ابتكر الفيزيائي الفرنسي دينيس بابان مضخات الطرد المركزي لأول مرة عام ١٦٨٩، ولا شك أن مضخات الطرد المركزي تلعب دورًا هامًا في حياة الناس اليوم. تلخص هذه المقالة النقاط الرئيسية حول مضخات الطرد المركزيإذا كنت تريد معرفة كل شيء عن المضخات الطاردة المركزية، فقد يكون هذا الدليل مناسبًا لك.
ما هي مضخة الطرد المركزي؟
تستخدم المضخات الطاردة المركزية دوران الدافع لتوليد قوة الطرد المركزي، مما يؤدي إلى تسريع السائل ودفعه خارجًا حول الدافع، وبالتالي تحقيق نقل السوائل.
المكونات الرئيسية للمضخة الطاردة المركزية تشمل غلاف المضخة، الدافع، المحامل، عمود المضخة، القاعدة، الختم الميكانيكي، إلخ.
تُصنف مضخات الطرد المركزي ضمن فئة المضخات الديناميكية. هناك أنواع عديدة منها، قادرة على نقل جميع أنواع السوائل تقريبًا، مثل مياه الآبار الزراعية، ومياه الصرف الصحي، ونفايات التعدين، وطين الحفر، وغيرها من السوائل.
كيف تعمل مضخة الطرد المركزي؟
قبل بدء تشغيل مضخة الطرد المركزي، يجب ملء المضخة بالسائل لمنع جفاف المضخة.
تستخدم مضخة الطرد المركزي قوة الطرد المركزي لزيادة ضغط السائل، ثم تُسرّع تدفقه من المخرج. تتكون عملية التشغيل من أربع مراحل: سحب السائل، وضبط الضغط، والتفريغ، ودوران الماء.
فيما يلي وصف تفصيلي لمبدأ عمل مضخة الطرد المركزي، ويمكنك أيضًا مشاهدة شرح فيديو أكثر سهولة.
الشفط: أولاً، تُحرّك حركة دوار محرك مضخة الطرد المركزي المكره، مما يُولّد قوة طرد مركزي، تُسرّع هذه القوة السائل من مركز المكره إلى محيطه، وينشأ ضغط سلبي حول السائل في مركز المكره، مُشكّلاً قوة شفط. وأخيراً، تُسحب المضخة السائل من المدخل.
الضغط: يتسارع السائل ويتدفق في دوامة داخل غلاف المضخة. ومع تضييق قناة التدفق تدريجيًا، تنخفض سرعة السائل ويزداد الضغط، ويتحول جزء من الطاقة الحركية إلى طاقة ضغط.
تسريح: عادة ما يكون مخرج المضخة بتصميم أصغر، ويزداد ضغط السائل عند المخرج، وأخيرًا تقوم المضخة بتفريغ السائل من المخرج.
العمل المستمر: تحت تأثير الدوران المستمر للمكره، تقوم المضخة بسحب وتفريغ السائل بشكل مستمر، بحيث تعمل مضخة الطرد المركزي بشكل مستمر.
