ما هي مضخة الملاط التجويفية التقدمية؟
مضخة PC أو مضخة الملاط التجويفية التقدمية هي نوع من مضخات الإزاحة الموجبة المستخدمة في السوائل عالية اللزوجة. ورغم أنها مضخة متعددة الاستخدامات وقادرة على استخدام العديد من التطبيقات، إلا أنها مناسبة بشكل خاص لضخ المواد اللزجة أو الكاشطة أو الحساسة للقص، بالإضافة إلى قياس المواد الكيميائية. تُعرف مضخات التجويف التقدمية أيضًا باسم مضخات التجويف المتقدمة، ومضخات PC، ومضخات التجويف، وتجويفات التقدم.
العمل في تدفق مضخة الملاط التجويفية التقدمية
مضخة PC أو المضخة التقدمية هي المسؤولة عن توليد التدفق. يدعم الضغط بنية السائل المتحرك عند طرف الفوهة.
مضخات الكمبيوتر الشخصي (أو المضخات التقدمية) تمتص السوائل إلى غلاف ممتد عبر مدخل شفط. تُغلّف مجموعة مبدل حلزونية داخل مبنى المنزل. ينحرف حلزون الجزء الثابت عن حلزون الجزء الدوار أثناء دوران الجزء الدوار وملامسته لسطح الجزء الثابت، فتتشكل سلسلة من التجاويف الصغيرة.
يتقدم السائل عبر هذه التجاويف، ليخرج في النهاية من خلال مخرج التفريغ.
قد تنفد المياه أحيانًا من مضخات الكمبيوتر الشخصي أو المضخات التقدمية، لأن الحرارة الناتجة عن الجزء الثابت والدوار قد تؤدي إلى تعطل الضاغط. العديد من مضخات الكمبيوتر الشخصي مزودة بملحقات تحميها من ذلك.
تتمتع مضخات التجويف التقدمي أو مضخات الكمبيوتر بقوة طور أعلى من معظم مضخات الإزاحة الإيجابية ورفع ضخ عالي.
تنقل مضخات التجويف التدريجي السوائل التي لا تستطيع المضخات الصناعية الأخرى نقلها. وعادةً ما تؤدي الوظائف التالية:
- ضخ المواد الكيميائية
- يتم ضخ المواد الحساسة للقص.
- ضخ المواد المحتوية على جزيئات كاشطة
- ضخ السوائل اللزجة أو الثقيلة
محاولة الضخ، أشكال الجرعات وقراءة العداد للمواد الكيميائية
تتطابق التجاويف داخل طرف مضخة PC مع حوافها. وبالتالي، لا يوجد تدفق اهتزازي سوى التدفق الناتج عن جزء المضخة أو تشوه السائل. هذا الضخ الثابت منخفض النبض يجعل مضخات PC مثالية لتطبيقات القياس.
تتمتع مضخات الكمبيوتر بمعدل تدفق يتناسب مع سرعتها، مما يسمح لها بإدارة السوائل عالية اللزوجة مثل المواد المضافة والمواد الكيميائية.
صب مكونات النحافة
يرتبط معدل التدفق الحجمي لمضخة PC بمعدل دورانها. ونتيجةً لذلك، يتعرض السائل المضخوخ لقصٍّ ضئيل نسبيًا. وبفضل هذه الخاصية وانخفاض سرعتها الداخلية، تُعدّ مضخات PC مناسبةً لضخ المواد الحساسة للقص، مثل السوائل التي تحتوي على مواد صلبة دقيقة.
تحتوي منتجات الضخ على حبيبات كاشطة.
في تصاميم المضخات الأخرى، تتدفق السوائل بسرعات عالية حول الجدران الداخلية للغلاف. عندما تتراكم المواد الصلبة الكاشطة في المادة المضخوخة، فإنها "تخدش" أسطح المضخة، مما يؤدي إلى تآكلها قبل انتهاء عمرها الافتراضي.
في المقابل، يُحرّك السائل عبر غلاف طويل. بدلًا من أن تُصدم جزيئات المادة الكاشطة بقوة الطرد المركزي، تتحرك هذه الجزيئات بالتوازي مع الأسطح الداخلية بسرعة منخفضة.
تتمتع مضخات الكمبيوتر بمتانة أكبر بكثير عند استخدامها في مناطق التطبيق هذه وتدوم لفترة أطول من غيرها.
محاولة ضخ السوائل السميكة الكبيرة أو القصية.
مضخات التجويف التقدمية مثالية لضخ سوائل ذات لزوجة ممتازة. ينخفض معدل تدفق مضخة الطرد المركزي مع زيادة لزوجة السائل. هذا غير فعال، إذ يجب على المضخة زيادة استهلاكها للطاقة لمواكبة ذلك.
