شبكة الشاشة المصنوعة من البولي يوريثان: خفض استهلاك الطاقة أثناء عملية التصنيف

كيف تقلل شبكة غربال البولي يوريثان من استهلاك الطاقة

التخميد الميكانيكي وانخفاض حمل الاهتزاز على معدات الغربلة

ما الذي يجعل البولي يوريثان فعّالًا جدًّا؟ إن مرونته الطبيعية تعمل كمогابض صدمات داخلية. خذ شبكة الفولاذ على سبيل المثال: فهي تنقل الاهتزازات مباشرةً دون امتصاصٍ كبيرٍ لها. أما البولي يوريثان فيمتص هذه الاهتزازات فعليًّا على المستوى الجزيئي، ما يعني أن نحو ٤٠٪ أقل من الاهتزازات تُمرَّر إلى باقي الأجزاء. ووفقًا لأحدث الأبحاث التي أجرتها خبراء موثوقية المعدات في عام ٢٠٢٣، فإن هذا التأثير الامتصاصي يقلل الإجهاد الواقع على غرابيل الاهتزاز بشكلٍ ملحوظ. وهل تعلم ماذا أيضًا؟ تنخفض حالات فشل المحامل بنسبة تقارب ٣٠٪ أيضًا. وعندما لا تتعرَّض الآلات لحركاتٍ قاسيةٍ كهذه، يمكن للمهندسين تصميمها بأوزانٍ أخف وبعددٍ أقل من الهياكل الداعمة. وهذا يؤدي إلى فوائد إضافية لاحقًا، إذ توفر الطاقة أثناء كلٍّ من مرحلة التصنيع والتشغيل العادي على حدٍّ سواء.

انخفاض شدة التيار الكهربائي المستهلك من المحرك نتيجة تحسين ديناميكيات تدفق المواد

تتميز شبكة البولي يوريثان الشبكية بسطح منخفض الاحتكاك مع فتحات مصممة بعناية لمنع مشاكل جسر الجسيمات، والتخلص من ما يُعرف بظاهرة ارتداد المادة، وهي الظاهرة التي تتم فيها ملامسة الجسيمات ذات الأحجام المتشابهة لبعضها البعض مرارًا وتكرارًا قبل أن تمرّ أخيرًا عبر الشبكة. وعندما تنسكب المواد بسلاسة أكبر بهذه الطريقة، فإن ذلك يؤدي فعليًّا إلى خفض العبء الواقع على المحركات. وقد لاحظت العديد من المنشآت الصناعية انخفاض احتياجاتها من الطاقة بنسبة تتراوح بين ١٥٪ و٣٠٪ عند التحول من الشبكات السلكية التقليدية، وفقًا لنتائج حديثة نُشرت في مجلة «المعالجة الصناعية» العام الماضي. وهذا يعادل تقريبًا توفير ١٨–٢٢ كيلوواط ساعة إضافيًّا لكل طن من المواد المعالَجة عبر مختلف بيئات التصنيع.

تتزايد هذه المكاسب: ففي دراسة حالة جماعية أُجريت عام ٢٠٢٣ على مصانع نموذجية، وُجد أن التوفير السنوي في استهلاك الطاقة يتجاوز ٧٤٠ ألف دولار أمريكي لكل موقع بعد الانتقال إلى شاشات البولي يوريثان— مع فترة استرداد تقل عن ١٤ شهرًا. كما أن خفض حمل المحرك يطيل عمر المعدات ويقلل من متطلبات التبريد، مما يعزز الكفاءة عبر دورة التشغيل الكاملة.

أداء شبكة الشاشة المصنوعة من البولي يوريثان في مقاومة الانسداد يُسهم في تحقيق مكاسب كفاءة

الاستعادة المرنة والعملية التنظيفية الذاتية تحت الأحمال الديناميكية

ما الذي يجعل البولي يوريثان فعّالًا جدًّا؟ إن بنيته البوليمرية المرنة تسمح له بالارتداد بعد اصطدام الجسيمات به، فيتمدَّد ثم يعود فجأةً إلى وضعه الأصلي لطرد المواد العالقة في الفتحات والتي تكون تقريبًا بنفس حجمها. ويؤدي هذا التنظيف التلقائي إلى إبقاء هذه الفتحات خاليةً دون الحاجة إلى تنظيفها يدويًّا أو نفخها بالهواء المضغوط. وعند النظر إلى البيئات الرطبة مثل محطات معالجة المعادن، فإن الأرقام تحكي قصةً واضحة: انخفاض بنسبة ٤٠٪ تقريبًا في مشاكل انسداد المواد مقارنةً بالخيارات الصلبة التقليدية. أما بالنسبة للعمليات التي تعمل باستمرار، فهذا يعني أنها تستطيع مواصلة الإنتاج بكامل طاقتها مع الحفاظ على دقة نتائج الغربلة لفترات أطول بكثير مما كانت عليه سابقًا، دون أي انخفاض في الجودة مع مرور الوقت.

