في عام 1689 الفيزيائي دينيس بابين اخترع مضخة الطرد المركزي، واليوم يعد هذا النوع من المضخات هو الأكثر استخدامًا حول العالم. تم بناء مضخة الطرد المركزي على مبدأ بسيط: يتم توجيه السائل إلى محور الدفاعة ومن خلال قوة الطرد المركزي يتم قذفه نحو محيط الدفاعات. البناء غير مكلف إلى حد ما، قوي وبسيط، وسرعته العالية تجعل من الممكن توصيل المضخة مباشرة بمحرك غير متزامن.
مضخة الطرد المركزي
توفر مضخة الطرد المركزي تدفقًا ثابتًا للسائل، ويمكن خنقها بسهولة دون التسبب في أي ضرر للمضخة. الآن دعونا نلقي نظرة على شكل 1مما يدل على تدفق السائل من خلال المضخة. يقوم مدخل المضخة بتوجيه السائل إلى مركز المكره الدوارة حيث يتم قذفه نحو المحيط. يعطي هذا البناء كفاءة عالية، وهو مناسب للتعامل مع السوائل النقية. المضخات، التي يتعين عليها التعامل مع السوائل غير النقية، مثل مضخات مياه الصرف الصحي، مزودة بمكره تم تصميمها خصيصًا لتجنب تخزين الأشياء داخل المضخة.
إذا حدث اختلاف في الضغط في النظام أثناء عدم تشغيل مضخة الطرد المركزي، فلا يزال من الممكن أن يمر السائل عبرها بسبب تصميمها المفتوح. كما يمكنك أن تقول من الشكل 2، يمكن تصنيف مضخة الطرد المركزي في مجموعات مختلفة: مضخات التدفق الشعاعي، ومضخات التدفق المختلط، ومضخات التدفق المحوري. مضخات التدفق الشعاعي ومضخات التدفق المختلط هي الأنواع الأكثر استخدامًا. لذلك، سوف نركز فقط على هذه الأنواع من المضخات.
أنواع مختلفة من مضخات الطرد المركزي
المتطلبات المختلفة لأداء مضخة الطرد المركزي، خاصة فيما يتعلق بالرأس والتدفق والتركيب، جنبًا إلى جنب مع متطلبات التشغيل الاقتصادي، ليست سوى عدد قليل من الأسباب وراء وجود العديد من أنواع المضخات. الشكل 3 يوضح أنواع المضخات المختلفة فيما يتعلق بالتدفق والضغط.
منحنيات المضخة
قبل أن نتعمق أكثر في عالم بناء المضخات وأنواع المضخات، سنقدم الخصائص الأساسية لمنحنيات أداء المضخة. يتم عرض أداء مضخة الطرد المركزي من خلال مجموعة من منحنيات الأداء. تظهر منحنيات الأداء لمضخة الطرد المركزي في الشكل 4. يتم عرض الرأس واستهلاك الطاقة والكفاءة وNPSH كدالة للتدفق.
عادةً، تغطي منحنيات المضخة في كتيبات البيانات جزء المضخة فقط. وبالتالي فإن استهلاك الطاقة P2 - القيمة، المدرجة في كتيبات البيانات أيضًا، تغطي فقط الطاقة الداخلة إلى المضخة - انظر الشكل 4. The same goes for the efficiency value, which only covers the pump part (η = ηص ).
في بعض أنواع المضخات ذات المحرك المدمج وربما محول التردد المتكامل، على سبيل المثال، مضخات المحرك المعلبة، يغطي منحنى استهلاك الطاقة ومنحنى η كلا من المحرك والمضخة. في هذه الحالة هو P1 - القيمة التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار. بشكل عام، تم تصميم منحنيات المضخة وفقًا للمعيار ISO 9906 Annex A، الذي يحدد تفاوتات المنحنيات.
الرأس ، منحنى QH
The QH-curve shows the head, which the pump is able to perform at a given flow. Head is measured in meter liquid column [mLC]; normally the unit meter [m] is applied. The advantage of using the unit [m] as the unit of measurement for a pump’s head is that the QH-curve is not affected by the type of liquid the pump has to handle.
الكفاءة ، منحنى η
الكفاءة هي العلاقة بين الطاقة الموردة وكمية الطاقة المستخدمة. في عالم المضخات، الكفاءة ηص is the relation between the power, which the pump delivers to the water (Pح) and the power input to the shaft (P2 ):
`eta _(P)=(P_(H))/(P_(2))=(rho*g*Q*H)/(P_(2))`
أين:
- ρ هي كثافة السائل بالكيلو جرام/م3 ،
- g هو تسارع الجاذبية بوحدة م/ث2 ،
- س هو التدفق في م3 / s و H هو الرأس بالمتر.
للمياه عند 20 درجة مئوية ومع قياس Q بالمتر3/h وH in m، يمكن حساب الطاقة الهيدروليكية على النحو التالي:
`P_(H)=2.72*Q*H[W]`
كما يظهر من منحنى الكفاءة، تعتمد الكفاءة على نقطة تشغيل المضخة. لذلك، من المهم اختيار المضخة التي تناسب متطلبات التدفق وتضمن أن المضخة تعمل في منطقة التدفق الأكثر كفاءة.
استهلاك الطاقة ، ص2-منحنى
تظهر العلاقة بين استهلاك الطاقة للمضخة والتدفق في الشكل 8. تم العثور على P2- منحنى معظم مضخات الطرد المركزي مشابه للذي في الشكل 8 حيث P2 تزداد القيمة عندما يزيد التدفق.
The NPSH-value of a pump is the minimum absolute pressure that has to be present at the suction side of the pump to avoid cavitation. The NPSH-value is measured in [m] and depends on the flow; when the flow increases, the NPSH-value increases as well; figure 9.
[dvfaqtopic title=”FREQUENTLY ASKED QUESTIONS” topicid=”18893″ skin=”custom” searchbox=”no” switcher=”yes” paginate=”” order=”ASC” orderby=”date”]