أنواع وتطبيقات المضخات الطاردة المركزية
مضخة الطرد المركزي أحادية المرحلةس
| سمات | التطبيقات |
| يوجد فقط مروحة واحدة، هيكل بسيط، رأس مرتفع، صيانة سهلة. | ●الري الزراعي ●التعدين ●مياه البلدية ●الطاقة الكهربائية ●علم المعادن |
مضخات الطرد المركزي متعددة المراحل
| سمات | التطبيقات |
| يوجد أكثر من مروحتين برأس عالي وضغط عالي. | ● مياه الصرف الصحي من المناجم ●إمدادات المياه ذات الضغط العالي ●البتروكيماويات ●التغذية بالفراغ |
مضخات الطرد المركزي ذاتية التحضير
| سمات | التطبيقات |
| ليس من الضروري ملء المضخة بالماء مسبقًا قبل البدء، ويمكن تفريغ المضخة من الغاز تلقائيًا. | ●البتروكيماويات ●التعدين ●تفريغ السفن ●علم المعادن |
| سمات | التطبيقات |
| تعمل المضخات الغاطسة عن طريق الغمر في الماء، وتتمتع المضخة بختم قوي. | ●الهندسة الهيدروليكية ●استخراج مياه الآبار العميقة ●جرافة ●الري الزراعي |
| سمات | التطبيقات |
| هيكل عمودي، يمكن أن يعمل عميقًا تحت السائل. | ●التعدين ●إمدادات مياه برج التبريد ●الفحم ●الظروف التي تتطلب الغمر |
مضخات الطرد المركزي المضمنة
| سمات | التطبيقات |
| مدخل ومخرج المضخة في نفس الخط المستقيم، حجم صغير وكفاءة عالية. | ●الري الزراعي ●علم المعادن ●البتروكيماويات ●الطاقة الكهربائية |
مضخات الطرد المركزي ذات الدفع المغناطيسي
| سمات | التطبيقات |
| يتم تشغيل دوران المكره بواسطة قوة مغناطيسية وليس له ختم عمود، مما يعزل السائل عن المحرك. | ●مصنع كيميائي ●الرعاية الطبية ●المواد الغذائية ●الفضاء الجوي ●نقل السوائل المسببة للتآكل والقابلة للاشتعال والسامة |
مضخات الطرد المركزي لمياه الصرف الصحي
| سمات | التطبيقات |
| يمكن لمضخات الصرف الصحي التعامل مع السوائل التي تحتوي على شوائب وألياف طويلة. | ●محطة معالجة المياه ●مصانع الورق ●معالجة مياه الصرف الصناعي |
| سمات | التطبيقات |
| يمكنها التعامل مع المواد الصلبة والسوائل اللزجة التي تحتوي على الحصى والطمي والزيت. | ●التعدين ●جرافة ●نفق الدرع ●إزالة الكبريت من غازات المداخن |
المكونات الرئيسية للمضخات الطاردة المركزية
تتميز مضخات الطرد المركزي بهيكل بسيط وسهولة صيانتها. تشمل مكوناتها الرئيسية: الدافع، وغلاف المضخة، والمحمل، واللولب، والعمود، ولوحة الحماية، وصندوق التعبئة، والمانع التسرب الميكانيكي. فيما يلي شرح مفصل للمكونات الرئيسية لمضخات الطرد المركزي.
مخطط مضخة الطرد المركزي
أجزاء مضخة الطرد المركزي
| قطع الغيار والأجزاء | وظيفة |
| مجموعة المحمل | تشكل مجموعة المحمل جزءًا مهمًا من تشغيل المضخة، حيث تضمن تشغيل المكره بشكل مستقر وتدعم عمود المضخة. |
| صفيحة المفصل | يتم استخدام اللوحة المشتركة للأختام على مضخات الطرد المركزي لتحسين أداء الختم. |
| صندوق الحشو | صندوق الحشو هو جزء من ختم التعبئة ويستخدم لإغلاق الفجوة بين غلاف المضخة وعمود المضخة لمنع تسرب الوسيط المنقول. |
| ختم مضخة الطرد المركزي | أوقف تسرب السائل أو منع دخول الهواء إلى المضخة. |
| بطانة لوحة الإطار | تحمل بطانة لوحة الإطار المكره وتوجه التدفق وتقلل من التآكل في الأجزاء الداخلية للمضخة. |
| دافع مضخة الطرد المركزي | المكره هو جزء مهم من تشغيل مضخة الطرد المركزي، حيث تقوم مضخة الطرد المركزي بشكل أساسي بنقل السوائل من خلال دوران المكره. |
| غلاف | غلاف المضخة هو الحاوية التي تحمل الأجزاء الداخلية للمضخة ويستخدم لتوجيه السائل في حركة تدفق على شكل دوامة. |
| بطانة لوحة الغطاء | توجيه حركة السوائل وتقليل التآكل على أجزاء المضخة الداخلية. |
| لوحة الغطاء | تحسين أداء الختم للمضخة لمنع تسرب الوسط. |
مزايا وعيوب مضخة الطرد المركزي
المزايا
هيكل بسيط وتشغيل موثوق: تحتوي المضخات الطاردة المركزية على عدد أقل من المكونات الرئيسية وهي أقل عرضة للفشل.
