كيف تعمل مضخة الطرد المركزي الغاطسة والمكره
مضخة طرد مركزي قابلة للغوص تجمع بين محرك كهربائي ومراحل هيدروليكية طرد مركزي في وحدة مصممة للعمل تحت مستوى السائل.هذا الترتيب يلغي العديد من قيود الشفط ويسمح للمضخة بدفع المياه إلى الأعلى من الآبار، الخزانات والحفر والخزانات وأنظمة المعالجة.
المروحة مركزية في الأداء. قطرها وشكل الشفرة وعرض الممر وسرعة الدوران والعلاقة مع الغلاف تحدد كيفية نقل الطاقة إلى السائل.فهم هذه الأساسيات يساعد المشترين على مقارنة مضخة الدفع الغواص، مضخة البئر الطائرة المركزية، وغيرها من تصاميم ضخ المياه الغارقة.
تدخل المياه بالقرب من مركز أو العين للدراجة الدوارة. تسرع الأظافر المياه إلى الخارج. ثم يحول المنتشر المحيط به أو الفولوت جزءًا من هذه السرعة إلى ضغط.في مضخة ذات مرحلة واحدةفي مضخة متعددة المراحل، تمر المياه عبر سلسلة من الدوائر والمنشطات، وإضافة رأس في كل مرحلة.
يقدم المحرك طاقة العمود ، بينما يحدد الجمعية الهيدروليكية التدفق والرأس والكفاءة. تحدث الخسائر في المحرك والحاويات والأختام ومسارات التسرب الداخلية والممرات الهيدروليكية.الكفاءة الشاملة تعكس النتيجة المشتركة.
يجب أن تخلق مضخة سطحية رافعة امتصاص وتحافظ على خط امتصاص مبدئي. تبدأ مضخة الطرد المركزي المغمورة بالماء المحيط بالفعل بمدخلها.هذا يقلل من مشاكل البداية ويقلل من خطر التجويف الناجم عن رفع الشفط المفرط.
العمليات تحت الماء لا تزيل كل مخاطر الدخول الغطس غير الكافي يمكن أن يخلق دوامات ويستقطب الهواءأو الهندسة السيئة الصندوق لا يزال يمكن أن تقلل من الضغط المتاح وتسبب تشغيل غير مستقر.
تتميز الدوائر المغلقة بأغطية أمامية و خلفية حول الأغشية. وهي شائعة في مضخات المياه النظيفة و يمكن أن توفر كفاءة جيدة.مساحاتها الداخلية الضيقة تجعلها أقل تحملًا للمواد الصلبة الكبيرة.
المحركات شبه المفتوحة لديها غطاء واحد ويمكن أن تتعامل مع بعض المواد المعلقة مع السماح بتعديل الفراغ في بعض التصاميم.المدارات المفتوحة توفر وصولا أوسع إلى الشفرات ويمكن أن تناسب السوائل التي تحتوي على المزيد من الصلبة، على الرغم من أن الكفاءة وسلوك الارتداء يعتمدان على الهندسة المحددة.
تخلق الدوائر الدوارة مجال تدفق دوار مع الحد من الاتصال المباشر بين المواد الصلبة الكبيرة والدوائر. تستخدم الدوائر غير المسدودة الممرات الواسعة للمياه العادمة.تستخدم الدوائر ذات التدفق المختلط والتيار المحوري عندما تكون هناك حاجة إلى تدفق مرتفع للغاية في الرأس السفلي أو المتوسط.
التصميم الصحيح يعتمد على السائل. محرك المياه النظيفة ذو الكفاءة العالية قد يفشل بسرعةفي حين أن محرك المياه الصرفية واسع الممر قد يستهلك طاقة أكثر مما هو ضروري في واجب المياه النظيفة.
غالبًا ما تستخدم مضخة مياه مركزية قابلة للغوص ذات مرحلة واحدة للتصريف أو الدورة الدموية أو النقل أو التطبيقات ذات الرأس المتوسط.عادة ما تستخدم مضخة البئر الطرد المركزي مراحل متعددة لأن الآبار العميقة تتطلب رأسا كبيرا في قطر ضيق.
