مجمّعات الغبار أحادية الإعصار مقابل مجمعات الغبار متعددة الأعاصير: تحليل الأداء

مقدمة في أنظمة تجميع الغبار الحلزوني

في المرة الأولى التي دخلت فيها إلى منشأة للأعمال الخشبية مزودة بنظام تجميع غبار مصمم بشكل صحيح، لم يذهلني ما سمعته، بل ما لم أسمعه. فقد كان غياب جزيئات الغبار المرئية التي تتراقص في الهواء أمرًا رائعًا. كانت هذه هي مقدمتي لفعالية مجمعات الغبار الحلزونية - وهي تقنية أحدثت ثورة في إدارة جودة الهواء في عدد لا يحصى من الصناعات.

تعمل مجمعات الغبار الحلزونية على مبدأ بسيط مخادع: قوة الطرد المركزي. عندما يدخل الهواء المحمل بالغبار إلى الحجرة الأسطوانية أو المخروطية الشكل، يتم دفعه إلى نمط حلزوني. تقوم هذه الحركة الدوارة بإلقاء الجسيمات الأثقل إلى الخارج على الجدران حيث تفقد زخمها وتسقط في حجرة التجميع بالأسفل. ثم يخرج الهواء النظيف من خلال مخرج مركزي في الأعلى. هذا التطبيق الفيزيائي الأنيق جعل الأعاصير الحلزونية حجر الزاوية في تنقية الهواء الصناعي لعقود.

شهد تطور تكنولوجيا الأعاصير تطورات كبيرة منذ ظهور براءات الاختراع الأولى في أواخر القرن التاسع عشر. فما بدأ كنظم بسيطة أحادية الوحدة قد توسع ليشمل تكوينات متطورة متعددة الأعاصير مع تحسينات كبيرة في الكفاءة. واليوم، يمثل النقاش بين أنظمة تجميع الأعاصير المتعددة مقابل أنظمة تجميع الأعاصير الأحادية نقطة قرار حاسمة لمديري المنشآت والمهندسين الذين يبحثون عن حلول مثالية لإدارة الغبار.

وتخدم هذه الأنظمة وظائف مهمة في قطاعات متنوعة: تعتمد عليها ورش النجارة لالتقاط نشارة الخشب وجزيئات الخشب الدقيقة؛ وتستخدمها منشآت تصنيع المعادن لجمع الغبار الكاشطة؛ وتستخدمها مصانع معالجة الأغذية لاستعادة المنتجات القيمة؛ وتعتمد عليها منشآت توليد الطاقة للتحكم في التلوث. إن التطبيقات لا حدود لها تقريبًا حيثما كانت هناك حاجة إلى فصل الجسيمات.

ما يجعل مجمعات الأعاصير الحلزونية ذات قيمة خاصة هو قدرتها على العمل باستمرار مع الحد الأدنى من الصيانة أثناء التعامل مع أحمال الغبار العالية. وعلى عكس المرشحات القماشية التي يمكن أن تصبح مسدودة بسرعة، تحافظ الأعاصير الحلزونية على أداء ثابت حتى في ظل الظروف الصعبة. ويمكنها أيضًا تحمل درجات الحرارة المرتفعة، مما يجعلها مناسبة للعمليات التي تحمل فيها الغازات الساخنة الجسيمات.

إن السؤال الأساسي الذي يواجهه العديد من المهندسين الصناعيين هو ما إذا كان يجب تنفيذ وحدة إعصار واحدة أكبر أو نظام من عدة أعاصير صغيرة تعمل بشكل متناسق. وينطوي هذا القرار على آثار كبيرة على الكفاءة والتكلفة ومتطلبات المساحة واعتبارات الصيانة - وجميعها عوامل سندرسها خلال هذا التحليل.

فهم مجمعات الأعاصير المفردة

تمثل مجمعات الغبار الحلزونية المفردة النهج التقليدي لفصل الجسيمات بالطرد المركزي، والتي تتميز بوعاء واحد مخروطي أو أسطواني كبير يمر من خلاله الهواء المحمل بالجسيمات. لقد أمضيت وقتًا طويلاً في فحص هذه الأنظمة في بيئات صناعية مختلفة، وتنبع شعبيتها الدائمة من عدة مزايا أساسية.

ويتبع تصميم الإعصار الحلزوني الفردي نمطًا ثابتًا: يقوم مدخل عرضي بتوجيه الهواء المترب إلى الحجرة الرئيسية، مما يخلق دوامة. تدور هذه الدوامة الأولية إلى أسفل على طول الجدران الخارجية بينما تتشكل دوامة ثانوية تصاعدية في المركز. ومع هجرة الجسيمات إلى الخارج بسبب قوة الطرد المركزي، تفقد الجسيمات الطاقة عند اصطدامها بالجدران وتسقط في قادوس التجميع. وفي الوقت نفسه، ينتقل الهواء النظيف إلى أعلى عبر الدوامة المركزية ويخرج عبر أنبوب المخرج.

وبالنظر إلى المواصفات الفنية، عادةً ما تتعامل الأعاصير الحلزونية الصناعية الأحادية القياسية مع أحجام هواء تتراوح من 500 إلى 20,000 متر مكعب في الساعة، مع كفاءة تجميع يمكن أن تتجاوز 90% للجسيمات الأكبر من 10 ميكرون. ومع ذلك، تنخفض هذه الكفاءة بشكل كبير بالنسبة للجسيمات الأصغر حجمًا، وغالبًا ما تنخفض إلى أقل من 50% للجسيمات الأقل من 5 ميكرون. خلال تقييم حديث للمنشأة، أظهر لي مدير الصيانة بيانات الأداء التي تؤكد هذا القيد - حيث التقط نظام الإعصار الحلزوني الوحيد الخاص بهم جميع نشارة الخشب تقريبًا ولكنه واجه صعوبة في التقاط أدق غبار الخشب.

تتألق وحدات الأعاصير المفردة في التطبيقات التي تكون فيها المساحة محدودة وتكون الجسيمات المستهدفة أكبر من 5-10 ميكرون في المقام الأول. يتم استخدامها عادةً في ورش النجارة، ومرافق معالجة الحبوب، وبعض عمليات التصنيع حيث يتكون ملف الغبار بشكل أساسي من جسيمات أكبر. تصميمها المباشر يجعلها مناسبة بشكل خاص لما يلي مجمِّع الغبار الحلزوني الصناعي التطبيقات التي تكون فيها موارد الصيانة محدودة.

