ال مضخة الملاط أنابيب الشفط جزءٌ مهملٌ غالبًا في نظام مضخات فعال، إلا أنها أساسيةٌ لضمان نقل المنتج بشكل صحيح. يُقلل الكثيرون من شأن الآثار الإيجابية والسلبية لأنبوب الشفط الطويل أو غير الكافي، سواءً بعدم إدراجه في تقديرات خسائر الاحتكاك أو بتجاهل مشاكله.
حجم أنابيب شفط مضخة الملاط
من المعتاد استخدام أنبوب شفط أكبر بمقاس أو مقاسين من مدخل المضخة. في أنابيب شفط المضخات، يُستخدم عادةً وصلة مُخفِّضة لخفض حجم أنبوب الشفط ليتناسب مع شفة طرف شفط المضخة. المُخفِّض هو عاصِر يجب تصميمه بعناية لتجنب الاضطرابات وتكوين جيوب هوائية يمكن أن يتراكم فيها الهواء أو الماء. يُعدّ المُخفِّض اللامركزي الذي يمنع احتمالية تكون جيوب هوائية هو الحل الأمثل.
العوامل التي يجب مراعاتها
يتم قلب جزء أنبوب الجانب المدخل لأعلى
سيؤدي هذا إلى تجمع الهواء المائي داخل خط الأنابيب، وانخفاض درجة نظام أنبوب التفريغ ومضخات الملاط، ومسافة شفط المضخة أقصر، وضخ كمية أقل من المياه.
الكثير من المرفقين في خط الشفط
سيتمتع خط الأنابيب ذو الأكواع الكثيرة بمقاومة تدفق أعلى. ويجب أن تكون جميع هذه الأكواع بزاوية 90 درجة، مما يمنع تجمع الهواء في خط الأنابيب.
حجم قطر الأنبوب صغير
يعتقد الكثيرون أن هذا يُحسّن رأس المضخة، لأن رأس العمل = إجمالي الرأس ناقص فاقد الرأس. بالنسبة لمضخة واحدة، لا مفر من رأس العمل بالكامل. ولأن قوى احتكاك الأنابيب تُقلل من الطاقة، فإن صغر أقطار الأنابيب يُؤدي إلى فاقد أكبر للشحنة الكلية لمضخة الملاط. ستفقد رأسها بدلًا من أن تكتسبه، مما يُؤدي إلى انخفاض كفاءتها. لذا، هل يُمكنك جعل حجم الأنبوب مناسبًا للمضخة؟ إذا كنت بحاجة إلى رؤوس عمل أكثر، فالأفضل البدء بمضخة مختلفة.
يتصل مدخل المضخة مباشرة بالكوع
يؤدي هذا إلى انتشار الماء بشكل غير متساوٍ ودخوله إلى الدافع عبر الكوع. يجب تركيب مُخفِّض لامركزي عندما يتجاوز قطر الأنبوب مدخل مضخة الملاط. يُركَّب المُخفِّض اللامركزي فوق القطعة المسطحة، ويُركَّب جزء المنحدر أسفلها. وإلا، فسيتجمع الهواء، مما يؤدي إلى ضخّ أقل أو انعدام ضخّ الماء، وربما حدوث تصادم. إذا كان قطر أنبوب المدخل ومدخل المضخة متساويين، فيجب تركيب أنبوب بينهما؛ ويجب أن يكون طول الأنبوب المستقيم ضعفين إلى ثلاثة أضعاف قطر الأنبوب على الأقل.
مع وجود صمام سفلي في خط الأنابيب الداخل والأنبوب الأخير ليس عموديًا
إذا تم إجراء التثبيت، كما هو موضح أعلاه، فلن يغلق الصمام السفلي تلقائيًا، مما يؤدي إلى حدوث تسرب.
طريقة التركيب الصحيحة: تركيب صمام سفلي، وأنبوبه الأخير عمودي. نظرًا للقيود الطبوغرافية، لا يُمكن تركيبه عموديًا؛ بل يجب أن تكون زاوية المحور مع سطح مستوى الماء 60 درجة أو أكثر.
وضع المدخل غير جيد
عندما لا يكون أنبوب المدخل تحت الماء عميقًا بدرجة كافية، يدور مدخل الماء، مما يتسبب في تأثير الشفط لتقليل الماء في المضخة.
يجب أن يكون عمق المياه في المضخات الصغيرة والمتوسطة الحجم 300-600 مم على الأقل، في حين يجب أن يكون عمق المياه في المضخات الكبيرة 600-1000 مم على الأقل.
مزيد من الاعتبارات عند تركيب أنابيب شفط مضخة Surry
- يجب أن يكون أنبوب التغذية مغمورًا بالكامل في الخزان أو الوعاء. إذا كان الشفط قريبًا جدًا من سطح السائل، فإنه يُولّد دوامة، تسحب الهواء (أو الأبخرة الأخرى) إلى السائل ونظام الضخ.
