عند اختيار مضخة، سنتعرف على رأسها. قد تجد صعوبة في فهم هذا الأمر، لكن لا تقلق، ستشرح لك هذه المقالة بالتفصيل رأس المضخة، وكيفية حسابه، والعوامل المؤثرة فيه، وكيفية اختياره، لتتمكن من فهمه بشكل أوضح.
ما هو رأس المضخة؟
ببساطة، رأس المضخة هو ارتفاع السائل الذي تسحبه المضخة من المسبح، وتضغط عليه، ثم ترفعه إلى موضع معين.
وحدة قياس ارتفاع المضخة هي المتر أو القدم، وهي معيار مهم لقياس سعة توصيل المضخة. بالاقتران مع منحنى المضخة، يمكنه تحديد معدل التدفق الذي تستطيع المضخة ضخه عندما يكون رأس المضخة على ارتفاع معين.
لفهم رأس المضخة بشكل واضح، يجب عليك أولاً فهم مكوناته. يتكون رأس المضخة من رأس الشفط، ورأس التفريغ، ورأس التفريغ الكلي.
رأس الشفط
يشير رأس الشفط إلى المسافة الارتفاعية الرأسية بين مستوى السائل في حوض المياه ومدخل شفط المضخة.
عند الحساب، يجب أن ننتبه إلى أن رأس الشفط يحتاج أيضًا إلى مراعاة التجويف واحتكاك الأنابيب.
رأس التفريغ
يشير رأس التفريغ إلى المسافة الرأسية من مخرج المضخة إلى أقصى ارتفاع يمكن للمضخة رفع السائل إليه.
كما هو الحال مع رأس الشفط، لا يُقصد بهذا الارتفاع الرأسي البسيط. في التطبيقات العملية، يجب أيضًا مراعاة المسافة الأفقية لخط الأنابيب وخسارة الاحتكاك فيه.
إجمالي الرأس
يشير الضغط الكلي إلى مجموع ضغطي الشفط والتفريغ. ولكن هذا لا يعني بالضرورة أن هذا هو الضغط الكلي. هناك عامل مهم آخر، وهو فقدان خط الأنابيب، والذي سيتم شرحه بالتفصيل لاحقًا.
اقرأ ما يلي حتى تتمكن من فهم حسابات صيغة الرأس الإجمالي بشكل أكثر وضوحًا.
كيفية حساب رأس المضخة؟
صيغة رأس المضخة الكلية
ح=حد + حس
ح=إجمالي الرأس
حس=رأس الشفط
حد=رأس التفريغ
(صيغة إجمالي الرأس تنطبق فقط على الحالات البسيطة.)
عندما يكون مستوى السائل أعلى من مدخل المضخة، تكون المضخة في وضع شفط بضغط موجب، وبالتالي يكون رأس الشفط موجبًا. وعلى العكس، تكون المضخة في وضع شفط بضغط سالب، وبالتالي يكون رأس الشفط سالبًا. (انظر الشكل أدناه)
ملاحظات حول حساب رأس المضخة: الضغط الساكن
عندما نحسب الرأس الإجمالي للمضخة، نحتاج إلى الاهتمام بمسألة واحدة، وهي المسافة الرأسية بين مستوى السائل ومدخل المضخة.
عندما يكون مستوى السائل أعلى من مدخل المضخة، يُوفر السائل ضغطًا ساكنًا لها. لذلك، يُفهم أنه كلما زادت المسافة الرأسية لمستوى السائل فوق مدخل المضخة، زاد الضغط الساكن الذي يُوفره، وزادت قدرة المضخة على رفع السائل (ملاحظة: يُرجى أيضًا مراعاة خسائر الأنابيب).
العوامل المؤثرة على رأس المضخة
1. خسائر خط الأنابيب: عندما يمر السائل عبر أنبوب أو كوع، فإنه سيؤدي إلى خسائر مثل الاحتكاك والصدمة والدوامة.
2. كثافة السوائل واللزوجة: عندما لا يكون السائل الذي ننقله مجرد مياه نظيفة، على سبيل المثال، عند استخدام مضخة الملاط لنقل الملاط والطمي وما إلى ذلك، تحتاج المضخة إلى رأس أعلى للتغلب على هذه الصعوبات.