تشمل نقاط القوة الأساسية لأنظمة الأعاصير المفردة التكلفة الأولية المنخفضة نسبيًا، ومتطلبات التركيب البسيطة، والحد الأدنى من احتياجات الصيانة، والبصمة الأصغر. كما أنها تمثل نقاط فشل محتملة أقل من المصفوفات متعددة الأعاصير وتتطلب عادةً أعمال مجاري هواء أقل تعقيدًا. عندما قدمت استشارة لإحدى شركات تصنيع الأثاث الصغيرة العام الماضي، جعلت مساحة الأرضية المحدودة والميزانية المتواضعة لديهم من الإعصار الواحد الخيار الواضح على الرغم من المفاضلة الطفيفة في الكفاءة.

ومع ذلك، فإن الأعاصير الحلزونية المفردة لها قيود واضحة. تظل كفاءة جمعها للجسيمات الدقيقة (PM2.5) نقطة ضعف كبيرة. كما أنها عادةً ما تولد انخفاضات ضغط أعلى من الأنظمة متعددة الأعاصير المصممة بشكل صحيح، مما قد يزيد من استهلاك الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون من الصعب تعديل الوحدات المفردة الأكبر حجمًا في المرافق القائمة بسبب متطلبات ارتفاعها واعتباراتها الهيكلية.

وقد أوضحت الدكتورة ألكسندرا ريفز، التي التقيتها في مؤتمر هندسة جودة الهواء، أن الأعاصير الحلزونية المفردة غالبًا ما تواجه حلًا وسطًا أساسيًا في التصميم: "يمكنك تحسين إما انخفاض الضغط أو كفاءة التجميع، ولكن تحسين أحدهما يأتي عادةً على حساب الآخر." تمثل هذه المفاضلة التحدي الرئيسي الذي دفع إلى تطوير بدائل متعددة الأعاصير.

الأنظمة متعددة الأعاصير: التكوين والوظيفة

أول نظام متعدد الأعاصير واجهته كان في منشأة متوسطة الحجم لتصنيع الخشب الرقائقي في ولاية أوريغون. ما أدهشني في البداية لم يكن فقط المجموعة الرائعة من الأعاصير الحلزونية الصغيرة التي تعمل بالتوازي، ولكن جودة الهواء الأنظف بشكل ملحوظ مقارنة بالعمليات المماثلة التي تستخدم وحدات إعصار واحد. تتماشى هذه الملاحظة العملية مع المبادئ الهندسية الأساسية التي تجعل الأنظمة متعددة الأعاصير شائعة بشكل متزايد.

تستخدم مجمعات الغبار متعددة الأعاصير العديد من الأعاصير الحلزونية الأصغر مرتبة بالتوازي داخل مبيت مشترك. فبدلاً من معالجة كل الهواء الملوث من خلال وحدة واحدة كبيرة، ينقسم تدفق الهواء بين العديد من الأعاصير الحلزونية الأصغر - تتراوح عادةً من العشرات إلى المئات حسب السعة المطلوبة. يعمل كل إعصار حلزوني فردي وفقًا لمبادئ الطرد المركزي نفسها التي تعمل بها الوحدات الفردية الأكبر حجمًا، ولكن قطرها الأصغر يغير خصائص الأداء بشكل كبير.

الفيزياء الكامنة وراء هذا التحسن واضحة ولكنها عميقة. فمع انخفاض قطر الإعصار، تزداد قوى الطرد المركزي بالنسبة لقوى السحب المؤثرة على الجسيمات. وهذا يُترجم إلى كفاءة تجميع أعلى، خاصةً بالنسبة للجسيمات الأصغر التي تكافح الأعاصير المفردة لالتقاطها. وفقًا للمواصفات الفنية من أنظمة جمع الغبار متعددة الأعاصير من PORVOO، يمكن أن تحقق وحداتها كفاءة تجميع تصل إلى 98% للجسيمات الصغيرة حتى 2.5 ميكرون - وهو تحسن كبير مقارنة بأداء الإعصار الحلزوني الفردي النموذجي.

وعادةً ما تستخدم هذه الأنظمة تشكيلين شائعين: ترتيبات الصفائح الأنبوبية والتصميمات القائمة على الوحدات. في تكوينات الصفائح الأنبوبية، يتم تركيب العديد من أنابيب الأعاصير على لوحة مشتركة، مع دخول الهواء الملوث من أعلى وخروج الهواء النظيف من خلال غرفة منفصلة. أما التصميمات القائمة على الوحدات فتقوم بتجميع الأعاصير الحلزونية في وحدات قابلة للاستبدال، مما يسهل الصيانة وتوسيع نطاق النظام. وخلال استشارتي مع إحدى الشركات المصنعة للأسمنت، سمح نظامهم المعياري بالصيانة المستهدفة دون إغلاق نظام التجميع بالكامل - وهي ميزة تشغيلية كبيرة.

تقوم الأنظمة متعددة الأعاصير بتوزيع تدفق الهواء من خلال مشعبات مدخل ذات أحجام مناسبة، مما يضمن حصول كل إعصار على حصة مناسبة من إجمالي حجم الهواء. ويمثل هذا التوزيع تحديًا وفرصة للتصميم في آنٍ واحد؛ فعندما يتم تصميمه بشكل صحيح، فإنه يخلق أداءً أكثر اتساقًا عبر ظروف التشغيل المختلفة. وقد قدرت إحدى شركات تصنيع المنسوجات التي عملت معها هذا الاتساق بشكل خاص خلال تقلبات الإنتاج الموسمية التي تسببت في تغيرات كبيرة في معدل التدفق.

تختلف المواصفات الفنية لهذه الأنظمة بشكل كبير بناءً على احتياجات التطبيق. تتعامل الوحدة الصناعية النموذجية متعددة الأعاصير من PORVOO مع أحجام هواء تتراوح بين 5,000 إلى 200,000 متر مكعب في الساعة، مع انخفاض الضغط بين 800-1500 باسكال. ويسمح التصميم المعياري بتكوينات مخصصة بناءً على قيود المساحة ومتطلبات التنظيف، مع مواد مبيت تتراوح من الفولاذ الكربوني إلى السبائك المتخصصة للبيئات المسببة للتآكل.

