اختيار المحرك الكهربائي لمروحة الهواء الساخن في آلة التغليف الحراري (الشرنك)

لا يكون المحرك ثلاثي الطور القياسي الخيار الصحيح لمروحة الهواء الساخن في آلة التغليف الحراري (الشرنك) إلا إذا بقي هيكل المحرك خارج المنطقة الساخنة للنفق. فدفاعة المروحة تدور بجانب السخانات داخل الهواء الساخن؛ أما المحرك فيقف خارج جدار النفق ويصل إلى الدفاعة بعمود مطوّل أو بسير. وقبل القدرة والسرعة يجب الإجابة في الاختيار عن هذا السؤال: ما مدى سخونة الهواء في النقطة التي يقف فيها المحرك؟

في هذا المقال نتناول مروحة التدوير في أنفاق الشرنك: موضع المحرك، والإقلاع في النفق البارد، واختيار السرعة والتركيب، والمعلومات اللازمة عند الاستبدال.

كيف تتموضع المروحة والمحرك في نفق الشرنك؟

في النفق ينكمش الغشاء حول المنتج بالحرارة. وتسخّن المقاومات الكهربائية الهواء، وتدير مروحة التدوير هذا الهواء داخل النفق وتوجهه إلى المنتج. وهناك ترتيبان شائعان:

• ترتيب الاقتران المباشر بعمود مطوّل: يقف المحرك في الخارج على سقف النفق أو جداره الجانبي؛ وتُركّب الدفاعة على طرف عمود المحرك أو على عمود بمحامل يوضع بينهما، ويمر العمود عبر الجدار.
• الترتيب بالسير: يدور عمود المروحة في محامل منفصلة، ويوضع المحرك أبعد قليلاً في نقطة أكثر برودة، وتُنقل القدرة بالبكرة.

في كلا الترتيبين لا يعمل المحرك داخل الغاز الساخن. ووضع محرك بهيكل قياسي داخل النفق بجانب المقاومات خارج نطاق هذا المقال؛ فتلك المهمة تتطلب محركاً خاصاً مناسباً للحرارة العالية؛ وقد لا يتضمن كتالوج HEM Motor لعام 2026 مثل هذا المحرك ضمن السلسلة القياسية.

من أين تأتي الحرارة التي يراها المحرك؟

حتى لو كان المحرك في الخارج فإنه لا يتخلص من الحرارة تماماً. وفي الموقع تستدعي ثلاثة طرق الانتباه:

• التوصيل عبر العمود: إذا كانت الدفاعة مركّبة مباشرة على عمود المحرك فإن حرارة الدفاعة الساخنة تصل على طول العمود إلى المحمل الأمامي. ويتأثر شحم المحمل وعمره من هذا الطريق.
• من الجدار والتسربات: الهواء الساخن المتسرب من الفجوة عند ممر العمود ومن أغطية النفق يُسحب من غطاء مروحة المحرك. ولأن تبريد المحرك يعتمد على نفخ الهواء المحيط بمروحته الذاتية، فإن التبريد يضعف إذا كان الهواء المسحوب ساخناً.
• الإشعاع: كلما سخن جسم النفق سخّن أيضاً هيكل المحرك القريب منه.

ولذلك قيسوا عند الاستبدال حرارة الهواء في النقطة التي يوجد فيها المحرك أو اعرفوها من مصنّع الآلة، وأبلغوا بها عند الطلب. وبدلاً من تخمين الحرارة والاعتماد على IP55 والعزل من الفئة F، إذا كانت مرتفعة فيجب مناقشة الحل: مثل عمود وسيط يُبعد المحرك قليلاً، أو حاجز حراري بينهما، أو تغذية هواء نظيف حول المحرك، أو الانتقال إلى ترتيب السير. وقرارات التموضع هذه جزء من تصميم الآلة.

الإقلاع في النفق البارد: لماذا يكون الحمل أعلى في الدقائق الأولى؟

تتغير القدرة التي تسحبها المروحة عند السرعة نفسها بالتناسب الطردي مع كثافة الهواء الذي تنقله. والهواء البارد أكثف من الهواء الساخن. فعندما يُشغَّل النفق صباحاً وهو بارد تدير المروحة هواءً أثقل مقارنة بالنفق الساخن ويتحمل المحرك حملاً أكبر. وكلما سخن النفق خفّ الهواء وانخفضت القدرة التي تسحبها المروحة.