تُولّد مضخات PC، مثل جميع مضخات الإزاحة الموجبة، تدفقها. وقد أصبحت مضخة PC، أو تجويف المضخة، أفضل وأكثر كفاءةً مع تزايد اللزوجة، وستحافظ على سرعة تدفقها تقريبًا على الرغم من وزن التقنيات المُستخدمة.
ضخ السوائل في التطبيقات ذات معدلات التدفق المتفاوتة
تُولّد مضخات الكمبيوتر تدفقًا دقيقًا في كل دورة، مما يُسهّل التحكم في التدفق بضبط سرعة المضخة. تعمل هذه المضخات بفعالية مع محركات التردد المتغير للتحكم في معدلات التدفق.
على نحو مماثل، يمكن في بعض الأحيان استخدام مضخات الكمبيوتر أو التجاويف التدريجية عندما يكون هناك حاجة إلى تدفق ثابت، ولكن تختلف لزوجة السائل المضخوخ.
مميزات مضخة الملاط ذات التجويف التقدمي
قضيب السحب قصير إذا لزم الأمر على الإطلاق
تُصنع مضخات التجويف التدريجي بدون قضيب سحب أو بقضيب سحب قصير عند الحاجة. يُسهّل قضيب السحب المُصغّر أو المُحذوف تركيب وإزالة الجزء الثابت مقارنةً بالمضخات القياسية.
غمد مزدوج الطبقة محكم الغلق
يتفوق الغلاف المحكم ثنائي الطبقة على الغلاف المحكم أحادي الطبقة في مقاومة التآكل، ويتمتع بعمر خدمة أطول. يمنع الغلاف الخارجي تسرب مادة التشحيم وتلويث محتويات الوسائط عند تعطيل الغلاف الداخلي.
مفصل عالمي ذو أسنان كروية
عند تحمل الحمل المحوري، يمكن لهذا المفصل العالمي ذو الأسنان الكروية أن يولد عزم دوران أكبر، كما أن شكله العام يجعل من السهل تفكيكه وتثبيته.
مفصل عالمي ذو دبوس متقاطع
يُستخدم الوصل العالمي ذو المسامير المتقاطعة في مضخات التجويف التقدمي متعددة الطبقات الأكبر حجمًا. وهو مُشحم بالشحم والزيت الخفيف لتحمل عزم الدوران العالي والقوى المحورية.
تطبيق مضخة الملاط ذات التجويف التدريجي
كما هو موضح في الرسم التوضيحي، تتميز مضخات التجويف التقدمية المناسبة بهيكلها الرفيع والممتد، حيث يكون عرض الجزء الثابت أكبر بعشر مرات تقريبًا من عرضه الأصلي. هذا يعني غالبًا الحاجة إلى مساحة كبيرة داخل التركيب، مما قد يُمثل عيبًا. تتوفر طُرز بتصميم أكثر إحكامًا، ولكن هذا عادةً ما يكون على حساب أقصى ضغط يمكن تشغيلها به.
يتم استخدام مضخات التجويف التقدمية في مجموعة متنوعة من التطبيقات، ومنها:
- الجرعة والقياس
- مياه الصرف الصحي
- تصنيع المواد الكيميائية
- استخراج/إنتاج البترول
- معالجة الأغذية والمشروبات
- الورق واللب
- الهندسة البيئية
- ضخ مياه الآبار باستخدام طاقة منخفضة
- ضخ زيت التشحيم
يجب اختيار مضخات التجويف التدريجي بعناية فائقة لتناسب درجة حرارة السائل، وهي ليست الحل الأمثل في الحالات التي تتفاوت فيها درجات الحرارة بشكل كبير. قد لا تتجاوز مساحة الخلوص بين العضو الثابت والدوار الحلزوني بضعة ملليمترات لضمان كفاءة المضخة ونقل السوائل بمعدل التدفق المطلوب. ولأن العضو الثابت مصنوع من المطاط، فإن التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة قد تسبب انتفاخًا طفيفًا، مما يؤدي إلى اختلاف في الكفاءة ومعدل التدفق والضغط. عادةً ما يتم ضبط حجم مضخات اللولب اللامركزي وفقًا للتدفق والضغط المطلوبين عند درجة حرارة محددة، وإذا تغير هذا، فقد تستمر المضخة في العمل ولكن بكفاءة أقل.
