المضخات | أنواع مضخات الطرد المركزي و معرفة قوانين المضخات

  نظرية عمل المضخات

 المضخات هي معدة تقوم بنقل السوائل و تدار بواسطة موتور او تربينة او ديزل حيث يتم تحويل الطاقة الميكانيكية الي طاقة حركية للسائل مما يؤدي الي زيادة ضغط السائل و سرعته.

تقاس قدرة كل  المضخات طبقا لضغط الطرد (وحدة القياس البار أو رطل / بوصة² ) ,و معدل التدفق أو السعة (وحدة القياس لتر/ دقيقة أو جالون / دقيقة )اللذان يعتمدان على حجم الطلمبة و عدد اللفات.

استخدات المضخات

1-أمداد المنشات الصناعية بالمياة العذبة.

2-امداد المحركات بالزيت اللازم لمنع الاحتكاك و التبريد

3-امداد خطوط الحريق بالمياه

4-امداد مبردات المعدات و المكثفات بمياه التبريد

5-سحب المياة من الخزنات و خلافه

6-نقل الوقود بدوائر التخزين و الخدمة

المحركات اللازمة لتشغيل  المضخات

وتنقسم أنواع المحركات اللازمة لتشغيل الطلمبات الى الأنواع الآتية :

·       المحركات الكهربائية .

·       المحركات الحرارية مثل محرك ديزل أو محرك بخاري ترددي أو تربينة غازية أو تربينة بخارية .

·       المحركات الهوائية { مثل طواحين الهواء } .

يتم تقسيم الطلمبات الي:

1-   طلمبات موجبة الازاحة Positive displacement pumps

2-   طلمبات مستمرة السريان Continuous flow pumps

طلمبة الطرد المركزي Centrifugal Pump

في هذا النوع من الطلمبات يمر السائل بواسطة قوة الطرد المركزي التي تعطيه طاقة حركية نتيجة دوران الريشة .تتكون المضخة الطاردة المركزية من ريشة تشبه المروحة بها فتحة دخول عند مركزها .

ويجري ترتيبها بحيث تطرد السائل الى  الغلاف المحيط  بالريشة عند دورنها وذلك عن طريق القوة الطاردة المركزية وعندما يترك السائل الريشة  يكون قد اكتسب سرعة عالية ، وتكون وظيفة الغلاف  أن يعمل على إبطاء سرعة السائل تدريجياً .

} الجديد في الكهرباء { ويطلق على الريشة  مفردة الشفط ( السحب ) إذا كان الماء يدخل لها من ناحية واحدة فقط أما إذا كان الماء يدخل للريشة من كلا الجانبين فتسمى ريشة  ثنائية الشفط ( السحب ) .

يمكن تقسيم طلمبات الطرد المركزى طبقا لعدد المراحل الى طلمبة ذات مرحلة واحدة أو طلمبة متعدد المراحل كما يمكن تقسيمها طبقا الى وضع عمود الادارة الى طلمبة أفقية أو طلمبة رأسية.

ويراعى أن الطلمبة الطاردة المركزية مفردة المرحلة لها ريشة واحدة أما المضخة الطاردة المركزية متعددة المراحل فلها ريشتين أو أكثر في غلاف  واحد . معدل السريان يعتمد علي المقاومة الموجودة علي خط الطرد.

يتم تركيبها في الدوائر المغلقة لانها تعمل علي تثبيت الضغط,يمكن غلق بلف الطرد اثناء التشغيل و الطلمبة غير ذاتية التحضير وتستخدم لنقل السوائل الغير لزجة مثل المياه العذبة و المياه المالحة للمزيد الرجاء الضغط هنا.

مميزات الطلمبات الطاردة المركزية

1- زيادة الكفاءة في السرعات العالية .

2-  قلة الحيز والوزن والسعر .

3- سهولة الصيانة .

4- انتظام التدفق .

5- انخفاض الضوضاء و ارتفاع اتزانها .

6- طول العمر ( الخلوصات المسموحة )

7- إمكانية غلق صمام الطرد عند بدء التشغيل

عيوب الطلمبات الطاردة المركزية :

1- ليست ذاتية التحضير .