وبالنتيجة يجب تقييم المحرك لا وفق التشغيل الساخن للنفق بل وفق الإقلاع البارد وفترة التسخين. وإذا كان المحرك القديم قد عمل دون مشكلات فإن قدرة لوحة بياناته هي المرجع الأكثر أماناً. وإذا كان المرحّل الحراري يفصل خلال فترة التسخين فقد تكون المشكلة، بقدر صغر المحرك، في تغير دفاعة المروحة أو اختلاف ترتيب المرشح أو القناة؛ فافحصوا هذه أولاً. ولضبط المرحّل الحراري يمكنكم مراجعة مقالنا عن حماية المحرك.

قطع السخانات عند إطفاء النفق وتشغيل المروحة مدة إضافية طريقة مطبقة في كثير من الآلات؛ فبذلك لا تسير الحرارة المتراكمة نحو جهة المحرك. وإذا كان هذا التأخير موجوداً في نظام التحكم بآلتكم فيجب الحفاظ عليه بعد الاستبدال أيضاً.

السرعة وضبطها

في المراوح ذات الاقتران المباشر تكون سرعة المحرك هي سرعة المروحة؛ ويجب الحفاظ عند الاستبدال على عدد الأقطاب نفسه للمحرك القديم. فتركيب طراز رباعي الأقطاب مكان محرك ثنائي الأقطاب يخفض تدفق الهواء بشكل ملحوظ، والعكس يحمّل الدفاعة والمحرك أكثر من اللازم. وفي ترتيب السير يمكن الضبط بنسبة البكرة، لكن يجب عدم تجاوز السرعة المسموح بها للدفاعة.

تستخدم المنشآت الراغبة في تغيير سرعة الهواء لسماكات الأغشية المختلفة محول التردد. وكما هو موضح في سؤال الإنفرتر، فإن السلاسل ثلاثية الطور من HEM Motor مناسبة لضبط السرعة بمحول التردد. وإذا كان المحرك سيبقى طويلاً بسرعة منخفضة وعزم كامل فقد تلزم مروحة تبريد منفصلة؛ وإذا كان الكابل من المشغل إلى المحرك طويلاً يُنظر في مرشح dv/dt أو مرشح جيبي. اكتبوا ظروف التشغيل هذه عند الطلب. ولا تنسوا أن مروحة المحرك الذاتية تنفخ هواءً أقل عند السرعة المنخفضة في البيئة الساخنة.

للطرازات القياسية المناسبة لمراوح الأنفاق وأسعارها يمكنكم مراجعة صفحة شراء المحركات الكهربائية.

شكل التركيب والهيكل

في الدفاعات النازلة من السقف يعمل المحرك غالباً في وضع رأسي والعمود إلى الأسفل؛ وفي الدفاعات الداخلة من الجدار الجانبي يُرى التركيب الأفقي بالشفة أو على الأرجل. وتتوفر خيارات التركيب على الأرجل وبالشفة والرأسي بحسب حجم هيكل المحرك؛ ويُفحص التطابق مع الشفة في الآلة أثناء الطلب. وفي ترتيب العمود الرأسي إلى الأسفل يحمّل وزن الدفاعة والعمود الساخن معاً المحملَ؛ ويقدم مقالنا عن التركيب الرأسي التوجيه في هذا الشأن. ولا تخمّنوا مقاسات العمود والشفة، بل قارنوها بـ كتالوج 2026 والرسومات الفنية.

في آلات التغليف تكون المحركات عادةً في خط مغلق ونظيف نسبياً؛ ولذلك يسهّل الهيكل الخفيف من الألمنيوم التركيب في المحركات المعلقة بالسقف. ولتطبيقات التغليف الأخرى يمكنكم مراجعة صفحة محركات آلات التغليف والتعبئة.

طرازات نموذجية لمراوح الشرنك

الطرازات التالية أمثلة على نطاق القدرة المصادف في مراوح الأنفاق الصغيرة والمتوسطة؛ وتُحدَّد القدرة الصحيحة من لوحة بيانات المحرك الحالي ومعلومات المروحة.

