مرشح الهواء
مرشح الهواء Air filter أومنقي الهواء Air cleaner جهاز يزيل الملوِّثات ـ أي الشوائب ـ من تيار الغاز أوالهواء. وتضم الملوثات الصلبة الغبار، والنسالة، والدخان، وغبار الطَّلْع. أما الملوِّثات السائلة، فتضم الشبُّورة والضباب. وتأتي الملوثات الأخرى في شكل أبخرة أوغازات.
الاستخدامات
تخدم منقيات الهواء أغراضًا عديدة مختلفة. فهي ـ في البيوت ـ تحسِّن نظافة الهواء، كما تساعد أنواع خاصة من منقيات الهواء في استئصال غبار الطَّلْع والغبار، وبذلك تريح الذين يعانون من حمَّى القش وأمراض الحساسية الأخرى. وتستخدم المتاجر الكبيرة منقيات الهواء للمحافظة على نظافة سلعها، ولتقليل مخاطر الحرائق، وذلك بجمع النسالة والمواد الأخرى القابلة للاحتراق، التي قد تترسَّب في نظام التهوية. كما تستخدم المستشفيات أنواعًا خاصة من منقيات الهواء للحيلولة دون انتشار العَدْوى.
ولا تستطيع صناعات عديدة العمل بكفاءة بدون منقيات الهواء. وعلى سبيل المثال، فإن الأطعمة، ومواد الصيدلة، وعمليات آلية معينة، تتطلب هواءً خاليًا من الغبار. وفي عديد من الصناعات، تقلِّل منقيات الهواء التكلفة، بإعادة توزيع الهواء المكيَّف، الوارد من أنظمة التدفئة، وتكييف الهواء، كما أنها تمنع الملوِّثات المُفَرَّغة من العودة إلى المصنع. وفي بعض الأحيان، يتحتَّم إزالة الغبار أوالروائح الصناعية، للحيلولة دون إيذاء الهواء لسكان المنطقة المجاورة. وتقوم منقِّيات الهواء أيضًا بحماية محركات الاحتراق الداخلي، والآلات الأخرى، من التآكل المُفْرِط.
أنواع منقيات الهواء
يعتمد نوع منقِّي الهواء المستخدم على أحجام ومقادير الجسيمات المراد إزالتها، وعلى خواص الملوِّث. كما تكتسب التكلفة أهمية أيضًا، وذلك لأن بعض أنظمة تنقية الهواء يتكلف شراؤها، وتشغيلها، وصيانتها، أكثر من بعضها الآخر. وتُصَنَّف منقيات الهواء حسب مبدأ تشغيلها. والأنواع الرئيسية لمنقيات الهواء هي 1- المنقي بالترشيح، 2- المرسِّب الكهروستاتي، 3- المنقي بالقصور الذاتي.
منقيات الهواء بالترشيح تستخدم مرشِّحًا جافًا غير مغلَّف بطبقة خارجية، مصنوع من مواد مثل لبَّاد الصوف، أوالحشوات القطنية، أوألياف السليلوز. وتصنَّع من نوعين أولهما قابل للتنظيف، والآخر يتم التخلص منه بعد الاستعمال. وتَسَع المرشِّحات الجافة مقادير كبيرة من النسالة، إلا حتى التراكمات الكبيرة يمكن حتى تسدّ مسام المرشِّح، مما يسبب بطء سريان الهواء من خلال المرشح، وإعاقة فعاليته. والمرشحات الأكثر شيوعًا هي تلك المستخدمة في السيارات، وفي أنظمة التدفئة والتبريد بالمنازل.
وتعد مرشحات الهواء ذات الكفاءة العالية، أوالفائقة أوالمطلقة مرشحات ذات كفاءة عالية تبلغ 99% وتحتوي على مواد مثل ألياف السليلوز المثنية، وطبقات رملية رقيقة عميقة، ومجموعة مؤتلفة من الألياف الزجاجية والصوف، أوالألياف الزجاجية المضغوطة. أما الأنماط الأقل كفاءة بقليل، والمستخدمة في البيوت، فإنها تزيل غبار الطلع، والدخان، وجسيمات الغبار الدقيقة من الهواء. وتتزايد الكفاءة العملية لهذه المرشحات بتزايد ترسيبها للملوثات، إلى حتى تبلغ فعاليتها القصوى.
