مضخات الحجاب الحاجز تُعدّ أكثر ملاءمةً لضخّ السوائل الأكثر كثافةً، مثل مياه الصرف الصحي والطين. يستخدم النوع الأكثر شيوعًا من مضخات الحجاب الحاجز الهواء المضغوط كمصدر للطاقة، وتتكون من حجرتين: غشاء، وصمام فحص للمخرج، وصمام فحص للمدخل.
أفضل تطبيقات مضخات الحجاب الحاجز
تُستخدم مضخات الحجاب الحاجز في جميع الصناعات تقريبًا التي تحتاج إلى نقل السوائل نظرًا لمرونتها. وتُستخدم بكثرة في عمليات تجفيف المياه أو إزالتها في قطاعات مختلفة. وبفضل فعاليتها ودقتها، تُستخدم في التعبئة والتوزيع والقياس.
يُسمى خليط السوائل الصلبة والسائلة ذو الكثافة النوعية الأكبر من واحد "الملاط". عادةً ما يكون السائل هو الماء، مع إمكانية وجود أي سائل آخر. ونتيجةً لذلك، غالبًا ما تكون الأوعية المرتبطة بالملاط عرضة للتآكل.
الوظيفة الرئيسية للحجاب الحاجز أثناء ضخه
تتميز مضخة الحجاب الحاجز بآلية تشغيلها وحجرة ضغطها بإغلاق محكم، مما يُمكّنها من نقل وضغط وطرد الوسط دون الحاجة إلى مواد تشحيم. الغشاء المطاطي هو ختم ديناميكي متعدد الاستخدامات، لا يخضع لقيود كثيرة مرتبطة بتقنيات الإغلاق الأخرى.
تشغيل مضخات الحجاب الحاجز
لنفكر أولًا في هذه الحقنة المزعجة. حقنة الحقن هي مضخة غشاء في أبسط صورها. يُسحب السائل إلى الأسطوانة عند سحب المكبس للخلف.
يتم إطلاق السائل من خلال إبرة الحقن الموجودة في طرف الأسطوانة عندما يتم دفع المكبس إلى الأمام.
باستخدام حقنة الحقن، يدخل السائل ويخرج من الموقع المحدد، ولكن دعونا نلقي نظرة على نموذج به مواقع دخول وخروج مميزة.
(في هذه الحالة، تكون مسارات التدفق للدخول والخروج دائرية.)
عند تحريك المكبس للخارج، هل ستمتص الأسطوانة السائل؟ الإجابة هي لا. حتى عند دفع المكبس للخارج، تسمح الحافة العلوية للأسطوانة بدخول الهواء فقط دون رفع أي سائل.
سنقوم الآن بربط صمام فحص دائري بالفتحة التي يدخل منها الهواء.
عند توقف إمداد الهواء، ينشأ ضغط سلبي داخل الأسطوانة، مما يؤدي إلى سحب السائل. قد يتسرب بعض السائل إذا كان صمام الفحص خفيفًا جدًا، لكن معظمه يعود إلى الخزان.
سوف تعود المياه الممتصة إلى الخزان إذا كان صمام الفحص ثقيلًا بشكل خاص.
لإيقاف التدفق العكسي، قمنا الآن بتثبيت صمام فحص ثاني على الجانب السفلي من الأسطوانة.
في هذه الحالة، يمنع صمام الفحص السفلي السائل الموجود داخل الأسطوانة من العودة إلى الخزان، مما يدفع صمام الفحص العلوي إلى الأعلى ويسمح بخروج الماء.
يُسحب السائل إلى الأسطوانة مع دفع المكبس للخارج؛ هذه المرة، يُفتح الجانب السفلي بعد إغلاق صمام الفحص العلوي. تجدر الإشارة إلى عدم وجود أي تدفق عكسي من الجانب العلوي.
كما هو موضح أعلاه، فإن الوظيفة الأساسية لصمام الفحص هي نقل السائل في اتجاه واحد، وهو أمر بالغ الأهمية لمضخة الحجاب الحاجز (المضخة الترددية).
صمام الفحص هو عادةً عبارة عن كرة فحص.
عملية تطبيق مضخة الحجاب الحاجز
تطبيقات مضخة الحجاب الحاجز
تشمل مضخات الإزاحة الإيجابية مضخات ذات غشاء مزدوج. تملأ هذه المضخات حجرة المضخة بالسائل وتدفعه للخارج باستخدام غشاءين. يندفع السائل إلى الداخل مع انخفاض الضغط في الغرفة عند ابتعاد الغشاءين عنه. ويرتفع الضغط عند دفعهما إلى داخل الحجرة، مما يتسبب في تسرب السائل. يُعد تدفق السوائل أحد هذه الاتجاهات.
أين تعمل مضخة الحجاب الحاجز بشكل أفضل؟
تُعدّ مضخات الحجاب الحاجز أكثر ملاءمةً لنقل السوائل الأكثر كثافةً، مثل مياه الصرف الصحي والطين. تعمل أكثر مضخات الحجاب الحاجز شيوعًا بالهواء المضغوط كمصدر للطاقة. تحتوي المضخات على غشاء، وحجرتين، وصمام فحص للدخول، وصمام فحص للخروج.