• 80M2-4 بهيكل من الألمنيوم: 0.75 kW، رباعي الأقطاب، 1420 دورة/دقيقة، IEC 80M، 230/400 V.
• 90S-4 بهيكل من الألمنيوم: 1.1 kW، رباعي الأقطاب، 1445 دورة/دقيقة، IEC 90S، 230/400 V.
• 100L1-4 بهيكل من الألمنيوم: 2.2 kW، رباعي الأقطاب، 1450 دورة/دقيقة، IEC 100L، 230/400 V.
• 90S-2 بهيكل من الألمنيوم: 1.5 kW، ثنائي الأقطاب، 2895 دورة/دقيقة، IEC 90S، 230/400 V؛ إذا كانت المروحة الحالية تعمل بمحرك ثنائي الأقطاب.

مثال افتراضي: تجديد محرك مروحة النفق

الحالة التالية مثال افتراضي. لنفترض أن محمل محرك رباعي الأقطاب بقدرة 1.1 kW مركّب رأسياً على سقف نفق شرنك يتعطل مراراً. ويمكن بناء تسلسل الفحص كالتالي:

• تُقرأ على لوحة البيانات 1.1 kW ونحو 1445 دورة/دقيقة؛ فيُختار الطراز 90S-4 بالقدرة وعدد الأقطاب نفسيهما.
• يُلاحظ أن الدفاعة مركّبة مباشرة على عمود المحرك وأن مانع التسرب عند ممر العمود قد تآكل؛ فالهواء الساخن المتسرب يتجه نحو غطاء مروحة المحرك.
• يُجدد مانع التسرب، ويُناقش مع مصنّع الآلة وضع حاجز حراري بين المحرك وسقف النفق، وتُبلَّغ الحرارة حول المحرك عند الطلب.
• يُقارن مقاس الشفة بالرسم الفني، ويُذكر شكل التركيب الرأسي عند الطلب.

في هذا المثال لم يكن تكبير المحرك ليحل المشكلة؛ فمصدر العطل كان طريق وصول الحرارة إلى المحمل.

الخلاصة والمعلومات الواجب إرسالها قبل الطلب

يبدأ اختيار المحرك في مروحة نفق الشرنك بتحديد موضع المحرك والحرارة المحيطة به بشكل صحيح؛ أما القدرة والسرعة فتأتيان من لوحة بيانات المحرك الحالي. أرسلوا إلينا: صورة لوحة بيانات المحرك الحالي، وهل المروحة باقتران مباشر أم بالسير، وشكل التركيب ومعلومات الشفة، وجهد الشبكة، وهل يُستخدم التحكم بالسرعة، والحرارة في النقطة التي يوجد فيها المحرك. والطرازات والأسعار مدرجة في صفحة شراء المحركات الكهربائية. ويمكنكم طلب عرض سعر مع صورة لوحة بيانات المحرك الحالي وسرعته ومعلومات تركيبه من صفحة إرسال لوحة البيانات؛ ولنحدد معاً الطراز المناسب. ولتطبيقات المراوح تساعد أيضاً صفحة محركات المراوح والشفاطات؛ ولأسئلتكم استخدموا صفحة التواصل لدينا.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن وضع محرك قياسي داخل نفق الشرنك؟

لا؛ فالمحرك ذو الهيكل القياسي لا يُقدَّم للعمل داخل الهواء الساخن. ويجب أن يبقى المحرك خارج النفق ويصل إلى الدفاعة بعمود مطوّل أو بسير؛ والعمل داخل النفق يتطلب محركاً خاصاً.

لماذا يسحب المحرك تياراً أكبر عند التشغيل الأول صباحاً؟

الهواء البارد أكثف وتتطلب المروحة قدرة أكبر عند السرعة نفسها. وكلما سخن النفق قل الحمل؛ ويجب تقييم المحرك وفق فترة الإقلاع البارد هذه.

هل يمكنني استخدام الإنفرتر لضبط سرعة الهواء؟

سلاسلنا ثلاثية الطور مناسبة للتحكم بالسرعة بمحول التردد. وفي التشغيل الطويل بسرعة منخفضة قد تلزم مروحة خارجية ويجب إبلاغ هذا الظرف عند الطلب.

إذا تكرر عطل المحمل فهل يجب أن أشتري محركاً أكبر؟

عادةً لا تكون المشكلة في القدرة، بل في وصول الحرارة إلى المحمل عبر العمود والتسرب. افحصوا أولاً ممر العمود ومانع التسرب والحرارة حول المحرك.