كيف تعمل المضخة: مبدأ التشغيل وخصائص وأنواع الأجهزة
في هذه المقالة سوف تتعرف على عدد أنواع المضخات الموجودة، وما هي أشهر أنواع مضخات المياه/الغاز، وتصميم المضخات المكبسية، ومبادئ تشغيل المضخات الدوامية، والطرد المركزي، والدوارة.
يعتمد مبدأ تشغيل المضخة على نوعها، لذا عليك أولاً أن تفهم أنواع المضخات. في المجموع هناك حوالي ثلاثة آلاف منهم. وهي تختلف في التصميم وطريقة العمل والآلية وطريقة إمداد/توزيع المياه. يمكن تقسيم جميع أنواع المضخات إلى مجموعتين كبيرتين: الإزاحة الإيجابية والديناميكية.
في المضخات ذات الإزاحة الموجبة، يتم دفع السائل/الغاز للخارج بسبب التغير في حجم الحجرة الداخلية. المثال الأكثر شعبية هو مضخات المكبس. فيها، يتحرك المكبس إلى نهاية الحجرة، ويتبعه الماء إلى الحجرة المفتوحة، وبعد ذلك يبدأ المكبس في التحرك للخلف - ينخفض حجم الحجرة، ويزداد ضغط الماء، ويطير خارج الحجرة. يضخ.
في المضخات الديناميكية، لا ينخفض حجم الغرفة - يتم دفع الماء للخارج من عمل عناصر المضخة الموجودة عليها. على سبيل المثال، الطرد المركزي والدوامة.
فيما يلي الأنواع الرئيسية للمضخات:
- مكبس
- مجنح
- الدوار ريشة
- التروس الخارجية
- التروس الداخلية
- كاميرات ذات دوارات منجلية الشكل
- المكره
- التجويف
- أفسد
- تمعجي
- دوامة
- نابذة
سنقوم أدناه بتحليل الأنواع الأربعة الأكثر شيوعًا من المضخات، ونخبرك عن خصائص الأنواع المختلفة من المضخات، وتصميم المضخات ومبدأ تشغيلها.
محتوى المقال
مضخات دوارة
السمة الرئيسية للمضخات الدوارة هي أنها لا تحتوي على صمام. يتم تنفيذ هذا الدور بواسطة الدوارات، التي تغلق إمدادات المياه بإحكام.
مبدأ تشغيل المضخات الدوارة
يدخل الماء من جانب واحد من المضخة ويخرج من الجانب الآخر. يوجد بالداخل قرصان نصفان مشذبان. توجد مسافة بين عرضها وجدار المضخة، وهي مملوءة بالماء. المحرك يقود نصف الأقراص. وهي مصممة بحيث لا تلمس بعضها البعض عند الدوران. يتم إغلاق جزء من الماء وتحريكه بواسطة الدوار، وبعد ذلك يتم توصيل حجرتين بالماء، وتقوم الدوارات بضغطهما، ولهذا السبب يزداد الضغط، ويتم دفع الماء خارج المضخة. تعود الدوارات إلى مكانها وتتكرر الدورة.
إيجابيات النماذج الدوارة:
- أداء عالي
- لا يوجد اهتزاز
- لا يصدرون ضوضاء
- يمكن ضخ المواد السميكة واللزجة والساخنة
- يمكنك إمداد المياه في الاتجاه المعاكس دون إزالة المضخة
- الماء هو فتيلة ذاتية
- لا حاجة للتبريد
- لا حاجة للتشحيم
السلبيات:
- إصلاحات باهظة الثمن
- غالي السعر
- لا يمكن العمل مع الادراج الصلبة
تُستخدم النماذج الدوارة غالبًا في الصناعة، وخاصة في قطاع النفط، ولكن أيضًا في المصانع الكيميائية والبحرية وتجهيز الأغذية. في كثير من الأحيان يتم تركيب المضخات الدوارة بواسطة المرافق في أنظمة التدفئة المركزية.
مضخات المكبس
تحظى نماذج مضخة المكبس بشعبية كبيرة في الحياة اليومية والصناعة. لديهم صمامان. وهي تقع في الأماكن التي يتصل فيها السكن بأنابيب إمداد المياه/تصريفها. جسم هذه الأجهزة عبارة عن أسطوانة.يحتوي على مكبس يتناسب بإحكام مع جدران الأسطوانة. يتم توصيل أنبوب بالمكبس الذي يربطه بقضيب التوصيل. والثاني متصل بالكرنك. وهي تقع على جانب واحد من القرص.