المرسِّبات الكهروستاتية تُعدُّ ضمن منقيات الهواء الأكثر أهمية، لأنها تعمل بكفاءة عالية، إلى جانب تميزها باستخدامات عديدة ومختلفة. وهي مفيدة خاصة في إزالة جسيمات الغبار والدخان، وكذلك في إزالة البكتيريا وغبار الطَّلْع. كما حتى بعض المرسِّبات مصممة لتنقية هواء التهوية في البيوت والممحرر والمستشفيات والمتاجر، بينما ينتشر استخدام الأنواع الأخرى في الصناعة لتنقية الهواء والغاز.
تتكوَّن المرسِّبة الكهروستاتية من مُؤَيِّن يمر الهواء من خلاله، وخلية أومجمعة تزيل الملوثات، ووحدة توليد الطاقة التي تزود بكهرباء التيار المستمر. وتقوم مروحة بنفخ الهواء الملوث ليمر بعدد من الأسلاك الصغيرة المشحونة كهربائيًا في المؤيِّن. وتتلقى الجسيمات شحنة كهربائية موجبة، ومن ثم ينطق بأنها تأينت. انظر: الأيون. وبعد ذلك تمر الجسيمات إلى الخليَّة، التي تتكوَّن من سلسلة من الألواح المعدنية، تحمل بعضها شحنة موجبة، بينما تحمل الأخرى شحنة سالبة. وتنجذب جسيمات الغبار المشحونة بشحنة موجبة إلى الألواح المعدنية المشحونة بشحنة سالبة، وذلك لأن الشحنات المتضادة تجذب بعضها بعضًا، بينما تتنافر الشحنات المتماثلة. وتلتصق جسيمات الغبار بالألواح المعدنية إلى حتى يتم تنظيفها. وعادة ماقد يكون ذلك بغسلها في منظِّف وماء.
المنقيات بالقصور الذاتي تستخدم مبدأ القوة الطاردة المركزية. انظر: القوة الطاردة. وتقوم بتغيير اتجاه سريان الهواء، بحيث تطرد جسيمات الأوساخ خارج تيار الهواء. وتُستخدم المنقيات بالقصور الذاتي، في المقام الأول، في الصناعة، وذلك للتخلص باستمرار من الغبار، والمواد الحُبَيْبِية، والملوِّثات الأخرى.
أنواع منقيات الهواء الأخرى
تستخدم المنقيات الماصة عوامل امتصاص بسيطة، مثل الماء أوالمركبات القلوية. وتستخدم المنقيات الماصة لإزالة الغازات القابلة للذوبان في العمليات الصناعية المتنوعة. وفي بعض الصناعات، تتسم غازات أوأبخرة معينة قابلة للاحتراق بالخطورة. وتقوم المنقيات بإحراق تلك الغازات في درجات حرارة عالية، وبذلك تضمن السلامة. كما تقوم بإحراق الغازات والأبخرة النتنة. وتستخدم المنقيات الامتزازية لاستعادة المواد المذيبة، حيثما يُضحى بكميات كبيرة من أبخرة المواد المذيبة. والمادة الممتزة هي مسحوق الفحم، أوهلام السليكا أومادة أخرى لا تتغير فيزيائيا أوميكانيكيًا أثناء عملية الامتزاز.
وتقوم بعض أجهزة غسل الهواء والغازات بغسل الهواء بغَاسِلٍ للهواء، مثل تيار البخار. كما تمتص تلك الأجهزة الغازات، أوتَجمْع الجسيمات الصلبة بوساطة مرشحات رطبة، أوأوعية مملوءة بمادة خزفية.
يوجد نوع آخر من منقيات الهواء هوالمنقّي باللزوجة والارتطام. وقد كان في الماضي رائج الاستخدام في السيارات. فقد كان الهواء الداخل إلى الكاربريتر يُجْبَر على المرور عادة خلال مرشَّح شبكي معدني مبلل بالزيت. وبعد ذلك يمر خلال حوض مملوء بالزيت، يساعد على جمع أيّ غبار مُتَبَقٍّ.
انظر أيضاً
- Air purifier
- Clean Air Delivery Rate
- Cyclonic separation
- مرشح زيت
- Respirator
المصادر
- الموسوعة المعهدية الكاملة
وصلات خارجية
- France's Corp Air Intake Page
- Comparative filtration efficacy and airflow tests for different types of automotive air filter elements
- Engineered Systems Magazine Filter Selection: A Standard Procedure (June 2000) MERV designations (Minimum Efficiency Reporting Value)
- ASHRAE
- U.S.E.P.A. Indoor Air Quality, Federal Interagency Committee