أحد الجوانب التي غالبًا ما يتم تجاهلها في تصميم الأعاصير المتعددة هو نظام قادوس التجميع. فعلى عكس الأعاصير المفردة ذات القادوس الكبير الواحد، قد تستخدم الأنظمة المتعددة إما قواديس صغيرة فردية أو غرفة تجميع موحدة. لا يؤثر اختيار التصميم هذا على أساليب الصيانة فحسب، بل يؤثر أيضًا على مدى كفاءة إزالة المواد المجمعة من النظام. خلال جولة تفقدية للمنشأة في مصنع لمعالجة الحبوب، أشار مشرف الصيانة إلى كيف أن تصميم القادوس الموحد قد قضى على مشاكل سد المواد التي واجهوها سابقًا مع نقاط التجميع الفردية.

مقارنة الأداء: معلمات الكفاءة

عند تقييم أداء المجمّع متعدد الأعاصير مقابل أداء المجمّع أحادي الإعصار، تحدد العديد من المعلمات الحرجة النظام الذي يناسب تطبيقات محددة بشكل أفضل. خلال الفترة التي قضيتها في تقديم الاستشارات لمختلف منشآت التصنيع، قمت بجمع بيانات مستفيضة عن هذه الاختلافات، وغالبًا ما وجدت أن المزايا النظرية تتوافق مع الأداء في العالم الحقيقي - وإن لم يكن دائمًا بالطرق التي يتوقعها مديرو المنشآت.

ربما تكون كفاءة إزالة الجسيمات هي أهم ما يميز بين هذه الأنظمة. تحقق الأعاصير المفردة عادةً كفاءة 80-90% للجسيمات الأكبر من 10 ميكرون، ولكن هذا ينخفض بشكل كبير للجسيمات الأصغر. وعلى النقيض من ذلك، تحافظ الأنظمة متعددة الأعاصير المصممة جيدًا على كفاءة تجميع تصل إلى 90-98% للجسيمات الصغيرة التي تصل إلى 2.5 ميكرون. ويصبح هذا الاختلاف حاسمًا في التطبيقات التي تواجه فيها انبعاثات الجسيمات الدقيقة حدودًا تنظيمية صارمة أو حيثما تتضمن استعادة المنتج مواد دقيقة ذات قيمة.

أثناء إجراء تقييم في منشأة لمعالجة المستحضرات الصيدلانية العام الماضي، قمنا بقياس انبعاثات الجسيمات قبل وبعد استبدال إعصار حلزوني واحد ب مجمِّع غبار متعدد الأعاصير عالي الكفاءة. كانت النتائج مذهلة - فقد انخفضت انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون 2.5 بمقدار 731 تيرابايت 3 تيرابايت، مما جعل المنشأة ضمن هوامش الامتثال التي كان من الصعب الحفاظ عليها في السابق.

تمثل خصائص انخفاض الضغط تمييزًا حاسمًا آخر. في حين أن الحكمة التقليدية تشير إلى أن الأعاصير المفردة تخلق انخفاضات ضغط أقل، فإن الأنظمة متعددة الأعاصير المصممة جيدًا غالبًا ما تظهر العكس. يمكن تحسين الأعاصير الحلزونية ذات القطر الأصغر في الأنظمة المتعددة لخلق انخفاضات ضغط إجمالية أقل على الرغم من كفاءة التجميع الأعلى. وتنبع هذه الميزة غير البديهية من التكوين المتوازي الذي يوزع مقاومة الهواء عبر مسارات متعددة.

يوضح الجدول التالي مقارنات الأداء النموذجية بناءً على البيانات التشغيلية التي تم جمعها من تطبيقات مماثلة:

تمثل سعة معدل التدفق اعتبارًا مهمًا آخر. وتتعامل الأعاصير الحلزونية المفردة مع نطاقات تدفق محددة بفعالية، ولكن تنخفض منحنيات أدائها بشكل حاد خارج المعايير المثلى. تُظهر الأنظمة متعددة الأعاصير منحنيات أداء أكثر استواءً عبر نطاقات تدفق أوسع. وخلال استشارة مع إحدى الشركات المصنعة للمنتجات الخشبية التي تعاني من اختلافات موسمية في الإنتاج، أثبتت هذه المرونة أنها حاسمة في اختيارهم لنظام متعدد الأعاصير الذي حافظ على كفاءة ثابتة على الرغم من تقلبات معدل التدفق 30% على مدار العام.

تنبع الاختلافات في استهلاك الطاقة في المقام الأول من خصائص انخفاض الضغط وقوة المروحة المطلوبة. ووجدت أبحاث الدكتور مارتن تشين في مختبر هندسة النظم البيئية أن الأنظمة متعددة الأعاصير المصممة بشكل صحيح تستهلك عادةً طاقة أقل بمقدار 15-251 تيرابايت 3 تيرابايت من الأعاصير المفردة التي تحقق كفاءة تجميع مماثلة. هذه النتيجة لها آثار كبيرة على التكاليف التشغيلية، خاصةً بالنسبة للأنظمة التي تعمل بشكل مستمر.

يمكن أن تفضل اعتبارات درجة الحرارة والمواد في بعض الأحيان تصميمات الأعاصير المفردة. عند فحص الخيارات المتاحة لمنشأة تصنيع زجاج تتعامل مع عادم عملية ذات درجة حرارة عالية للغاية، أوصينا في النهاية بتصميم إعصار حلزوني واحد متخصص على الرغم من انخفاض كفاءته. قدم الهيكل الموحد نقاط فشل محتملة أقل تحت الضغط الحراري من الوصلات المتعددة في مجموعة متعددة الأعاصير.

جانب آخر مهم من جوانب الأداء المهمة هو القدرة على التراجع - أي مدى تحافظ الأنظمة على الكفاءة عند التشغيل بأقل من السعة التصميمية. تُظهر الأنظمة متعددة الأعاصير بشكل عام خصائص تراجعية متفوقة، حيث تحافظ على كفاءة التجميع حتى عند 50-60% من معدلات التدفق التصميمية. وعادةً ما تحافظ الأعاصير المفردة على التشغيل الفعال فقط في حدود 70-100% من السعة التصميمية. ويصبح هذا الاختلاف مهمًا بشكل خاص في المنشآت ذات جداول الإنتاج المتغيرة أو أنماط التشغيل الموسمية.

تحليل التكلفة والعائد

تمتد المقارنة المالية بين الأنظمة أحادية ومتعددة الأعاصير إلى ما هو أبعد من سعر الشراء الأولي. وبعد أن قدمت المشورة للعديد من المرافق بشأن هذا القرار، قمت بتطوير نهج شامل لتحليل التكلفة والعائد يأخذ في الاعتبار كلاً من النفقات الفورية والآثار التشغيلية طويلة الأجل.

