مروحة شفط الدخان: المبادئ والأداء والتطبيقات

مروحة شفط الدخان مُكوّن أساسي في أي نظام تهوية للوقاية من الحرائق. بخلاف مراوح التهوية العادية، صُممت هذه الوحدات لطرد الدخان والغازات الساخنة ونواتج الاحتراق السامة من الأماكن المغلقة، مما يُساعد على حماية السكان وتوجيه رجال الإطفاء.

1. كيف تعمل مروحة شفط الدخان

مروحة شفط الدخان هي عادةً وحدة محورية أو طرد مركزي، مصنوعة من مكونات مقاومة للحرارة. في التشغيل العادي، تعمل كمروحة سقف عادية أو مروحة خطية، حيث تقوم بتوزيع الهواء النقي. عند اكتشاف حريق، تُحوّلها أجهزة كشف الدخان أو أنظمة إدارة المباني إلى وضع الطوارئ، مما يسمح لها بما يلي:

• التشغيل في درجات حرارة مرتفعة (تصل إلى ٢٥٠-٤٠٠ درجة مئوية لمدة ٤٥ دقيقة إلى ساعتين).

• الحفاظ على الضغط الساكن ضد مخمدات الحريق وقنوات التهوية المقاومة للحريق.

• نقل كميات كبيرة من الهواء (لتلبية متطلبات الإخلاء ووصول رجال الإطفاء).

داخليًا، قد يكون للمكره شفرات معززة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو السبائك عالية الحرارة)، وتزييت خاص، ولفائف معزولة على المحرك.

2. معايير الأداء الرئيسية

عند تحديد مروحة عادم الدخان، يركز المهندسون على:

• معدل تدفق الهواء (متر مكعب/ساعة أو قدم مكعب/دقيقة): يجب أن يكون حجمه مناسبًا لإخراج الدخان من المنطقة المحمية ضمن الإطار الزمني المطلوب.

• الضغط الساكن (باسكال): يجب أن تتغلب المروحة على مقاومة القنوات، ومخمدات دخان الحريق، والشبكات، وأي مبادلات حرارية. تتراوح القيم النموذجية بين 500 و3000 باسكال، حسب تعقيد النظام.

• تقييم درجة الحرارة: تُختبر مراوح الطوارئ عند درجة حرارة تتراوح بين 250 و400 درجة مئوية لمدة تتراوح بين 45 دقيقة وساعتين، مما يضمن استمرار دوران المروحة حتى في ظروف الحريق.

• الطاقة والكفاءة (كيلوواط، η): تُقلل المحركات عالية الكفاءة من استهلاك الطاقة الاحتياطية، ولكن في وضع الطوارئ، تُعطى الموثوقية الأولوية على الكفاءة. غالبًا ما تكون المحركات مزودة بعزل من الفئة F أو H.

• الضوضاء (ديسيبل): على الرغم من أن الضوضاء أقل أهمية في وضع الدخان، إلا أن التهوية العادية قد تتطلب أقل من 75 ديسيبل (أ). يمكن إضافة بطانات صوتية أو ملحقات كاتم صوت للمراوح ثنائية الاستخدام.

عادم الدخان مقابل التهوية القياسية

3. التطبيقات

تُستخدم مراوح شفط الدخان على نطاق واسع في المباني التجارية الشاهقة، ومواقف السيارات تحت الأرض، وأنفاق الطرق والسكك الحديدية، وحتى في المنشآت النووية والمنشآت عالية الخطورة. على سبيل المثال، تُركّب مراوح شفط الدخان على الأسطح أو توضع في الأرضيات الميكانيكية في الأروقة، وضبط ضغط السلالم، واستخراج الدخان من المخارج. غالبًا ما تتطلب قوانين مكافحة الحرائق وجود مراوح احتياطية (مجموعتي مراوح) وطاقة احتياطية. تتكامل المراوح مع مخمدات دخان الحريق لعزل الأقسام والحفاظ على ضغط مسارات الخروج. تُزيل المراوح النفاثة الدخان في الأنفاق الطويلة. تصل درجة حرارة المراوح إلى 400 درجة مئوية/ساعتين، مع إمكانية عكسية في حالات الطوارئ. تُعدّل خوارزميات التحكم مجموعات المراوح لتوجيه الدخان نحو مخارج آمنة.