مروحة الوادل

كانت مراوح وادل ، والتي تُكتب أحيانًا بشكل خاطئ باسم وادل ، ^{[ 1 ]} مراوح طرد مركزي كبيرة ، تستخدم لتهوية مناجم الفحم .

كانت جديرة بالملاحظة لحجمها الكبير للغاية، وتتميز بغطاء متكامل للمروحة، مما يجعل من الممكن تركيبها في الهواء الطلق.

تم بناؤها بواسطة شركة وادل للهندسة والمراوح المحدودة، في لانيللي ، كارمارثينشاير . ^{[ 2 ]} وتُحفظ أرشيفاتها الآن في أرشيف كارمارثينشاير ^{[ 2 ] [ 3 ]} وأرشيف ريتشارد بيرتون في جامعة سوانزي . ^{[ 4 ]}

كانت المراوح شائعةً في منطقتهم بجنوب ويلز، ولكنها استُخدمت على نطاق واسع في مناطق التعدين الأخرى في إنجلترا. ^{[ 1 ]} عملت شركة وادل للهندسة من عام 1830 إلى عام 1970. تميزت مراوحها بأنها تعمل دائمًا بسرعة منخفضة نسبيًا، مما جعلها الأنسب لتشغيل محركات البخار. ومع ازدياد شيوع المراوح عالية السرعة التي تعمل بمحركات كهربائية، لم تتمكن وادل من مواكبة هذا التطور.

كان الهواء يدخل المروحة عبر الفتحة المركزية ويخرج من الحافة. ^{​​[ 5 ]} وبذلك، كانت هذه المراوح جميعها أجهزة شفط، تسحب الهواء من المنجم وتطلقه في الغلاف الجوي. يتألف التركيب النموذجي من مبنى رأس المنجم، الذي كان يُبنى عادةً من الحجر في تلك الفترة، وبجانبه غرفة محرك المروحة. كانت المروحة تُركّب عالياً في الفجوة بين المبنيين، مع وصلة برأس المنجم عبر نافذة دائرية في المبنى، ومن ثم إلى فتحة المروحة. ^{[ i ]} كان رأس المنجم محكم الإغلاق ضد انخفاض الضغط الداخلي بواسطة نوافذ مزودة بمصاريع وأبواب محكمة الإغلاق. إذا كان المبنى نفسه يُستخدم أيضاً للرفع - إنزال ورفع العمال والمعدات - فيمكن تركيب جهاز الرفع في المساحة الخالية فوق البئر، دون التأثير على ترتيبات المروحة. كانت أقفاص المنجم وعربات النقل تمر عبر أبواب الهواء ذاتية الإغلاق المعتادة.

تميز تصميم وادل بكونه مغلفًا ذاتيًا أو "بدون غلاف"، حيث شكلت المروحة الدوارة غلافها الخاص. ^{[ 5 ]} على الرغم من شيوع المراوح الصغيرة من هذا النوع اليوم، إلا أن وادل كانت الشركة الوحيدة التي صنعتها بهذا الحجم، أو لتهوية المناجم.

بعد كارثة منجم هارتلي للفحم عام ١٨٦٢، اضطر أصحاب المناجم إلى تحسين تهوية المناجم. وأصبح من الضروري أن تشمل التهوية فتحات منفصلة لتدفق الهواء الهابط والصاعد، وأن تُوفَّر التهوية بواسطة مراوح بدلاً من نظام الفرن القديم. ^{[ ii ]} وقد شجع هذا على زيادة مبيعات مراوح التهوية، ولا سيما مروحة وادل. ولأن دافع المروحة يشكل غلافه الخاص، لم يتطلب الأمر سوى القليل من التركيب الإضافي، وبالتالي كان من السهل نسبيًا تركيبه في مدخل المنجم القائم.