2- تقل كفاءتها في الأحجام الصغيرة والسر عات المنخفضة

مكونات طلمبة الطرد المركزي

1-   الريشة (Impeller) هو قلب الطلمبة وقد تكون الطلمبة مرحلة واحدة ( لها ريشة واحدة) او متعددة المراحل (لها اكثر من ريشة) يتم سحب السائل من منطقة المنتصف و تسمي العين و الطرد من علي الاجناب.

2-   جسم الطلمبة Pump Casing : وهو الغلاف الحاوي للريشة

3-   الكراسي bearing  : حمل العامود و الريشة و تقوم بامتصاص القوة المحورية نتيجة دوران الطلمبة.

4-   حلقات التأكل wearing ring : وهي حلقات مصنوعة من معدن اضعف من جسم الطلمبة لكي تتاكل بدلا من الجسم و يسهل تغيرها .

5-   الحشو Seal : وقد يكون ميكانيكي او سرمسترة.

6-العامود shaft  يتم تركيب الريشة عليه و تثبيتها بواسطة خابور ويتم نقل الحركة من عمود الموتور الى عمود الطلمبة بواسطة الكبلنج و قد تكون الطلمبة و الموتور على عمود واحد بدون كبلنج} الجديد في الكهرباء {

الطلمبات موجبة الازاحة

في هذا النوع من الطلمبات يتم نقل السائل من السحب الي الطرد عن طريق التغيير الميكانيكي الذي يحدث في حجم الاسطوانة او نتيجة حركة المكبس خلال شوط محدد أو عن طريق ضغطه بين أسنان ترسين.

معدل تدفق الطلمبة ثابت لا يتاثر بأي مقاومة و يتم تركيبها في دائرة مفتوحة مثل (دائرة تزييت الديزل ) لانها تعمل علي زيادة الضغط في الدوائر المغلقة .

يمنع غلق بلف طرد الطلمبة اثناء التشغيل و الطلمبات ذاتية التحضير.تستخدم هذه الطلمبات فى دوائر السوائل اللزجة مثل الزيوت و كذلك تستخدم فى دوائر السولار أو المياه عند الحاجة الى قدرة سحب عالية بدون تحضير من تنكات تخزين أو خدمة و تنقسم الى الانواع التالية:

1-   الطلمبات الترسية Gear Pump

2-   الطلمبات الحلزونية screw Pump

3-   الطلمبات المروحيةVane Pump

4-   الطلمبات الكباسية Reciprocating pump

 

الطلمبات الترسية Gear Pump

مكونات الطلمبة الترسية

1-   التروس (gears) و تحتوى الطلمبة على عدد 2 ترس و هم ترس الادارة المتصل بعمود ادارة الطلمبة و الترس المدار

2-   جسم الطلمبة Pump Casing : وهو الغلاف الحاوي للتروس

3-   الكراسي bearing  : حمل العامود و التروس و تقوم بامتصاص القوة المحورية نتيجة دوران الطلمبة.

4-   الحشو Seal : وقد يكون ميكانيكي او سرمسترة.

5-   العامود shaft  تحتوى الطلمبة على عدد 2 عامود و هم عمود الادارة المتصل بوسيلة دوران الطلمبة و مثبت عليه ترس الادارة و عمود اصغر حجما و مثبت عليه الترس المدار و يتم شحط التروس على العمودين.

فكرة عمل الطلمبة الترسية

تتكون المضخة الترسية أساساً من ترسين متقابلين يدوران فى اتجاهين متضادين ، ويكون الخلوص بين أسنان التروس وعند الحواف صغيراً للغاية ويتم دوران الترسين في جسم الطلمبة.

 وعند دوران التروس تقوم الأسنان باصطياد السائل المتدفق بين الأسنان والجسم لتدور به من جانب السحب الى جانب الطرد ، ولن يتمكن السائل بين أسنان التروس من العودة ثانية الى جانب السحب إذا كان الخلوص دقيقاً لدرجة كافية ، وينتج عن الطرد المتتابع للسائل ارتفاع الضغط ليندفع فى ماسورة الطرد .

الطلمبة الحلزونية

1-   الحلزون (screw) و تحتوى الطلمبة على عدد 2 حلزون متداخلين و هم حلزون الادارة و أخر مدار بواسطة مجموعة تروس الادارة  أو 3 حلزون و هم حلزون الادارة المتصل بعمود ادارة الطلمبة فى المنتصف و 2 حلزون بالاجناب.