3. معدل التدفق: بشكل عام، معدل تدفق المضخة يتناسب عكسيا مع الرأس، أي عندما يزداد معدل التدفق، سينخفض رأس المضخة، وعلى العكس، عندما ينخفض معدل التدفق، سيزداد الرأس.
بالطبع، أحيانًا لا تكون العلاقة عكسية. اقرأ المحتوى التالي لمعرفة المزيد عن منحنى أداء المضخة.
كيفية قراءة واستخدام منحنيات أداء المضخة للاختيار المناسب؟
كيفية قراءة منحنى المضخة؟
قبل قراءة منحنى أداء المضخة، يجب عليك أولاً فهم تعريفات القيم الموجودة في المنحنى.
على سبيل المثال، منحنى أداء المضخة M150KSH كما هو موضح في الشكل.
معدل التدفق: المحور X هو معدل تدفق المضخة، بالأمتار3 /ساعة، وهو ما يمثل مقدار التدفق الذي تستطيع المضخة توفيره.
رأس: المحور Y هو رأس المضخة، والذي يتم قياسه بالأمتار، والذي يمثل مدى ارتفاع قدرة المضخة على رفع السائل.
كفاءة: تُقاس الكفاءة بـ %. كلما زادت القيمة، زادت كفاءة المضخة وتحسن أداؤها.
تعرّف على المزيد: كيف تقرأ منحنى المضخة؟ الصيغة، اختيار المضخة، والمزيد
كيفية اختيار مضخة من المنحنى؟
قم بإجراء الاختيار الأساسي في 3 خطوات!
1. حدد متطلبات وظيفتك
على سبيل المثال، تحتاج إلى رأس مضخة يبلغ 50 مترًا ومعدل تدفق يبلغ 600 مترًا3 /ح.
2. ابحث عن نقطة تشغيل المضخة الصحيحة
نقطة التقاطع: ابحث عن نقطة تقاطع المحور X (600م3/ساعة) والمحور Y (50م) في الرسم البياني وانظر في أي منحنى يقع.
سرعة الدوران: على سبيل المثال، إذا كانت النقطة A قريبة من منحنى 1140 دورة في الدقيقة، فهذا يعني أنه يمكن اختيار هذا النموذج.
3. التحقق من الكفاءة و NPSH
كفاءة: تقع النقطة A بالقرب من منحنى الكفاءة 52%، مما يشير إلى أن كفاءة المضخة هي 52%.
NPSH: يبلغ NPSHr (رأس الشفط الإيجابي الصافي المطلوب) حوالي 8 أمتار عند النقطة A، لذا يجب أن يكون NPSHa (رأس الشفط الإيجابي الصافي المتاح) للمضخة أكبر من 8 أمتار لضمان الحد الأدنى من ضغط مدخل المضخة، وإلا فقد يحدث التجويف.
تعرّف على المزيد: ما هو تجويف المضخة؟ نصائح للكشف عنه والوقاية منه
ملحوظة: هذه الخطوة اختيار بسيط. في التطبيق العملي، يجب أيضًا مراعاة كثافة السائل ولزوجته وظروف تشغيله في الموقع. عند الحاجة، يُرجى التواصل مع الشركة المصنعة للمضخة لاختيار المنتج المناسب.
أو اتصل بنا عبر واتساب: +86 186 3393 5649
الرأس والضغط
الرأس والضغط مفهومان مختلفان تمامًا، لكنهما مرتبطان ارتباطًا وثيقًا ببعضهما البعض.
ارتفاع المضخة هو مدى قدرة المضخة على رفع السائل، ولا علاقة له بكثافة السائل. الضغط هو الضغط الذي يتعرض له السائل في المضخة والأنابيب، ويرتبط بكثافة السائل.
على سبيل المثال، لدينا مضخة برأس مضخّة ٥٠ مترًا. إذا استخدمناها لنقل المياه النظيفة والطين، فسيكون ضغط السائل أكبر نظرًا لكثافة الطين الكبيرة، لكن رأس السائلين لن يتأثر، وسيكون كلاهما ٥٠ مترًا.