يمثل الاستثمار الأولي الفرق الأكثر وضوحًا في التكلفة. تتطلب أنظمة الأعاصير المفردة عادةً استثمارًا رأسماليًا أقل بمقدار 30-50% من التكوينات المماثلة متعددة الأعاصير. وتنبع هذه الميزة السعرية من التصنيع الأبسط والمكونات الأقل وأنظمة التحكم الأقل تعقيدًا. بالنسبة للمنشآت ذات الميزانيات الرأسمالية المحدودة أو تلك التي تحتاج إلى نشر سريع، يمكن أن يكون هذا الفرق حاسمًا. وخلال استشارة أجريت مؤخرًا مع شركة صغيرة لتصنيع الأثاث، جعلت خيارات التمويل المحدودة المتاحة لها من الإعصار الواحد الخيار العملي على الرغم من إدراك مزايا الكفاءة التي تتمتع بها الأنظمة المتعددة.

ومع ذلك، فإن التركيز فقط على سعر الشراء يغفل عوامل التكلفة التشغيلية الحرجة التي تتراكم على مدى عمر النظام. ويوضح الجدول التالي مقارنة أكثر شمولاً للتكاليف استناداً إلى تطبيق صناعي نموذجي متوسط الحجم:

تمثل متطلبات الصيانة اختلافات كبيرة بين هذه الأنظمة. تتطلب الأعاصير الحلزونية المفردة تدخلات صيانة أقل تواتراً ولكن أكثر كثافة. ويعني تصميمها الأبسط عددًا أقل من المكونات التي يجب فحصها، ولكن عندما تكون الصيانة مطلوبة، فإنها عادةً ما تستلزم إيقاف تشغيل النظام بالكامل. وعلى العكس من ذلك, أنظمة الأعاصير المتعددة الصناعية تتضمن المزيد من نقاط التفتيش، ولكنها غالبًا ما تسمح بالصيانة المرحلية حيث تظل أجزاء من النظام قيد التشغيل بينما تخضع أجزاء أخرى للخدمة.

لقد لاحظت هذا الاختلاف بشكل مباشر في منشأة للمنتجات الورقية حيث اشتمل تركيب الأعاصير المتعددة على مخمدات عزل تسمح بصيانة بنوك الأعاصير الفردية دون توقف الإنتاج. وقدر المشرف على الصيانة أن هذه الإمكانية وحدها وفرت لهم حوالي $30,000 سنويًا من تكاليف التوقف عن العمل مقارنةً بنظام الأعاصير المفردة السابق.

يؤثر استهلاك الطاقة بشكل كبير على تكاليف التشغيل بمرور الوقت. يُترجم انخفاض الضغط النموذجي المنخفض للأنظمة متعددة الأعاصير إلى انخفاض متطلبات طاقة المروحة، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى توفير الطاقة بمقدار 15-251 تيرابايت 3 تيرابايت مقارنةً بالأعاصير المفردة التي تحقق كفاءة تجميع مماثلة. وبالنسبة للعمليات المستمرة، تتراكم هذه الوفورات بشكل كبير. وقد حسبت إحدى الشركات المصنعة للمنسوجات التي عملت معها فترة استرداد 3.1 سنة على استثمارها متعدد الأعاصير استنادًا بشكل أساسي إلى وفورات الطاقة مقارنةً بتركيبها السابق للأعاصير المفردة.

يمثل الامتثال التنظيمي اعتبارًا آخر بالغ الأهمية من حيث التكلفة. فمع استمرار تشديد لوائح الانبعاثات على مستوى العالم، يمكن أن توفر كفاءة التجميع الفائقة للأنظمة متعددة الأعاصير - خاصة للجسيمات الأصغر - مزايا امتثال كبيرة. يمكن أن تتضاءل تكلفة تعديل الأنظمة غير الملائمة أو دفع غرامات عدم الامتثال إلى ما هو أقل من فروق الاستثمار الأولي. عند تقديم الاستشارات لإحدى الشركات المصنعة للمنتجات الخشبية التي تواجه لوائح PM2.5 المشددة، قمنا بتوثيق تكاليف الامتثال المحتملة التي تتجاوز $100,000 سنويًا مع الإعصار الواحد الحالي مقابل الامتثال المضمون مع ترقية مقترحة متعددة الأعاصير بتكلفة $85,000.

يختلف الجدول الزمني لعائد الاستثمار بشكل كبير حسب التطبيق. وغالبًا ما تحقق العمليات كثيفة الاستخدام للطاقة مع المعالجة المستمرة عائدًا على الاستثمار في الأنظمة متعددة الأعاصير في غضون 2-4 سنوات. قد تشهد العمليات ذات أنماط الاستخدام المتقطعة أو التي تركز في المقام الأول على جمع الجسيمات الكبيرة فترات استرداد ممتدة من 5-8 سنوات أو أكثر. ويؤكد هذا التباين على أهمية التحليل المصمم خصيصًا استنادًا إلى ملفات تعريف تشغيلية محددة بدلاً من التوصيات المعممة.

دراسات حالة تنفيذ على أرض الواقع

لا شيء يوضح الاختلافات العملية بين الأنظمة أحادية ومتعددة الأعاصير بشكل أكثر وضوحًا من فحص أدائها في المنشآت في العالم الحقيقي. وخلال عملي الاستشاري، قمتُ بتوثيق العديد من دراسات الحالة المضيئة التي تسلط الضوء على الحالات التي يثبت فيها كل نهج أنه الأكثر فائدة.

في قطاع التصنيع، عملت بشكل وثيق مع شركة Precision Metalworks، وهي منشأة متوسطة الحجم لتصنيع المعادن تتعامل مع مختلف الغبار الكاشطة الناتجة عن عمليات الطحن والقطع. واستخدمت المنشأة في تركيبها الأولي اثنين من الأعاصير الحلزونية المفردة الكبيرة، كل منها يعالج حوالي 8,000 CFM. وعلى الرغم من التقاط الجسيمات الأكبر حجمًا بشكل معقول، ظل الغبار المعدني الناعم يمثل مشكلة، مما تسبب في تآكل مفرط في المعدات النهائية وخلق مخاوف صحية محتملة.