كانت هذه المراوح تتحرك بسرعات منخفضة نسبيًا، وعادةً ما تُدار بواسطة حبال من محرك بخاري أفقي في الطابق الأرضي أسفل المروحة. وكانت تحتوي دائمًا على دافعة واحدة ^{[ 6 ]} ، ولذلك، ولتحقيق أحجام الهواء الكبيرة المطلوبة، كانت ذات قطر كبير. ^{[ 3 ]} وعلى الرغم من تصنيعها بأحجام متنوعة، إلا أن  قطر المروحة الكبيرة الشائعة كان 40 قدمًا. ^{[ 1 ]} وكان استخدام دافعة واحدة شائعًا في مراوح التهوية الكبيرة، على الرغم من أن بعض المصنّعين استخدموا دافعة مزدوجة الجوانب لتوفير ضعف تدفق الهواء لكتلة دوارة مماثلة. ومع ذلك، استخدمت شركة وادل دائمًا دافعة أحادية الجانب مع محمل بارز في الوجه الخلفي للمروحة. ^{[ 5 ]} وقد جنّب هذا وضع المحامل في تيار الهواء الرطب غالبًا، مما سهّل الصيانة.

كانت المراوح الأولى ذات تصميم بسيط. ففي عام 1890، زُرعت مروحة في منجم مورتون، ديربيشاير، ^{[ 1 ]} مزودة بمروحة مخروطية ضحلة  قطرها 40 قدمًا وعرضها 1  قدم و6 بوصات عند الحافة. ​​وكانت شفراتها الداخلية شديدة الانحناء. وكان بناؤها بسيطًا، إذ تتكون من صفائح حديدية مسطحة موصولة بمسامير وزوايا حديدية. وعند تشغيلها  بسرعة 45 دورة في الدقيقة، كانت المروحة تحرك 70,000 قدم مكعب من الهواء في الدقيقة. وفي غضون سنوات قليلة، تطورت ديناميكيات المروحة الهوائية، مما أدى إلى زيادة سرعة تشغيلها وكفاءتها بشكل ملحوظ. وفي عام 1896، زُرعت مروحة في منجم شانترز، تايلدسلي، لانكشاير، بنفس الأبعاد والسرعة، ولكنها كانت تحرك 150,000 قدم مكعب في الدقيقة. ^{[ 1 ]} تمثلت التحسينات التي طرأت على هذه المراوح اللاحقة في استخدام حافة خارجية منحنية ^{[ 5 ]} مما أدى إلى تدفق هواء أكثر سلاسة عند الحافة، بالإضافة إلى شفرات داخلية أكثر استقامة، وذلك بالنسبة للمراوح ذات السرعة العالية. ^{[ 6 ]}

بعد الحرب العالمية الأولى، بدأت المراوح تُشغَّل بمحركات كهربائية. كانت هذه المحركات تعمل بسرعات أعلى، مما جعل المراوح ذات القطر الكبير غير مناسبة، إذ أدت سرعة الهواء الخطية العالية عند الحافة إلى اضطراب واهتزاز ميكانيكي.  لذا، بدأ استخدام هذه المراوح كأزواج من مراوح أصغر (عادةً 17 قدمًا) ^{[ 7 ]،} على الرغم من أن تصميم وادل لم يكن مناسبًا في هذه الحالة، مما أدى إلى زواله في نهاية المطاف.

في عام 1861، استُخدمت مروحة وادل لتشغيل السكة الحديدية الهوائية المصغرة التي بُنيت في باترسي كنموذج أولي لخط السكة الحديدية تحت الأرض بين مكاتب البريد في لندن . ^{[ 8 ] [ 9 ]} كان هذا مثالًا غير عادي لمروحة وادل ذات وجهين، صُممت لتوفير فرق ضغط سحب أعلى.

• هيوز، ستيفن؛ مالاوس، برايان؛ باري، ميدوين؛ واكلين، بيتر (1994). مناجم الفحم في ويلز . اللجنة الملكية للآثار والمواقع التاريخية القديمة في ويلز . الصفحات 97-101 . ISBN  1-871184-11-8.