- يجب أن يكون خرطوم التغذية بعيدًا عن قاع الخزان أو الوعاء. إذا كان قريبًا جدًا من قاع السائل، فقد يسحب الشفط الرواسب أو الحمأة. يمكن حل هذه المشكلة بتركيب مصفاة في أنبوب شفط مضخة الملاط. من ناحية أخرى، قد تُسبب المرشحات انخفاضًا كبيرًا في الضغط، مما يُسبب التجويف وفقدان الضغط الناتج عن الاحتكاك.
- يجب تثبيت جميع الأنابيب والصمامات والتجهيزات الأخرى بشكل مستقل لضمان عدم تعرض غلاف المضخة للإجهاد. كما يجب ألا تتجاوز الضغوط والعزوم المفروضة على فوهات المضخة الحدود المسموح بها من قبل البائع.
- قبل إحكام ربط البراغي، يجب محاذاة الأنبوب المتصل بحافة مدخل المضخة بدقة معها.
- لتقليل انخفاض الضغط في النظام، يجب وضع المضخة بالقرب من مصدر الشفط قدر الإمكان.
- يجب أن يكون هناك حد أدنى متر واحد بين المضخات، على سبيل المثال، يجب ترك حد أدنى متر واحد بين المضخات وأي عوائق محتملة (صمامات كتلة كبيرة، وأنابيب توربينات البخار، ودعامة على شكل حرف T من الدرجة.
لماذا لا نستخدم نفس حجم الأنبوب مثل فوهة الشفط؟
لأننا نريد الحد الأدنى من خسائر الاحتكاك في الأنبوب وتدفقًا كاملًا إلى عين المكره، تنخفض سرعة السائل وخسائر الاحتكاك عند زيادة حجم الخط بنفس معدل التدفق. كلما زادت مساحة الأنبوب، انخفضت السرعة، وانخفضت خسائر الاحتكاك (NPSHa أعلى)، وانخفض الضغط التفاضلي الناتج عن المضخة، وبالتالي انخفضت الطاقة اللازمة لتشغيل المحرك.
يجب ألا يكون حجم أنبوب الشفط أصغر أبدًا من حجم فوهة مدخل المضخة
تزيد أحجام أنابيب الشفط الأقل من حجم مدخل المضخة من خسائر الاحتكاك، مما يزيد من الطاقة اللازمة لتشغيل المحرك. علاوة على ذلك، لن يكون للتدفق عند مدخل المضخة أو المكره سرعة منتظمة، مما يؤدي إلى الصعوبات المذكورة أعلاه.
يجد حجم أنبوب شفط المضخة المناسب توازناً بين التكلفة (الأنابيب الأكبر تكلف أكثر) والخسارة المفرطة بسبب الاحتكاك (الأنابيب الصغيرة تسبب خسارة عالية بسبب الاحتكاك وستؤثر على أداء المضخة).
كيف يؤثر خط الشفط على فقدان الاحتكاك
خط الشفط في نظام المضخة هو أنبوب ينقل السائل من مصدره إلى المضخة نفسها. عند تصميم خطتك، يُرجى مراعاة فاقد الاحتكاك. ستحتاج إلى مزيد من المعلومات لحساب الطاقة اللازمة لنقل السائل من النقطة أ إلى النقطة ب؛ كما يجب عليك مراعاة مقاومة الاحتكاك. ومع ذلك، لضمان دقة هذه الحسابات، يجب مراعاة خط الشفط، وهو أمرٌ غالبًا ما يتم تجاهله. قد يعني هذا شراء معدات غير مناسبة للمهمة، ثم تكتشف ذلك بعد فوات الأوان، وتضطر لشراء معدات جديدة.
خط الشفط الأقصر هو الأفضل
عند ضخ المواد، ينبغي أن تكون الكفاءة هدفك الرئيسي: كيف تنقل الكمية المطلوبة من السوائل من موقع إلى آخر خلال فترة زمنية محددة بأقل قدر ممكن من الطاقة؟ يتطلب ذلك خط شفط أقصر.
يتمتع خط الشفط القصير بالمزايا التالية:
كفاءة الطاقة
كلما قلّ استهلاكك للطاقة، قلّ الضغط على مكوناتك، وانخفضت تكلفة تشغيل مضختك بالتزامن. كلما زادت الطاقة التي تحتاجها مضختك لنقل السائل من المصدر إلى الدافع أو الحجاب الحاجز إلى أنبوب التفريغ، زاد طول خط السحب. يتطلب نقل السائل لمسافات طويلة طاقة أكبر؛ ومع ذلك، فإنّ فقدان الاحتكاك الناتج عن احتكاك السائل بالجزء الداخلي من الأنبوب أو الصمام أو أي مكون آخر يعني أن مضختك يجب أن تعوّض هذا الفقد في الطاقة. كلما قصرت أنابيب شفط مضخة الملاط، قلّت المسافة وخسارة الاحتكاك التي يجب أن تتحملها المضخة.