صيانة سهلة، عمر خدمة طويل: قطع غيار مضخة الطرد المركزي سهلة الاستبدال، والصيانة في الوقت المناسب يمكن أن تمتد إلى حد كبير عمر الخدمة.
مجموعة واسعة من التطبيقات: لا تستطيع المضخات الطاردة المركزية نقل المياه النقية فحسب، بل تستطيع أيضًا نقل السوائل التي تحتوي على جزيئات عالقة ولزجة ومسببة للتآكل.
العيوب
التحضير الذاتي: لا تحتوي مضخات الطرد المركزي العادية على وظيفة التحضير الذاتي ولا يمكنها تفريغ الغاز الموجود في المضخة تلقائيًا، لذلك نحتاج إلى ملء المضخة بالسائل قبل البدء.
التجويف: عندما يكون ضغط الشفط منخفضًا جدًا أو يحدث انسداد عند المدخل، يتم إنشاء فقاعات الهواء بسهولة، مما يؤدي إلى تجويف غلاف المضخة والمروحة، مما يؤدي إلى تقصير عمر الخدمة.
خاتمة
بعد قرون من التطوير والتصاميم المتعددة، فقد تحسنت الإنتاجية بشكل كبير، ولا شك أن المضخات الطاردة المركزية تلعب دورًا مهمًا في إنتاجنا وحياتنا.
إذا كانت لديك مشكلة في نقل السوائل في عمليتك الصناعية، فلا تتردد في الاتصال بخبراء Kingda وسنقدم لك الخيار الأفضل.
الأسئلة الشائعة حول مضخات الطرد المركزي
مضخة الإزاحة الإيجابية مقابل مضخة الطرد المركزي
| مضخة الطرد المركزي | مضخة الإزاحة الإيجابية | |
| مبدأ العمل | يتم استخدام القوة الطاردة المركزية الناتجة عن دوران الدافع لسحب السائل وتفريغه تحت الضغط. | يتم دفع السائل عبر المضخة عن طريق تغيير دوري في الحجم الداخلي للمضخة. |
| نوع السائل | مناسب للسوائل ذات اللزوجة المنخفضة إلى المتوسطة | مناسب لنقل السوائل ذات اللزوجة العالية والضغط العالي |
| معدل التدفق | مناسب لمعدلات التدفق المتوسطة إلى العالية | مناسب لنقل السوائل ذات التدفق المنخفض |
| التحضير الذاتي | لا توجد قدرة على التحضير الذاتي، يجب ملء المضخة بالسائل قبل البدء. | قدرة التحضير الذاتي، يمكنها إفراغ مضخة الغاز تلقائيًا. |
| التطبيقات | الكيميائية والبترول والتعدين | الغذاء والأدوية والوقود |
صيانة مضخة الطرد المركزي
الضوضاء والاهتزاز: إذا وجدت ضوضاء غير طبيعية أو اهتزازًا عند تشغيل مضخة الطرد المركزي، فقد تكون هناك ظاهرة اختلال توازن المكره أو ظاهرة التجويف، فيرجى إيقاف الماكينة على الفور والتحقق منها.
درجة حرارة المحرك: إذا كانت درجة حرارة المحرك مرتفعة للغاية، أوقف تشغيل الماكينة على الفور، وإلا فقد يحترق المحرك.
التسرب: تحقق من الخطوط بحثًا عن تسرب السوائل.
الضغط: تأكد من أن قيمة ضغط المضخة طبيعية.
الصيانة الدورية: قم بإجراء الصيانة الدورية وفقًا لمحتوى دليل المنتج، واستبدال الأجزاء المستهلكة، مثل الأختام، والمحامل، والمكره، والمسامير، وما إلى ذلك في الوقت المناسب.