خفض وقت التوقف وإعادة الغربلة — توفير مباشر في الطاقة

عندما يكون عدد الانسدادات أقل، فإن المصانع تتعرض لانقطاعات غير متوقعة أقل في التشغيل. ويمكن أن يؤدي إعادة تشغيل المعدات بعد مثل هذه التوقفات فعليًّا إلى زيادة متطلبات الطاقة بنسبة تتراوح بين ١٥ و٣٠٪ وفقًا لمجلة «تحليل الاهتزازات الفصلية» الصادرة العام الماضي. وتُسهم شبكة البولي يوريثان في تقليل تكرار استبدال الشاشات، كما تقضي على فترات التنظيف المزعجة التي تُجبر الماكينات على التوقف عن العمل. وهذا يعني أن المحركات تعمل لفترة أقصر إجمالًا، وتتفادى تلك الارتفاعات الكبيرة في استهلاك الطاقة عند إعادة تشغيل الأنظمة. فما النتيجة الإجمالية لذلك؟ لا يضطر طاقم الصيانة إلى بذل جهدٍ كبير أو العمل بشكل متكرر، ما يوفِّر المال على حد سواء في تكاليف العمالة وقطع الغيار المستبدلة. علاوةً على ذلك، ينخفض استهلاك الطاقة عمومًا أثناء عملية الإنتاج. وبالفعل، تشهد المصانع التي تستخدم هذه المادة انخفاضًا بلغ نحو ١٨٪ في كمية الطاقة المطلوبة لكل طن من المواد المعالَجة مقارنةً بالطرق التقليدية. ولا ننسَ أيضًا متانة هذه الشبكات؛ إذ تدوم فترة استخدامها أطول بثلاث مرات تقريبًا مقارنةً بالخيارات القياسية المصنوعة من السلك، وبالتالي تنفق الشركات المصنِّعة طاقةً أقل بكثير في تصنيع الشبكات الجديدة ونقلها وتثبيتها في مختلف مرافقها.

البولي يوريثان مقابل الشبكة السلكية: قياس المزايا في كفاءة استهلاك الطاقة

كفاءة استهلاك الطاقة في الغرابيل الاهتزازية: تتطلب ألواح البولي يوريثان طاقة دخل أقل بنسبة ١٥–٣٠٪

في الواقع، تُوفِّر شبكة الغربال البولي يوريثان قدرًا كبيرًا من الطاقة مقارنةً بالشبكات السلكية التقليدية عند استخدامها في غرابيل الاهتزاز. وقد أظهرت الاختبارات الصناعية انخفاضًا في استهلاك الطاقة يتراوح بين ١٥٪ و٣٠٪ مع تحقيق نفس كمية الأداء المطلوبة. وهناك سببان رئيسيان لهذا التوفير. أولًا، تساعد الخصائص المرنة للمادة على امتصاص الاهتزازات قبل أن تصل إلى المكونات الحرجة مثل المحامل ومُولِّدات الاهتزاز. ثانيًا، تحافظ الشبكة على شكلها بشكل أفضل، ما يؤدي إلى فصل المواد بصورة أكثر انتظامًا عبر سطحها. وهذا يمنع حالات ازدحام الشبكات السلكية التي تتطلب بذل جهد أكبر، وبالتالي زيادة التيار والعزم المطلوبين. أما الشبكات المعدنية فهي تميل مع مرور الوقت إلى التشوه وفقدان شدّها، بينما تظل شبكة البولي يوريثان ثابتة في مكانها حتى تحت الضغوط العالية. ولذلك يمكن للمحركات أن تعمل عند إعدادات أقل من التيار الكهربائي دون التأثير سلبًا على طاقة الإنتاج. فعلى سبيل المثال، في مصنع نموذجي لمعالجة المعادن يعمل غرابيله ذات القدرة ٥٠٠ كيلوواط باستمرار على مدار العام، فإن التوفير السنوي في تكاليف الكهرباء قد يصل إلى نحو ١٨٠٠٠ دولار أمريكي لكل غربال على حدة. ويُشكِّل هذا النوع من التوفير فرقًا حقيقيًّا في القطاعات الصناعية التي تمثل فيها تكاليف الطاقة نسبة كبيرة من الهامش الربحي، كما أصبحت البيانات المتعلقة بالآثار البيئية أكثر أهميةً من أي وقت مضى في هذه الأيام.