تجنب التجويف
التجويف مشكلة خطيرة تؤثر سلبًا على الصيانة والمتانة. يحدث هذا عندما تتسبب تغيرات الضغط في تكوين فقاعات هوائية أو بخارية داخل السائل. تتمزق هذه الفقاعات الصغيرة، مولدةً موجة صدمة تُلحق الضرر بالمكونات المجاورة، بما في ذلك المكره. يُقلل خط الشفط القصير والمباشر من احتمالية حدوث التجويف. لدينا مدونة تناقش أنواع التجويف المختلفة هنا.
يعد تغيير طول وتصميم خط الشفط الخاص بمضختك نهجًا ممتازًا لتحسين الكفاءة وطول عمر المعدات.
تركيب المخفضات اللامركزية
للتدفق الأفقي للمضخة، يُنصح باستخدام مُخفِّض لامركزي. يمنع هذا الترتيب تراكم جيوب الهواء عند الطرف العلوي للمُخفِّض. يُوصى باستخدام مُخفِّضات متحدة المركز لأنابيب السحب (الشفط) الرأسية أو التركيبات الأفقية حيث لا يُشكِّل تراكم بخار الهواء مصدر قلق.
عندما يكون مصدر التغذية أعلى المضخة، يجب تركيب المخفضات اللامركزية بحيث يكون جانبها المسطح لأسفل. يُمنع تكوّن جيوب هوائية في الأنابيب الأفقية الطويلة عن طريق تثبيت المخفضات اللامركزية.
توصيات تصميم خزان تغذية مضخة الملاط وأنبوب الشفط
غالبًا ما تحدث مشكلات أداء مضخة الملاط بسبب مشاكل في جانب الشفط الخاص بالمضخة وليس المضخات نفسها.
فيما يلي بعض الاقتراحات لبناء خزان تغذية المضخة وأنابيب شفط مضخة سوري لزيادة احتمالية ضخ الملاط دون مشاكل:
- يجب أن تكون درجة حرارة قاع خزان تغذية المضخة 45 درجة على الأقل. قد تتطلب الجسيمات التي تترسب بسرعة درجات حرارة تصل إلى 60 درجة.
- يُفضّل أن يكون دخول الملاط إلى خزان تغذية المضخة أسفل سطح السائل (وبعيدًا عن مدخل المضخة) لتجنب انحباس الهواء. وينطبق هذا بشكل خاص على الملاط الرغوي الناتج عن التعويم.
- يجب إبقاء حجم حوض التصفية منخفضًا قدر الإمكان. يمكن تقليل مدة احتجاز الملاط إلى ١٥ ثانية للجسيمات الخشنة، وإلى دقيقتين للجسيمات الدقيقة.
- يجب أن يكون وصلة مضخة الحوض بالطين قصيرة قدر الإمكان. وكقاعدة عامة، يجب أن يكون طولها خمسة أضعاف قطر الأنبوب، وبنفس حجم مدخل المضخة. ويجب تجنب الأنابيب التي يزيد قطرها عن عشرة أضعاف.
يجب أن يتضمن اتصال الحوض ما يلي:
- على أنبوب التدفق، يوجد موصل تصريف.
- أقترح عليك تثبيت قناة أرضية أسفل البالوعة لجمع الملاط.
- نظرًا لأنه من الممكن تكوين فراغ، يتم تعزيز وصلة المدخل المرنة (المعوض المطاطي).
- يساعد هذا أيضًا في تجنب سوء المحاذاة البسيط أثناء التثبيت والصيانة، مما يقلل من حمل الفوهة ويخفف الاهتزازات.
- أغلق الصمام بثقب كامل. تُستخدم صمامات البوابة السكينية بشكل شائع.
- بالنسبة لأنظمة المضخات الاحتياطية، يُفضّل استخدام أحواض منفصلة. هذا يمنع تراكم الرواسب في حوض المضخة الاحتياطية عند عدم استخدامها.
- قد يكون الخزان الرأسي (مثل مضخة ميتسو سالا VT) المزود بخزان مدمج حلاً مفيدًا في بعض التطبيقات (الخزان مصمم ومُزود بمضخات). تشغل مضخات الخزان مساحات أرضية صغيرة، وهي سهلة التركيب والنقل والصيانة.
إذا كنت بحاجة إلى أنابيب شفط لمضخة الملاط، فلا تتردد في البحث. سيجيب مهندسونا على جميع رسائلك. تواصل معنا معنا على الفور!