إضافة المراحل تزيد من الرأس، ولكنها تزيد أيضا الطول، وعدد المكونات، والحساسية لارتداء الحادة.يجب أن يتم تحديد عدد المراحل من الضرورة المطلوبة بدلا من اختيارها فقط من عمق البئر الاسمي.
منحنى تدفق الرأس يظهر كيف ينخفض الرأس مع زيادة التدفق. منحنى الكفاءة يحدد أفضل نقطة كفاءة والمدى المحيط بها. منحنى الطاقة يظهر الطاقة الممتصة،بينما يمكن توفير منحنى NPSH للتصاميم ذات الصلة.
حدد المضخة في الرأس الديناميكي الإجمالي الفعلي. وهذا يشمل الرفع الرأسي، وضغط المخرج، وفقدان الاحتكاك. نقطة العمل قريبة جدا من إغلاق يمكن أن يسبب إعادة الدورة الداخلية، الحرارة،القوى الشعاعية، والاهتزازات. التشغيل بعيدا جدا إلى اليمين يمكن أن يفرط المحرك أو خلق ظروف دخول غير مواتية.
لا تجمع أبداً الحد الأقصى للتدفق والحد الأقصى للرأس كما لو كانت نقطة تشغيل واحدة. فهي نقاط نهائية منفصلة. اطلب المنحنى للدراجة الدقيقة وعدد المراحل والسرعة والتردد المعروض.
بالنسبة لنفس هندسة المضخة ، يتغير التدفق تقريبًا متناسبًا مع السرعة ، وتتغير الرأس تقريبًا مع مربع السرعة ، وتتغير القوة تقريبًا مع مكعب السرعة.هذه العلاقات تشرح لماذا خفض السرعة المتواضعة يمكن أن توفر الطاقة في نظام التدفق المتغير.
النظم الفعلية وكفاءات المضخة تعقد النتيجة، لذلك يجب تطبيق محرك تردد متغير باستخدام حدود الشركة المصنعة.آثار الكابلات، و يجب النظر في منطقة التشغيل المسموح بها.
يقدم الحديد الزهري قوة وقيمة للعديد من تطبيقات المياه النظيفة والصناعية. يحسن الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة التآكل في السوائل المناسبة. البرونز، الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج،البوليمرات الهندسية، والسبائك المقاومة تخدم ظروف أكثر تخصصا.
تعتمد الكفاءة جزئيًا على المسافات الوثيقة بين الأجزاء الدورية والثابتة. تضخّم الجسيمات اللاصقة هذه المسافات وتزيد من التسرب الداخلي.قد تستمر المضخة في العمل مع توفير رأس أقل تدريجيا وتدفق أقلحلقات الارتداء القابلة للإستبدال أو لوحات الارتداء يمكن أن تستعيد الأداء دون استبدال الغلاف الكامل.
العديد من المحركات الغارقة تنقل الحرارة إلى المياه المحيطة بها. قد تتطلب محركات الآبار العميقة الحد الأدنى لسرعة التدفق على طول سطح المحرك. في بئر قطره كبير أو خزان أو خزان مفتوح ، يمكن أن يكون هناك حرارة في الماء.يمكن أن توجه غطاء التدفق الماء عبر المحرك للحفاظ على التبريد.
أجهزة الاستشعار الحرارية، ومركبات الإرسال المفرطة، وحماية فقدان المراحل، وحماية التشغيل الجاف، وأجهزة استشعار الرطوبة تساعد في منع الأضرار. يجب أن يتوافق نظام التحكم مع حجم المحرك، وحرجة التشغيل،ونتائج الفشل.
يحدث التجويف عندما ينخفض الضغط المحلي بما فيه الكفاية لتشكل فقاعات البخار وتنهار. يمكن أن تشمل الأعراض الضوضاء والاهتزاز وانخفاض الأداء وتلف الدفة.يمكن أن يؤدي إدخال الهواء إلى عدم استقرار مماثل.
يجب الحفاظ على الغرق الكافي في المدخل ، وإزالة القيود ، وتجنب تدفق القرب الحاد ، وضمان تركيب المضخة عموديا أو أفقيا فقط كما هو مسموح به.يجب أن تنظر المنشآت العميقة في السحب، مستويات المياه الموسمية، وعائد البئر، وموقف المضخة فوق قاع البئر.