التعليمات
الرأس المقدر والرأس الأقصى
الرأس المُصنّف هو رأس المضخة عندما تكون في أفضل حالاتها من حيث الكفاءة. في هذه الحالة، تتمتع المضخة بأعلى كفاءة، وأكثر استقرارًا في التشغيل، وأطول عمر خدمة.
أقصى ضغط هو الضغط عند صفر تدفق، ويُعرف أيضًا بضغط الإغلاق. هذه قيمة حدية للضغط فقط. في التشغيل الفعلي، يجب ألا يتجاوز ضغط المضخة 110%-120% من الضغط الاسمي، وإلا سيُصبح المضخة غير مستقرة أثناء التشغيل، مما يُقلل من عمرها الافتراضي.
ما هو مدى الرأس في مضخة المياه؟
نطاق الرأس هو النطاق بين الحد الأدنى والحد الأقصى للرأس الذي يمكن للمضخة توفيره عند العمل.
ببساطة، هو الفرق الرأسي بين الحد الأدنى والحد الأقصى للارتفاعات التي تستطيع المضخة رفع الماء إليها. ويمكن فهمه أيضًا على أنه مدى الطاقة التي تستطيع المضخة توفيرها بعد التغلب على الاحتكاك وجاذبية الماء.
يُعبَّر عن مدى ارتفاع الضغط عادةً بالمتر. على سبيل المثال، يتراوح مدى ارتفاع الضغط بين 5 و35 مترًا. يُساعدك مدى ارتفاع الضغط على اختيار الطراز المناسب عند اختيار المضخة، وهو معيار مهم لاختيارها.
ما هي المضخة المناسبة للتفريغ الصغير والضغط العالي؟
١. مضخة المكبس/مضخة الغطاس: مضخة المكبس مضخة إزاحة موجبة. تعتمد على حركة المكبس في المضخة لعصر الماء وتصريفه. ضغطها مرتفع جدًا وتصريفها منخفض جدًا. وهي مناسبة لظروف العمل الدقيقة وعالية الضغط.
٢. مضخة الطرد المركزي متعددة المراحل: تحتوي مضخة الطرد المركزي متعددة المراحل على عدة دوافع، كل منها قادر على توفير جزء من رأس المضخة. رأس المضخة مرتفع جدًا، ومناسب لظروف العمل ذات التفريغ المتوسط والمنخفض، وضغط المضخة العالي.
٣. مضخة الحجاب الحاجز: مضخة الحجاب الحاجز هي أيضًا مضخة إزاحة موجبة. تعتمد على الحركة الترددية للحجاب الحاجز في المضخة لتحريك الماء. تتميز بضغط أعلى، وهي مناسبة لظروف التدفق المتوسط والمنخفض.
ما هو رأس المضخة الثابت؟
يشير الرأس الثابت إلى الفرق في الارتفاع الرأسي من منفذ شفط مصدر المياه إلى منفذ تفريغ مضخة المياه دون مراعاة عوامل مثل احتكاك الأنابيب.
يتم استخدام الرأس الثابت بشكل عام لتحديد الرأس المطلوب للمضخة بشكل أولي.
ما هو رأس إيقاف المضخة؟
كما يوحي الاسم، فإن رأس الإغلاق هو رأس المضخة عند إغلاق مخرجها. في هذه الحالة، يكون تدفق المضخة صفرًا ويكون ضغطها في أقصى حد. ويمكن أيضًا فهمه على أنه رأس الإغلاق الأقصى أو رأس التوقف. ومع ذلك، فإن رأس الإغلاق هو مجرد بيانات نظرية تُستخدم لتحديد أقصى ضغط تتحمله المضخة.
سعة المضخة مقابل الرأس
تتناسب سعة المضخة ورأسها عكسيًا على منحنى المضخة. كلما زادت سعة المضخة (معدل التدفق)، انخفض رأسها. وبالعكس، كلما قلّت سعة المضخة (معدل التدفق)، زاد رأسها.
وحدة سعة المضخة يتم التعبير عنها عادة بالمتر المكعب/ساعة، ويتم التعبير عن الرأس بالمتر.