بعد إجراء تحليل لتوزيع الجسيمات، حددنا أن أكثر من 401 تيرابايت في الثالثة من انبعاثات الجسيمات كانت أقل من 5 ميكرون - وهو بالضبط نطاق الحجم الذي تعاني فيه الأعاصير الحلزونية المفردة. تمت ترقية المنشأة إلى نظام شامل متعدد الأعاصير لجمع الغبار مع 76 إعصارًا حلزونيًا صغير القطر يعمل بالتوازي. وكشفت اختبارات ما بعد التركيب عن تحسينات كبيرة: زادت كفاءة التجميع الكلية من 82% إلى 96%، بينما تحسنت كفاءة التقاط الجسيمات الدقيقة (دون 5 ميكرون) من 38% إلى 91%.

شارك مشرف الصيانة في وقت لاحق فائدة غير متوقعة: "نحن نستبدل البطانات المقاومة للكاشطة في النظام المتعدد على فترات متقاربة من الفترات الزمنية نفسها التي كانت تستخدم فيها الأعاصير الحلزونية الفردية القديمة، ولكن يتم توزيع التآكل بشكل متساوٍ، مما يجعلها أكثر قابلية للتنبؤ وأسهل في الجدولة." سمحت لهم هذه القدرة على التنبؤ بإلغاء إيقاف صيانة طارئة واحدة سنويًا، مما أدى إلى تحسين الإنتاجية بشكل كبير.

تمثل صناعة النجارة تحديات مختلفة. واجهت شركة Northheast Cabinetry، وهي شركة تصنيع خزائن مخصصة، قيودًا على المساحة بدت في البداية وكأنها تفضل حلًا أحاديًا للأعاصير. فقد اشتمل ملف الغبار الخاص بهم على كل من نشارة الخشب الخشنة وغبار الصنفرة الناعم، مع انتشار العمليات عبر مخطط أرضي مترامي الأطراف نسبيًا. وقد قاوم مدير المنشأة في البداية اقتراح الأعاصير المتعددة بسبب قلقه من البصمة الأكبر.

من خلال العمل مع مهندسي PORVOO، قمنا بتطوير تكوين متعدد الأعاصير عموديًا يتطلب في الواقع مساحة أرضية أقل من البديل أحادي الإعصار مع توفير تجميع متفوق للغبار الناعم. بعد ستة أشهر من التركيب، أظهرت قياسات جودة الهواء الداخلي انخفاض تركيزات الغبار القابل للتنفس بمقدار 62%، مما قلل بشكل كبير من شكاوى الجهاز التنفسي للموظفين والتغيب عن العمل. وأشار مدير الصيانة قائلاً: "إننا ننفق نفس الوقت تقريبًا على صيانة النظام، ولكن يتم توزيعه على مدار العام بدلاً من تركيزه خلال عمليات الإغلاق الرئيسية."

ولعل أكثر الحالات إثارة للاهتمام ظهرت من قطاع إنتاج الطاقة. فقد تعاملت منشأة Riverside Biomass، وهي منشأة لإنتاج الطاقة من نفايات الخشب، مع نوعية وقود متغيرة للغاية تنتج خصائص غبار ومعدلات تدفق لا يمكن التنبؤ بها. وقد استخدم نهجهم الأصلي لإدارة الغبار ثلاثة أعاصير حلزونية كبيرة مفردة كانت تعاني خلال ظروف الذروة وتعمل بشكل غير فعال خلال فترات انخفاض الطلب.

وقد اشتمل التعديل التحديثي لنظام وحدات متعددة الأعاصير على التحكم الآلي في توزيع الهواء الذي يعدل بنوك الأعاصير النشطة بناءً على الظروف الحالية. وحافظ هذا النهج المبتكر على السرعة المثلى من خلال كل إعصار نشط بغض النظر عن التدفق الكلي للنظام، مما يضمن كفاءة متسقة عبر عمليات تتراوح بين 40% إلى 100% من السعة القصوى. وقد قام مهندس المنشأة بحساب وفورات في الطاقة بحوالي 134,000 كيلووات ساعة سنويًا مع تحسين إزالة الجسيمات في نفس الوقت بمقدار 47%.

ما أدهشني في تطبيق Riverside هو ملاحظات المشغلين: "مع الأعاصير الحلزونية المنفردة لدينا، كان بإمكاننا أن نرى فعليًا تدهور جودة الانبعاثات خلال ظروف تشغيلية معينة. يحافظ النظام المتعدد على انبعاثات مرئية متسقة بغض النظر عما نقوم بمعالجته." سهّل هذا الاتساق الإبلاغ عن الامتثال وأزال المخاوف السابقة أثناء عمليات التفتيش التنظيمية.

وتوضح كل حالة خيطًا مشتركًا: نادرًا ما ينحصر القرار بين الأنظمة أحادية ومتعددة الأعاصير في مقارنة بسيطة للمواصفات. وبدلاً من ذلك، ينشأ الاختيار الأمثل من التحليل الشامل للظروف التشغيلية المحددة، وخصائص الجسيمات، وقيود المساحة، وقدرات الصيانة. وفي حين أن الأنظمة متعددة الأعاصير تقدم عمومًا أداءً تقنيًا متفوقًا - خاصةً للجسيمات الدقيقة - تظل الأعاصير المفردة ذات قيمة في بعض التطبيقات التي تسود فيها البساطة أو الظروف القاسية أو قيود الميزانية.

معايير الاختيار: اتخاذ القرار الصحيح

يتطلب الاختيار بين المجمعات أحادية ومتعددة الأعاصير موازنة العديد من العوامل التي تتجاوز مقاييس الأداء البسيطة. وبعد أن قمت بتوجيه العشرات من المنشآت خلال هذا القرار، قمت بتطوير نهج تقييم منهجي يساعد على توضيح النظام الذي يناسب الاحتياجات التشغيلية المحددة.

تمثل خصائص الغبار نقطة البداية المنطقية لأي عملية اختيار. يحدد توزيع حجم الجسيمات بشكل أساسي إمكانات كفاءة التجميع. عند تحليل عينات من منشأة لتصنيع الأسمنت، وجدنا أن حمل الجسيمات لديهم يتركز حول 8-15 ميكرون - وهو نطاق يمكن أن تؤدي فيه الأعاصير الحلزونية المفردة عالية الكفاءة أداءً مناسبًا. وعلى العكس من ذلك، من الواضح أن معالج المستحضرات الصيدلانية الذي يتعامل في المقام الأول مع جسيمات 1-5 ميكرون يتطلب نهجًا متعدد الأعاصير لتلبية متطلبات التجميع الخاصة به.