الأثر الطاقي خلال دورة الحياة: فوائد المتانة وسهولة الصيانة التي توفرها شبكة الغربال البولي يوريثان

تقليل تكاليف الطاقة المرتبطة بالاستبدال بفضل مقاومة الشد، ومقاومة التآكل، وطول عمر الخدمة

إن مزيج مقاومة الشد العالية والمقاومة الجيدة للتآكل يعني أن البولي يوريثان يمكنه تحمل التصادمات المستمرة للجسيمات دون أن يفقد شكله أو بنيته. ونتيجةً لذلك، تصل مدة الخدمة إلى ما بين ثلاثة وأربعة أضعاف المدة التي توفرها خيارات الشبكات السلكية التقليدية، بل وقد تصل إلى خمسة أضعاف في بعض الحالات. وعندما تُجنَّب عمليات الاستبدال، فإننا نلغي بذلك خطوات التصنيع الكثيفة استهلاكًا للطاقة. فعلى سبيل المثال، يتطلب إنتاج الألواح وحدها ما بين ١٥ و٢٥ كيلوواط ساعة لكل متر مربع، ناهيك عن جميع الجهود الإضافية المرتبطة بشحن هذه الألواح وتركيبها. كما أن انخفاض وتيرة الصيانة يؤدي أيضًا إلى تقليل حالات التعطيل المتكررة أثناء التشغيل. ففي كل مرة يُعاد تشغيل المعدات بعد توقفٍ ما، فإنها تستهلك فعليًّا طاقةً أكبر بنسبة ١٥ إلى ٣٠٪ مقارنةً بالتشغيل العادي. وبالتالي فإن الحد من هذه التوقفات يحقِّق وفورات حقيقية في استهلاك الطاقة على الفور. ومن منظور أوسع، فإن عامل المتانة يقلل من استهلاك الطاقة المرتبط باستبدال المكونات بنسبة تتراوح تقريبًا بين ١٨ و٣٢٪ سنويًّا مقارنةً بالبدائل المعدنية. علاوةً على ذلك، فإن كمية النفايات الناتجة تكون أقل بشكل عام، مما يساعد الشركات على الاقتراب أكثر من أهدافها المتعلقة بالاستدامة.

الأسئلة الشائعة

لماذا يقلل البولي يوريثان الاهتزازات بشكل أكثر فعالية مقارنةً بشبكة الفولاذ؟

تساعد المرونة الطبيعية للبولي يوريثان في امتصاص الاهتزازات على المستوى الجزيئي، مما يقلل من انتقال الاهتزازات بنسبة تصل إلى ٤٠٪ مقارنةً بالفولاذ، الذي لا يفعل سوى نقل الاهتزازات.

كيف يسهم شبكة التصنيف المصنوعة من البولي يوريثان في توفير الطاقة؟

تسهم شبكة التصنيف المصنوعة من البولي يوريثان في توفير الطاقة من خلال خفض استهلاك المحرك للتيار الكهربائي (الأمبير)، وتحقيق تدفق أكثر سلاسة للمواد، وتقليل الانسدادات، ما يؤدي في النهاية إلى خفض استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين ١٥٪ و٣٠٪.

ما الفوائد طويلة المدى لاستخدام البولي يوريثان بدلًا من الشبكة السلكية؟

تشمل الفوائد طويلة المدى إطالة عمر الخدمة، والحد من الحاجة إلى الاستبدالات المتكررة، وتقليل عمليات التصنيع والشحن التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، والحفاظ على الأداء بكفاءة عالية مع صيانة أقل.

في أي نوع من البيئات تتفوق شبكة التصنيف المصنوعة من البولي يوريثان؟

شبكة الشاشة البولي يوريثان فعالة بشكل خاص في البيئات الرطبة مثل مصانع معالجة المعادن، حيث تمنع الانسداد وتحافظ على كفاءة الإنتاج.