مبدأ تشغيل مضخات التجويف التقدمية
مضخات التجويف التقدمي هي مضخات إزاحة موجبة دوارة، تعالج السوائل بنقلها أولًا إلى حجرة نقل، ثم إزاحتها منها. تُدار حركة النقل بواسطة عمود دوار (على عكس المضخة الترددية، حيث يدور المكبس بشكل مستقيم).
يتذبذب الدوار، أو العمود الدوار، ضد الجزء الثابت بسبب هندسة الدوران الحلزونية للمكونين. تتشكل حجرات النقل (المعروفة أيضًا بالتجاويف) حيث يتدفق الوسط من مدخل المضخة إلى مخرجها.
في حين أن الدوار مصنوع من مادة صلبة نسبيًا (عادةً ما تكون معدنية، ولكن يتم استخدام السيراميك أيضًا في تطبيقات معينة)، فإن الجزء الثابت مرن ويتكون عادةً من مادة مطاطية مرنة.
لا يتأثر معدل تدفق مضخات التجويف التدريجي بقوام ولزوجة السائل المُعالج، إذ تُحدد السرعة الكمية المُقدمة فقط. ويمكن تنظيم سعة المضخة بدقة عند دمجها مع مُحوّل تردد.
يمكن تحقيق دقة تتراوح بين خمسة وثلاثة في المائة؛ ويمكن للموزعات الصغيرة تحقيق دقة بنسبة واحد في المائة. بالنسبة للوسائط التي تحتوي على كميات كبيرة من المواد الجافة، تُعدّ المضخات القمعية المزودة بناقلات لولبية خاصة وما يُسمى بقواطع الجسر مناسبة.
يُدكّ الوسط بمساحة دك مخروطية وبرغي نقل لضمان أقصى إمداد للمنتج. عجلات سلكية تعمل بكفاءة على الوسط تمنع تراكم المواد في عمود المضخة.
فوائد مضخات التجويف التقدمية
إن مبدأ نقل مضخة التجويف التقدمي له العديد من الفوائد:
- التعامل المستمر مع السوائل ذات اللزوجة العالية بنبضات منخفضة: يمنع الدوران الثابت للدوار التقلبات المفاجئة في الضغط.
- إدارة لطيفة للوسائط ذات محتوى صلب عالي: الفجوة الناقلة بين الدوار والجزء الثابت لها قوى قص منخفضة فقط.
- دقة الجرعات الممتازة: بالنسبة لمضخات التجويف التدريجي، يمكن تحديد سعة المضخة بدقة بناءً على السرعة.
- عكس الاتجاه البسيط والاتجاه يتم نقله.
- قدرات شفط عالية حتى عندما يكون محتوى الغاز مرتفعًا (حتى 9 مرات)
- مرور حر كبير للكرة: يقلل القطر الكبير المسموح به للمواد الصلبة من الانسداد.
- بسبب عمر الخدمة الطويل وفترات الصيانة الطويلة، تكون تكاليف دورة الحياة منخفضة.
فوائد أخرى:
- يمكن تشغيله بالسوائل الخفيفة، والصلبة، والكاشطة.
- مصممة خصيصًا لمجالات التطبيق المنخفضة والعالية
- يسمح بمعدل تدفق مستمر ومعقول.
- التحضير الذاتي
- لا يتبخر في الهواء
- قوة ضخ عالية
- يعمل النظام الجانبي.
- هادئ
عيوب مضخات التجويف التقدمية (PC)
- من الضروري أن يحافظ غشاء سائل على تشحيم أسطح السحب (الملامسة). بمجرد جفافها، تتعطل هذه المضخات.
- تتحرك مضخات التجويف التقدمي أسرع قليلاً، وتُحدث حركة سائلة طفيفة فقط. يمكن إصلاحها باستخدام محركات التردد المتغير (VFDs) ومثبطات التذبذب، مما يزيد من تكاليف التركيب. قد يكون محرك التردد المتغير تطبيقًا معقدًا ومحددًا.
- يتأثر معدل تدفق المضخة عندما لا يتدفق السائل اللزج بسرعة إلى الضاغط. هذا يعني أن حدود السرعة المحددة للسائل واللزج ضرورية (ولذلك يجب فحصها بدقة والالتزام بها).
- لا تستطيع مضخات الكمبيوتر الشخصي ضخ سوى مستوى معين من السائل.
- بسبب التركيبات الظاهرة للدوار/الجزء الثابت، قد تكون معدلات التباطؤ كبيرة، مما يبدأ في التسبب في عدم فعالية المضخة.
إذا كانت لديك أسئلة حول مضخة الملاط، يمكنك اتصل بنا في أي وقت لإجراء معاملات أسرع، وسوف يقوم مهندسونا الكبار بالرد عليك في أي وقت.