استخدم مضخة عديدة المراحل للأسفل للآبار العميقة ورفع المياه النظيفة عالية الرأس. استخدم مضخة مركزية قابلة للغوص على غرار الصرف الصحي للخزانات ومياه البناء والنقل العام.اختيار المياه الصرف الصحي الهيدروليكية حيث توجد المواد الصلبة الكبيرة أو الأليافالنظر في مضخات تدفق مختلطة أو تدفق محوري لمهمات الحجم الكبير ، والرأس المنخفض.
في كل حالة ، تطابق تدفق ، الرأس ، السائل ، درجة الحرارة ، أبعاد التثبيت ، إمدادات الطاقة ، وجدول التشغيل. يصف مصطلح الغواصة بيئة التثبيت.لا يحدد تصميم هيدروليكي عالمي واحد.
توفير التدفق، الرأس الديناميكي الإجمالي، تكوين السائل، المواد الصلبة، درجة الحرارة، البئر أو أبعاد الصهريج، الحد الأدنى والحد الأقصى لمستويات المياه، حجم وأنحاء أنابيب التفريغ، عدد الأدوات، إمدادات الطاقة،توجيه التثبيت، ساعات التشغيل المتوقعة، وطول الكابلات، ومتطلبات التحكم.
بالنسبة للآبار ، أضف قطر الغلاف ، والعمق الإجمالي ، ومستوى المياه الثابتة ، ومستوى مياه الضخ ، والإيرادات من البئر ، وموقع الشاشة ، ومحتوى الرمل ، وعمق ضبط المضخة المطلوب.
تعمل مضخة الدفع الغواصة عن طريق تحويل طاقة المحرك إلى سرعة السائل ثم الضغط. يعتمد الاختيار الموثوق على أكثر من كيلوواط المحرك أو قطر المخرج.من خلال مطابقة نوع الدوائر، عدد المراحل ، منحنى الأداء ، المواد ، ترتيب التبريد ، ومدى التشغيل للنظام الحقيقي ، يمكن للمشترين تحقيق تدفق مستقر ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، وطول عمر الخدمة.
انخفاض التدفق لا يعني دائما أن المحرك معيب. الأسباب المحتملة تشمل انخفاض مستوى المياه، والدوران العكسي على محرك ثلاثي المراحل،صمام مغلق جزئياًمقارنة قياسات التشغيل الحالية مع بيانات التشغيل قبل تفكيك المضخة.
يمكن أن تتلف الدواسة بسبب التجويف أو التآكل أو الكشط أو تأثير الحطام. يؤدي الضرر غير المتساوي إلى عدم التوازن الهيدروليكي والاهتزاز.استعادة المحرك فقط مع ترك أجزاء هيدروليكية ملونة دون تغيير قد تعيد المضخة إلى الخدمة دون استعادة قدرتها.
في غلاف معين، يزيد قطر الدوائر بشكل عام من الطلب على الرأس والطاقة، ولكن يجب تأكيد التأثير على منحنى الشركة المصنعة.يجب أن تظل المحرك والمدى التشغيلي المسموح به مناسبًا.
كل مرحلة تضيف رأسًا. تتيح المراحل المتعددة مضخة ضيقة لتوليد الضغط المطلوب لرفع الماء من العمق أثناء تركيبه داخل غلاف الحفر.
تم تصميم المضخات الطائرة المركزية للسوائل. يقلل الهواء المدخل من الرأس ويمكن أن يجعل العملية غير مستقرة. تعد هندسة المدخل الجيدة ، والغمر الكافي ، والتهوية المناسبة مهمة.
هي النقطة التي يصل فيها تكوين مضخة معين إلى أعلى كفاءة هيدروليكية. عادة ما تواجه المضخات ضغوط هيدروليكية أقل عند تشغيلها في منطقة معتمدة حول هذه النقطة.
استبدال مناسب عندما يمنع الارتداء، التآكل، الشقوق، عدم التوازن، أو فقدان الأبعاد أداء مقبول.والحاويات لأن الأجزاء الجديدة والمتسخة يجب أن تعمل معا.