بالإضافة إلى الحجم، ضع في اعتبارك خصائص الجسيمات مثل الكشط والتماسك ومحتوى الرطوبة. غالبًا ما ينتج عن المواد شديدة الكشط الموزعة عبر عدة أعاصير أصغر حجمًا أنماط تآكل أكثر قابلية للإدارة وعمر خدمة أطول. أثناء تقييم إحدى منشآت تشغيل المعادن، كان غبار أكسيد الألومنيوم شديد الكشط لديهم يتسبب في خلق نقاط ساخنة من التآكل الشديد في إعصارهم الحلزوني الواحد. التدفق الموزع من خلال نظام جمع الغبار متعدد الأعاصير تمديد عمر بطانة التآكل النموذجي بحوالي 40%.

وتؤثر متطلبات سعة النظام وتوقعات نسبة الانخفاض بشكل كبير على التكوين الأمثل. يمكن للمنشآت ذات معدلات التدفق الثابتة والمتوقعة أن تستخدم بفعالية الأعاصير الحلزونية المفردة المصممة خصيصًا لتلك الظروف. وعادةً ما تستفيد العمليات ذات العمليات المتغيرة أو التقلبات الموسمية من منحنى الكفاءة المسطح للأنظمة متعددة الأعاصير عبر نطاقات تدفق أوسع. وقد شهدت إحدى الشركات المصنعة للمنتجات الخشبية التي استشرتها اختلافات تدفق 300% بين عمليات الإنتاج - حافظ نظامهم متعدد الأعاصير على التجميع الفعال عبر هذا النطاق بأكمله، وهو أمر لم يحققه الإعصار الفردي السابق.

وغالبًا ما تدخل قيود المساحة في الاعتبار، على الرغم من أن الافتراضات حول متطلبات المساحة تكون مضللة في بعض الأحيان. في حين أن الأعاصير المفردة عادة ما تشغل مساحة أرضية أقل، إلا أن متطلبات ارتفاعها يمكن أن تتجاوز قيود البناء. وغالبًا ما تسمح المصفوفات متعددة الأعاصير بتكوينات ذات أبعاد أكثر مرونة، وأحيانًا تتناسب مع المساحات التي لا يمكن للوحدات المفردة أن تتناسب معها. وقد رفضت إحدى منشآت معالجة الأغذية التي عملت معها في البداية خيارات الأعاصير المتعددة بسبب قيود المساحة المتصورة إلى أن عرضنا تكوينًا مخصصًا يشغل بالفعل مساحة أرضية أقل بمقدار 15% من الإعصار الحلزوني الفردي الحالي مع مضاعفة سعة التجميع.

يجب أن تؤثر قدرات الصيانة وتفضيلاتك على اختيارك. تتطلب الأعاصير الحلزونية المفردة عادةً تدخلات صيانة أقل تواترًا ولكن أكثر كثافة قد تستلزم إيقاف تشغيل النظام بالكامل. تسمح الأنظمة متعددة الأعاصير بشكل عام بالصيانة المرحلية حيث تظل أجزاء منها تعمل أثناء الخدمة. وقد عبر أحد المشرفين على صيانة منشأة التصنيع عن هذا الاختلاف بوضوح: "مع نظامنا القديم ذي الإعصار الواحد، كانت الصيانة حدثًا يوقف الإنتاج. أما مع النظام المتعدد لدينا، فإن الصيانة عملية مستمرة نادراً ما تؤثر على العمليات."

تدفع المتطلبات التنظيمية بشكل متزايد قرارات التجميع، خاصة فيما يتعلق بالجسيمات الدقيقة. إذا كانت عمليتك تواجه متطلبات صارمة للامتثال لمعيار PM2.5، فإن الأنظمة متعددة الأعاصير توفر دائمًا كفاءة التجميع اللازمة. وتوضح المهندسة البيئية الدكتورة ريبيكا ليو قائلة: "بالنسبة للمنشآت المطلوبة للوفاء بمعايير PM2.5 الأكثر صرامة، تمثل تقنية الأعاصير المتعددة عادةً الحد الأدنى من النهج القابل للتطبيق، حيث نادرًا ما تحقق الأعاصير المفردة الامتثال المتسق دون ترشيح إضافي في المراحل النهائية."

من الواضح أن قيود الميزانية تؤثر على عملية صنع القرار، ولكنها تتطلب اعتبارات دقيقة تتجاوز سعر الشراء الأولي. في حين أن تكلفة الأعاصير المفردة عادةً ما تكون أقل من 30-50% في البداية، فإن الاعتبارات التشغيلية غالبًا ما تفضل الأنظمة متعددة الأعاصير بمرور الوقت. يجب أن يشمل التحليل الشامل استهلاك الطاقة، وتكاليف الصيانة، والآثار المترتبة على وقت التعطل، ومخاطر الامتثال عند حساب تكاليف الملكية الحقيقية مدى الحياة.

يمثل التكامل مع الأنظمة القائمة اعتبارات عملية. قد يتطلب التعديل التحديثي للأنظمة متعددة الأعاصير في المرافق المصممة حول الأعاصير المفردة تعديلات كبيرة في مجاري الهواء والتعديلات الهيكلية. وخلال استشارة أحد مصانع الورق، أوصينا في نهاية المطاف بالاحتفاظ بالإعصار الواحد على الرغم من انخفاض كفاءته لأن تكاليف التعديل التحديثي للنظام المتعدد كانت ستمتد فترة الاسترداد إلى ما بعد 12 عامًا - وهو ما يتجاوز متطلبات الاستثمار الرأسمالي.

الاتجاهات المستقبلية والتطورات التكنولوجية

يستمر تطور تكنولوجيا الأعاصير الحلزونية في التسارع، مع ابتكارات تعالج القيود التاريخية مع توسيع التطبيقات في مجالات جديدة. بعد حضور العديد من مؤتمرات الصناعة والتحدث مع كبار الباحثين، حددت العديد من الاتجاهات الناشئة التي من المحتمل أن تؤثر على قرار استخدام الإعصار الواحد مقابل الأعاصير المتعددة في السنوات القادمة.