خصائص مضخة الحجاب الحاجز والتطبيقات الموصى بها
تُستخدم مضخات الحجاب الحاجز المزدوجة، المعروفة أيضًا باسم مضخات الحجاب الحاجز، في مختلف الصناعات. فهي عملية وقابلة للتكيف بشكل كبير، ومناسبة لمجموعة واسعة من السوائل، بما في ذلك المياه الصالحة للشرب، والأحماض، والمواد العالقة، والعديد من المواد الأكثر لزوجة. كما أنها تتميز بأسعارها المعقولة نظرًا لسهولة تركيبها واستخدامها.
تستخدم العديد من الصناعات المتنوعة مضخات الحجاب الحاجز، المعروفة غالبًا باسم مضخات الحجاب الحاجز المزدوجة. يمكنها معالجة سوائل متنوعة، بما في ذلك المياه الصالحة للشرب، والأحماض، والمواد الصلبة، والعديد من المواد شديدة اللزوجة. تتميز هذه المضخات بكونها عملية ومتعددة الاستخدامات. وبفضل سهولة تركيبها واستخدامها، فهي أيضًا في متناول الجميع.
خصائص عمل مضخات الحجاب الحاجز
إن خصائص رافعات الشفط في مضخات الحجاب الحاجز مفهومة جيدًا. ويعتمد ارتفاع أو انخفاض معدلات الضغط والتدفق على الحجم والسرعة ونوع الأغشية. تعالج مضخات الحجاب الحاجز المواد الطينية والرواسب بسهولة، حيث يمكنها إنتاج ضغوط تفريغ تصل إلى 1200 بار.
بفضل بنيتها، تُقدم هذه المضخات خصائص ممتازة عند التشغيل الجاف. تُستخدم في صناعة القلوب الاصطناعية لمحاكاة حركات الطبيعة البشرية. في معظم الأحيان، تُجهز نفسها ذاتيًا وتتمتع بمستوى كفاءة 97%. إذا كانت صغيرة بما يكفي، يُمكنها التعامل مع أثقل السوائل في هذا المجال.
أفضل تطبيقات مضخات الحجاب الحاجز
تُستخدم مضخات الحجاب الحاجز في جميع الصناعات تقريبًا التي تحتاج إلى نقل السوائل نظرًا لمرونتها. وتُستخدم بكثرة في عمليات تجفيف المياه أو إزالتها في قطاعات مختلفة. وبفضل فعاليتها ودقتها، تُستخدم في التعبئة والتوزيع والقياس.
يتم استخدامها بشكل متكرر في تطبيقات مكابس الترشيح ويمكنها توفير ضغط كافٍ لمهام الرش والتنظيف.
مميزات مضخات الحجاب الحاجز
تعتمد الخصائص التالية لمضخات الحجاب الحاجز على مبدأ العمل المذكور أعلاه.
- التدفق النبضي للسائل. بفضل مبدأ التشغيل المتناوب بين الشفط والتفريغ، يتدفق السائل بشكل متقطع. النبض هو ما يميز مضخات الحجاب الحاجز عن مضخات الطرد المركزي.
- يتدفق السائل بشكل متقطع نتيجةً لتناوب مبدأ التشغيل بين الشفط والتفريغ. تختلف مضخات الحجاب الحاجز اختلافًا جوهريًا عن مضخات الطرد المركزي بظاهرة تُعرف بالنبض.
ونتيجة لذلك، حتى عندما يتم تطبيق قدر كبير من الضغط على جانب التفريغ (الجانب العلوي)، فإن الضغط باستمرار على صمام فحص الكرة يتسبب في ارتفاع الضغط داخل الأسطوانة طالما تسمح القوة (القوة التي تضغط على المكبس) بذلك.
هذا يعني أن الضغط داخل الأسطوانة قد يتزايد باستمرار في حالة التشغيل المغلق. قبل أن يصل الضغط إلى ما لا نهاية، قد يحترق المحرك الذي يُشغّل المكبس، أو قد تتمزق أضعف المكونات الأقرب إلى المضخة، مثل الأسطوانة أو أنابيب التفريغ.
يجب دائمًا تضمين صمام تخفيف الضغط للمحرك ومرحل حراري عند استخدام مضخة الحجاب الحاجز.
- من الضروري إحكام غلق صمام الفحص. عند دخول أي حطام أو أجسام أخرى إلى المنطقة المحيطة بصمام الفحص، يُضطرب هذا الإحكام. عند حدوث ذلك، تُعطّل وظيفة عدم الرجوع، مما يُقلل بشكل كبير من أداء المضخة، وفي بعض الحالات، يُؤدي إلى توقف المضخة عن التفريغ تمامًا. عند تلف صمام الفحص أو مقعد الصمام (المكون الذي يُلامس صمام الفحص لتكوين مانع تسرب)، قد تحدث نفس المشكلة.