مبدأ تشغيل المضخات المكبسية
يقوم المحرك بتدوير القرص باستخدام كرنك. وعندما يتحرك الكرنك بعيدًا، فإنه يسحب معه قضيب التوصيل، ثم الأنبوب فالأنبوب والمكبس. وهذا يزيد من حجم الغرفة التي يتدفق فيها الماء. يملأ الماء الحجرة ويدور القرص. يقوم الكرنك بدفع قضيب التوصيل والأنبوب والمكبس. يضغط المكبس على الماء، فيزداد الضغط، ويتم دفع الماء إلى خارج المضخة.
المزايا الرئيسية لمضخات المكبس:
- موثوقة - لا يوجد شيء يمكن كسره تقريبًا
- تجميع سهل
- لا حاجة للتشحيم
- لا حاجة للتبريد
السلبيات:
- انخفاض الكفاءة
- أداء منخفض
في أغلب الأحيان، يمكن العثور على مضخات المكبس في صناعة المواد الغذائية وفي أنظمة التدفئة المنزلية. غالبًا ما يتم استخدامها في المجال الكيميائي نظرًا لقدرتها على التعامل مع المواد العدوانية والمتفجرة.
مضخات الطرد المركزي
نماذج الطرد المركزي هي مضخات ديناميكية. يقومون بدفع الماء للخارج باستخدام الشفرات. تصميم مضخات الطرد المركزي: عجلة ذات عدد قليل من الشفرات متصلة بمحور الدوران، وتقع الآلية بأكملها في غلاف معدني، ويدخلها الماء مباشرة إلى وسط العجلة، ويخرج من أنبوب جانبي .
مبدأ تشغيل مضخات الطرد المركزي
يتم امتصاص الماء إلى الجهاز من خلال أنبوب الإمداد. ينقسم التدفق إلى قسمين - لأعلى ولأسفل. يقوم المحرك بتحريك العجلة بالشفرات. تنقل الشفرات جزءًا من الماء إلى أنبوب المخرج وتدفعه للخارج.
مزايا مضخات الطرد المركزي:
- أداء عالي
- كفاءة عالية (97%)
- العمل بكميات كبيرة من الماء
- قوي
- لا يوجد نبض في إمدادات المياه
السلبيات:
- يجب أن تكون مملوءة بالكامل بالماء - وإلا فإنها قد تتكدس
- حساسة لفقاعات الهواء
- إصلاحات باهظة الثمن
يتم تركيب نماذج الطرد المركزي في الصناعة، وهي تعمل بكميات كبيرة من المياه، وهي قوية ولها كفاءة عالية؛ يتم تثبيتها بشكل أقل في الحياة اليومية، لأنها مخصصة للعمل المكثف والواسع النطاق. تستخدم مضخات الطرد المركزي لضخ المياه من المصادر الضحلة (حتى 10 أمتار).
مضخات دوامة
بعض النماذج الأكثر شعبية. يشبه تصميمها ومبدأ تشغيلها نظيراتها من أجهزة الطرد المركزي. تصميم المضخات الدوامية: يتم تثبيت قرص به عدد كبير من الشفرات/الدوارات في نهاية محور المحرك، وتقع الآلية في مبيت يدخل ويخرج منه الماء من جهات متقابلة.
مبدأ تشغيل المضخات الدوامية
يتم توفير المياه من جانب واحد. تقوم الشفرات، التي يتم تدويرها بواسطة محرك، بتحريك تيارات المياه - فهي تمتص الأجزاء وتغلقها وتحركها. وهذا يخلق دوامة داخل غرفة المضخة، مما يزيد من التدفق. يتم دفع الماء للخارج عن طريق الدوامة والشفرات من الجانب الآخر. عند المخرج يزيد ضغط الماء 5-7 مرات.
مزايا المضخات الدوامية:
- موثوق
- العمل مع الجزيئات الصلبة في الماء
- يمكنه ضخ السوائل العدوانية والغازية والساخنة
- صامتة
- أبعاد صغيرة
- سعر منخفض
- ارتفاع ضغط المياه الصادرة
السلبيات:
- لا يمكن ضخ السوائل اللزجة والسميكة
- أداء سيء
- طاقة منخفضة
- كفاءة منخفضة (لا تزيد عن 45%)
تُستخدم هذه الأجهزة بشكل أساسي في الحياة اليومية - حيث يلزم وجود ضغط مرتفع للسائل عند المخرج. على سبيل المثال، في أنظمة التدفئة، رفع المياه من الآبار العميقة (حتى 20 مترا).