2-   جسم الطلمبة Pump Casing : وهو الغلاف الحاوي للحلزون

3-   الكراسي bearing  : حمل العامود و الحلزون و تقوم بامتصاص القوة المحورية نتيجة دوران الطلمبة.

4-   الحشو Seal : وقد يكون ميكانيكي او سرمسترة.

5-   العامود shaft  تحتوى الطلمبة على عدد 2 عامود أو 3 طبقا لعدد الحلزون و هم عمود الادارة المتصل بوسيلة دوران الطلمبة و مثبت عليه حلزون الادارة و عمود اصغر حجما و مثبت عليه الحلزون المدار يتم نقل السائل عن طريق ضغطه بين أسنان الحلزون.

الطلمبة المروحية

الطلمبة المروحية: مكونات الطلمبة المروحية 1-   العضو الدوار (rotor) هو قلب الطلمبة المركب على العمود و يقوم بالدوران عبر محور لا يمر بمنتصف جسم الطلمبة بحيث يكون خلوص العضو الدوار مع قمة جسم الطلمبة صغير و الخلوص مع قاعدة جسم الطلمبة كبير.

2-   الريش المنزلقة (sliding vanes) مجموعة من الريش حرة الحركة داخل العضو الدوار بحيث تتحرك عند دوران العضو الدوار.

3-   جسم الطلمبة Pump Casing : وهو الغلاف الحاوي للعضو الدوار و الريش المنزلقة و هو اسطوانى الشكل و به بلف رلييف لتهريب الضغط عند ارتفاعه عن الحد المسموح .

4-   الكراسي bearing  : حمل العامود و العضو الدوار و تقوم بامتصاص القوة المحورية نتيجة دوران الطلمبة.

5-   الحشو Seal : حشو ميكانيكى مزدوج.

6-   العامود shaft  مثبت عليه العضو الدوار و يقوم بنقل الحركة من الموتور الى العضو الدوار.

تستخدم هذه الطلمبات في نقل الوقود و الزيوت و يتم نقل السوائل عن طريق ضغطها نتيجة تغيير الخلوص بين الريش المنزلقة و العضو الدوار نتيجة الدوران للمزيد الرجاء الضغط هنا.

الطلمبات الكباسية

مكونات الطلمبة الكباسية :كما هو موضح بالرسم بأعلى

1-المكبس piston و يتم عن طريقه ضغط السائل

2-الاسطوانة cylinder  يتحرك المكبس بداخلها

3-صمام السحب inlet valve و يتم سحب السائل عبره

4-صمام الطرد discharge valve و يتم ضخ السائل منه

يتم تشغيل الطلمبة الكباسية على نفس الأسس والمبادئ العامة للضخ ،} الجديد في الكهرباء { ومن الضروري أولاً تفريغ الهواء من حيز التشغيل  ليندفع الماء بدلا منة .

 وعندما يتم حدوث تفريغ جزئي بداخل الطلمبة ، فسوف يؤثر ضغط الهواء الجوى على سطح الماء  ويدفعه لأعلى الحجرة المفرغة وهنا يمكن أن نحتفظ بالماء تحت سيطرة الأجزاء المتحركة للطلمبة , والتي تقوم بدفعه خلال فتحة الطرد ثم ماسورة الطرد.

وعند حركة كبس الطلمبة للخارج  بعيداً عن رأس الاسطوانة  فسوف ينسحب بداخلها حجم من السائل مساوي لإزاحة  الكباس أو الدافعة خلال صمام السحب ويسمى ذلك المشوار  شوط السحب  وعند حركة الكباس للداخل يتم طرد السائل  تحت ضغط موجب  خلال صمام الطرد .

ويسمى ذلك المشوار  شوط الطرد ويتم ضخ كمية محددة من السائل مع كل شوطين للمضخة الترددية  مفردة الأداء ، وبذلك تعتمد كمية الطرد في الطلمبة الترددية اعتماداً كلياً على سرعتها وأبعادها ، أي قطر الكباس ومشوار الكباس للمزيد الرجاء الضغط هنا.