يزيد حجمها عن مئتي ميكرومتر).

يوجد عدة أنواع من أجهزة السايكلون، أبرزها:

  • جهاز السايكلون الذي تخرج فيه الجسيمات من ذات الاتجاه.
  • جهاز السايكلون الذي تخرج فيه الجسيمات من الاتجاه المعاكس.
  • جهاز السايكلون الذي يستخدم في المعدات الصناعية لغسيل الرمال.
  • جهاز السايكلون المعد لتنقية الهواء.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هو السيكلون؟"؟