لقد أحدثت نمذجة ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) ثورة في تحسين تصميم الأعاصير. تسمح عمليات المحاكاة المتطورة هذه للمهندسين بالتنبؤ بالأداء بدقة غير مسبوقة، مما يؤدي إلى هندسة جديدة تتغلب على قيود التصميم التقليدية. خلال زيارة قمت بها مؤخرًا إلى منشأة أبحاث شركة PORVOO، لاحظت كيف أن نهجهم القائم على المحاكاة أنتج تصميمات أعاصير مفردة تحقق كفاءات تجميع لم تكن ممكنة في السابق إلا مع ترتيبات الأعاصير المتعددة. قد يؤدي هذا التضييق في فجوة الأداء إلى إعادة تشكيل حسابات القرار لبعض التطبيقات.

وبالمثل، تعمل التطورات في علم المواد على تحويل ملامح متانة الأعاصير. حيث تعمل المركبات الجديدة المقاومة للتآكل والبطانات الخزفية على إطالة عمر الخدمة بشكل كبير في التطبيقات الكاشطة. وتفيد هذه التحسينات بشكل خاص الأنظمة متعددة الأعاصير من خلال معالجة ما كان تقليديًا يتطلب صيانة مكثفة. أبلغت إحدى عمليات التعدين مؤخرًا عن مضاعفة فترات الصيانة ثلاث مرات على نظام التجميع المتقدم متعدد الأعاصير بعد تنفيذ هذه المواد - مما أدى إلى تحسين حساب التكلفة الإجمالية للملكية بشكل كبير.

ربما تمثل الأنظمة الهجينة التي تجمع بين الفصل المسبق الإعصاري مع الترشيح النهائي أهم اتجاه ناشئ. وتستفيد هذه النُهج المتكاملة من الأعاصير الحلزونية لإزالة الجسيمات السائبة مع استخدام تقنيات ثانوية (عادةً المرشحات الكيسية أو المرسبات الكهروستاتيكية) لالتقاط البقايا. يعمل هذا النهج على تحسين كفاءة النظام الكلية مع تقليل التكاليف التشغيلية. أوضح المهندس البيئي الدكتور ماركوس وونغ في ندوة جودة الهواء التي عقدت مؤخرًا: "المستقبل ليس إعصارًا واحدًا مقابل أعاصير متعددة، بل أنظمة هجينة ذكية تعمل على تحسين نقاط قوة كل تقنية مع تقليل نقاط الضعف إلى الحد الأدنى."

يتم تضمين قدرات المراقبة الذكية والصيانة التنبؤية بشكل متزايد في أنظمة الأعاصير. تتيح الآن أجهزة الاستشعار المتقدمة التي تتعقب فروق الضغط، وملامح الاهتزاز، وخصائص الانبعاثات الصيانة القائمة على الحالة بدلاً من التدخلات المجدولة. وتفيد هذه الأنظمة بشكل خاص ترتيبات الأعاصير المتعددة من خلال تحديد وحدات معينة تتطلب الاهتمام بدلاً من الحاجة إلى فحص النظام بالكامل. وقد أبلغت إحدى مصانع الورق مؤخرًا عن تقليل ساعات الصيانة بمقدار 43% بعد تطبيق أنظمة المراقبة هذه على تركيباتها متعددة الأعاصير.

تستمر الدوافع التنظيمية في دفع متطلبات كفاءة التجميع إلى أعلى، خاصة بالنسبة للجسيمات الدقيقة. ويفيد هذا الاتجاه عمومًا النُهج متعددة الأعاصير، على الرغم من أن التقدم في تصميم الأعاصير الأحادية يضيق هذه الفجوة جزئيًا. يبدو من غير المرجح أن ينعكس الاتجاه العالمي نحو معايير PM2.5 الأكثر صرامة، مما يشير إلى استمرار التركيز على أنظمة التجميع عالية الكفاءة بغض النظر عن التكوين.

تؤثر اعتبارات الاستدامة بشكل متزايد على اختيار النظام بما يتجاوز مقاييس الأداء البحت. تدمج الآن مناهج تقييم دورة الحياة بشكل روتيني الكربون المدمج وكثافة الموارد المادية وإمكانية الاسترداد في نهاية العمر الافتراضي في أطر اتخاذ القرار. وتفضل هذه النظرة الشاملة في بعض الأحيان الكفاءة المادية للأعاصير الحلزونية المفردة، على الرغم من أن استهلاك الطاقة المنخفض عادةً للأنظمة متعددة الأعاصير غالبًا ما يوازن هذه الميزة عند حساب التأثير البيئي الكلي.

من المرجح أن يتلاشى التمييز بين النهج الأحادي ومتعدد الأعاصير مع انتشار الأنظمة المعيارية القابلة للتطوير. تمكّن هذه الحلول القابلة للتكوين المرافق من تحسين كفاءة التجميع مع تقليل الاستثمار الرأسمالي إلى الحد الأدنى من خلال إضافة السعة بشكل تدريجي مع تطور الاحتياجات. وتثبت هذه المرونة قيمتها بشكل خاص للعمليات المتنامية التي تواجه متطلبات مستقبلية غير مؤكدة.

الخاتمة

من خلال هذا التحليل الشامل لأنظمة التجميع متعددة الأعاصير مقابل أنظمة التجميع أحادية الإعصار، تظهر العديد من الفروق الرئيسية التي ينبغي أن توجه قرارات الاختيار. وتمثل مزايا الأداء للأنظمة متعددة الأعاصير - خاصةً لالتقاط الجسيمات الدقيقة - الميزة الأكثر إقناعًا، حيث تتجاوز كفاءة التجميع في كثير من الأحيان 90% للجسيمات الصغيرة مثل 2.5 ميكرون مقارنةً بـ 30-50% النموذجية للأعاصير المفردة في هذا النطاق. ويصبح هذا الفرق بالغ الأهمية حيث تستهدف المعايير التنظيمية بشكل متزايد الجسيمات الدقيقة.

تكشف الاعتبارات التشغيلية عن المزيد من الفروق الدقيقة. في حين أن الأنظمة متعددة الأعاصير تتطلب عادةً استثمارًا أوليًا أعلى، فإن انخفاض ضغطها المنخفض غالبًا ما يترجم إلى وفورات في الطاقة يمكن أن تعوض هذه العلاوة بمرور الوقت. ويوفر أداؤها المتفوق عبر ظروف التدفق المتغيرة مزايا كبيرة في التطبيقات ذات متطلبات الإنتاج المتقلبة. ومع ذلك، تحافظ الأعاصير الحلزونية المفردة على أهميتها من خلال بساطتها، وانخفاض تكلفتها الأولية، وأحيانًا أدائها المتفوق في تطبيقات درجات الحرارة القصوى أو حيث تهيمن الجسيمات الكبيرة جدًا على ملف التجميع.