قد يؤثر دخول الهواء عبر الفجوات الصغيرة بين الأسطح غير المستوية على فعالية الختم إذا كان صمام الفحص ومقعد الصمام جافين. تكون حالة الشفط أفضل إذا كانت المضخة فوق الخزان. عند ترطيب صمام الفحص ومقعد الصمام، يتحسن الختم، مما يسمح بالشفط والتفريغ.
ولكن كيف تعمل مضخات الحجاب الحاجز المكبسية؟
يدفع محرك كهربائي عمود مرفقي متصل بمكبس (كما هو الحال في السيارات). كيف تعمل مضخات غشاء المكبس؟ يدور المكبس ذهابًا وإيابًا، ناقلًا شوط السحب إلى الغشاء عبر سائل عامل. يُسحب الغشاء أثناء شوط السحب عندما ينكمش المكبس، رافعًا كرة فحص المدخل وساحبًا الملاط إلى غلاف الغشاء.
يمتد المكبس خلال شوط الضغط، مما يُؤدي إلى انثناء الحجاب الحاجز. يُدفع السائل داخل غلاف الحجاب الحاجز عبر كرة فحص التفريغ إلى أنبوب الضغط أو أنبوب التفريغ.
يتم تفريغ جزء من السائل العامل من خلال صمام تخفيف قابل للتعديل وإعادته إلى خزان المضخة عندما يقترب الضغط من الحد الأقصى له.
إنه يقلل من حجم السائل العامل الذي يمكن أن ينثنيه الحجاب الحاجز، مما يحد أيضًا من مدى ثني الحجاب الحاجز، مما يقلل من معدل تدفق المضخة.
بالإضافة إلى ذلك، يُحافظ على أقصى ضغط للمضخة عند نقطة الضبط الصحيحة. بسحب السائل من الخزان، يُعيد صمام التعويض ملء السائل العامل المُنفَّذ أثناء عملية الشفط.
يتم التحكم في تدفق المضخة ومخرجات الضغط عن طريق تهوية سائل العمل وإعادة تعبئته، مما يقلل من استهلاك الطاقة. وينتج منحنى التدفق عن طريق إدارة الضغط والتدفق من خلال تهوية سائل العمل وإعادة تعبئته.
اختياري موفر للطاقة
أثناء بدء التشغيل، يُشغَّل الجهاز عند تشغيل المضخة. يُفرَّغ سائل العمل إلى خزان التعبئة بين المكبس والحجاب الحاجز. يُكمِّل صمام التعبئة سائل العمل تلقائيًا، مما يُؤدي إلى وصول معدل التدفق إلى أقصى حد له. هذا التشغيل السلس المُوفِّر للطاقة يجعل المضخة أكثر فعالية من حيث التكلفة.
ميزات السلامة والحماية للمضخة
يعمل الغشاء المرن كحاجز بين سائل العمل والطين المضخوخ. يحمي الغشاء سائل العمل من تلوث الطين، ويمنع تلوث المكونات الداخلية المحددة وتلفها، مما يسمح للمضخة بالتعامل مع الطين الكاشط. لمنع التآكل المبكر للأجزاء الدقيقة مثل المكبس وصمام تخفيف الضغط وصمام التعبئة، يلزم تنظيف سائل العمل.
عادةً ما يتكون الغشاء من طبقتين ومنفذ استشعار ضغط في المنتصف. يتيح مفتاح ضغط لمراقبة منفذ الاستشعار تحديد أي غشاء تالف أو مكسور. يمكن توصيل إشارة مفتاح الضغط ببادئ تشغيل المحرك أو نظام التحكم في المصنع.
ثلاث فوائد مهمة لاستخدام مضخة الحجاب الحاجز الزراعية
تتميز مضخات الحجاب الحاجز بخصائص رئيسية عديدة تجعلها مناسبة تمامًا لرش القضبان والرشاشات الهوائية في الزراعة. بالمقارنة مع مضخة الطرد المركزي، تتميز مضخة الحجاب الحاجز بثلاث مزايا رئيسية: قدرة ممتازة على التحضير الذاتي وضغط الهواء، والتشغيل في حالة الجفاف، ومقاومة ممتازة للتآكل والتآكل.
تعمل مضخة الحجاب الحاجز على خلق اختلالات في الضغط بين الغرفة والمناطق القريبة من خلال تغيير حجم الغرفة بالتناوب (التمدد والانكماش).
ينتقل السائل طبيعيًا من المنطقة ذات الضغط العالي إلى المنطقة ذات الضغط المنخفض لموازنة فرق الضغط بين البيئتين. يؤدي هذا إلى انخفاض السائل، ثم ارتفاعه، ثم ضخه.
لقد تم تحديد الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة للحصول على قدرة ضخ عالية للعمليات المكثفة على أنها ضخ عالي الكثافة للطين الكاشط باستخدام مضخات الحجاب الحاجز المكبسية.
بالنسبة لدولةٍ تُعنى بالأمن الغذائي، يُنصح باستخدام مضخة غشاء للطين. إذا كنت تبحث عن مضخة غشاء للطين، فلا تتردد في زيارة موقعنا. موقع إلكتروني وتحدث معنا.