كيفية تحضير مضخة الطرد المركزي؟
عند بدء تشغيل مضخة الطرد المركزي، من الضروري ملء المضخة بالماء وإخراج الهواء الموجود في المضخة، وذلك لبدء تشغيل مضخة الطرد المركزي ووضعها في التشغيل العادي.
مضخة طرد مركزي ذاتية التحضير: لا تحتاج مضخات الطرد المركزي ذاتية التحضير إلى تعبئة مسبقة بالماء عند التشغيل. فهي قادرة على سحب الهواء من داخلها بقوة شفط ذاتية، ثم امتصاص الماء بعد فترة قصيرة من التشغيل، ما يعيدها إلى التشغيل الطبيعي.
هل المضخات الطاردة المركزية ذات إزاحة إيجابية؟
مضخة الطرد المركزي ليست مضخة إزاحة موجبة، بل هي نوع من المضخات الديناميكية. تستخدم مضخة الطرد المركزي دوران المكره لتوليد قوة طرد مركزي، وتسحب السائل إلى داخلها عن طريق دوران المكره.
مبدأ عمل مضخة الإزاحة الإيجابية: تعتمد مضخة الإزاحة الإيجابية بشكل أساسي على حركة المكونات داخل المضخة للتسبب في تغييرات دورية في الحجم داخل المضخة، وإخراج السائل، ومعدل التدفق مستقر نسبيًا.
هل المضخات الطاردة المركزية ذاتية التحضير؟
معظم مضخات الطرد المركزي لا تحتوي على خاصية التحضير الذاتي، وتحتاج إلى تعبئتها بالماء قبل التشغيل. بعض المضخات ذاتية التحضير تعمل أيضًا كمضخات طرد مركزي، ولكنها لا تزال بحاجة إلى تعبئتها بالماء قبل التشغيل لأول مرة.
هل المضخات الغاطسة طرد مركزي؟
المضخة الغاطسة هي مضخة طرد مركزي تعمل أثناء غمرها في الماء. مبدأ عملها مماثل لمبدأ مضخة الطرد المركزي. دوران المكره يُولّد قوة طرد مركزي، ما يؤدي إلى امتصاص الماء فوق سطح السائل.
هل يمكن لمضخات الطرد المركزي أن تعمل في حالة الجفاف؟
لا تعمل مضخات الطرد المركزي وهي جافة. قبل التشغيل، يجب ملء المضخة بالماء لطرد الهواء. يحدث التجويف عند تشغيل مضخة الطرد المركزي دون تشغيلها. لا تحتوي المكرهة واللولب وأجزاء أخرى في المضخة على سائل لتبريدها، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها، مما يُسبب تلفًا مع مرور الوقت.
ما هي مضخة الطرد المركزي العمودية؟
تُركَّب مضخات الطرد المركزي العمودية عموديًا على الأرض، وتشغل مساحة صغيرة، ولا تتطلب بناء غرفة ضخ، مما يوفر التكاليف ويحقق كفاءة عالية. عندما تكون بيئة التركيب صغيرة نسبيًا، يمكن اختيار مضخة عمودية.
ما هي مضخة الطرد المركزي الأفقية؟
تُركَّب مضخات الطرد المركزي الأفقية أفقيًا على الأرض، وتتميز بهيكل بسيط، وسهولة في الصيانة، وانخفاض في الاهتزاز. ومع ذلك، فهي تشغل مساحة كبيرة وتتطلب منزلًا لاحتواء المضخة.
التجويف في مضخة الطرد المركزي
التجويف مشكلة شائعة في مضخات الطرد المركزي. عند ضعف شفط المضخة أو انخفاض السائل، يدخل بعض الهواء إلى غلافها، مما يسبب التجويف.
أعراض التجويف: بعد حدوث التجويف، قد يتعرض المكره وغلاف المضخة وأجزاء أخرى لتجويف نقطي، بل وحتى لتجويف على شكل قرص العسل أو تكسر المكره. بعد حدوث التجويف، تظهر على المضخة أعراض مثل زيادة الضوضاء، وارتفاع تردد الاهتزاز، وارتفاع درجة حرارة المحرك، وانخفاض التدفق.