ويتطلب القرار في نهاية المطاف تحليلاً شاملاً لمتطلبات تطبيقك المحددة بدلاً من التوصيات المعممة. يجب أن تسترشد في عملية الاختيار بعوامل تشمل خصائص الجسيمات وقيود المساحة وقدرات الصيانة والمتطلبات التنظيمية وقيود الميزانية. تستفيد العديد من المرافق من التشاور مع المهنيين ذوي الخبرة الذين يمكنهم إجراء تقييم مناسب للموقع ونمذجة الأداء قبل الالتزام بأي من النهجين.

مع استمرار تطور تكنولوجيا الأعاصير الحلزونية، من المرجح أن تضيق فجوة الأداء بين هذه الأنظمة بينما تكتسب الأساليب الهجينة التي تجمع بين نقاط القوة في تقنيات التجميع المتعددة أهمية كبيرة. وبغض النظر عن التكوين الذي يثبت أنه الأمثل لاحتياجاتك الخاصة، يظل التصميم المناسب للنظام وتركيبه وصيانته ضروريًا لتحقيق الإمكانات الكاملة لأي استثمار في جمع الغبار.

الأسئلة المتداولة عن المجمع متعدد الأعاصير مقابل المجمع أحادي الإعصار

Q: كيف يمكن المقارنة بين مجمعات الغبار أحادية الإعصار ومتعددة الأعاصير من حيث الكفاءة؟
ج: عادةً ما تكون المجمعات أحادية الإعصار أبسط وأقل تكلفة، ولكنها قد لا تكون بنفس كفاءة الأنظمة متعددة الأعاصير لجمع الجسيمات الدقيقة. وعادةً ما توفر المجمعات متعددة الأعاصير كفاءة أعلى بسبب غرفها المتعددة، والتي تعزز إزالة الجسيمات عن طريق إنشاء نقاط فصل متعددة.

Q: ما هي المزايا الأساسية لاستخدام مجمّع الغبار متعدد الأعاصير على مجمّع الغبار الحلزوني الفردي؟
ج: توفر الأنظمة متعددة الأعاصير العديد من المزايا، بما في ذلك:

• كفاءة أعلى: يمكنها تصفية الجسيمات الدقيقة بشكل أكثر فعالية بسبب نقاط الفصل المتعددة.
• تقليل صيانة الفلتر المخفض: من خلال التقاط المزيد من الجسيمات قبل وصولها إلى الفلتر، يتم تقليل الصيانة إلى الحد الأدنى.
• الأداء المحسّن: تعمل بشكل أفضل في ظروف تدفق الهواء المختلفة.

Q: ما العوامل التي تؤثر على الاختيار بين المجمّع متعدد الأعاصير والمجمّع أحادي الإعصار؟
ج: يعتمد الاختيار بين المجمّع متعدد الأعاصير والمجمّع أحادي الإعصار على عوامل مثل:

• حجم الجسيمات: بالنسبة للجسيمات الدقيقة، تكون الأعاصير المتعددة أكثر فعالية.
• المساحة والميزانية: تعتبر الأعاصير الحلزونية المفردة أكثر فعالية من حيث التكلفة وفعالية من حيث المساحة بشكل عام.
• متطلبات تدفق الهواء: قد تتطلب معدلات تدفق أعلى أنظمة متعددة الأعاصير أكثر كفاءة.

Q: كيف تؤثر كثافة الجسيمات على كفاءة مجمعات الأعاصير في المقارنة بين الأعاصير المتعددة مقابل الأعاصير المفردة؟
ج: تؤثر كثافة الجسيمات بشكل كبير على كفاءة الأعاصير، حيث يتم جمع الجسيمات الأكثر كثافة بسهولة أكبر بواسطة كل من أنظمة الأعاصير الأحادية والمتعددة. ويرجع ذلك إلى أن الجسيمات الأكثر كثافة تكون أكثر استجابة لقوى الطرد المركزي، مما يسمح لها بالاستقرار بكفاءة أكبر في المجمع.

Q: هل توفر المجمعات متعددة الأعاصير دعماً أفضل للعمليات الصناعية المتنوعة مقارنةً بالمجمعات أحادية الإعصار؟
ج: نعم، إن المجمعات متعددة الأعاصير أكثر قابلية للتكيف مع العمليات الصناعية المتنوعة بسبب كفاءتها ومرونتها العالية. ويمكنها التعامل مع نطاق أوسع من أحجام الجسيمات ومعدلات تدفق الهواء، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات المتنوعة. قد تتطلب الأعاصير المفردة تعديلات أو معدات إضافية للحصول على مرونة مماثلة.

الموارد الخارجية

1. مجمعات غبار الأعاصير الحلزونية - تناقش كيفية عمل مجمعات الغبار الحلزونية، مع تسليط الضوء على تكوينات الأعاصير المفردة والمتعددة وكفاءة كل منها.
2. فهم مجمعات الغبار الحلزونية - يستكشف وظائف الأعاصير الحلزونية وكفاءتها، بما في ذلك العوامل التي تؤثر على أدائها مثل الحجم وانخفاض الضغط.
3. فاصل الأعاصير الحلزوني - يشرح مبدأ الفصل الإعصاري، الذي ينطبق على أنظمة الأعاصير المفردة والمتعددة لإزالة الغبار بفعالية.
4. فيديو جامع الغبار أحادي الإعصار الواحد مقابل جامع الغبار متعدد الأعاصير - يوفر مقارنة مرئية بين مجمعات الغبار أحادية ومتعددة الأعاصير، مع تسليط الضوء على الاختلافات التشغيلية بينهما.
5. أنظمة تجميع الغبار - يقدم رؤى حول مختلف أنظمة الأعاصير الحلزونية، بما في ذلك تكوينات السحب والدفع، والتي يمكن أن تكون مرتبطة بإعدادات الأعاصير المفردة أو المتعددة.
6. تقنية جمع الغبار من الأعاصير الحلزونية - تناقش تقنيات الأعاصير الحلزونية وغيرها من تقنيات جمع الغبار، والتي قد تتطرق إلى الاختلافات بين الأنظمة أحادية ومتعددة الأعاصير من حيث الكفاءة والتطبيق.