تُعد المضخات الطاردة المركزية العمودية مكونًا أساسيًا في العديد من التطبيقات الصناعية والتجارية، وخاصة في البيئات التي تكون فيها المساحة محدودة. تشتهر هذه المضخات بتصميمها المدمج وتشغيلها الفعّال. ستتناول هذه المقالة تصميمها ومبادئ عملها وأنواعها وتطبيقاتها ومزاياها وعيوبها ومشاكل استكشاف الأخطاء وإصلاحها الشائعة.

التصميم ومبادئ العمل

ميزات التصميم:

تتميز المضخات الطاردة المركزية العمودية بفتحات الشفط والتفريغ المحاذية لنظام الأنابيب، والمصممة خصيصًا للتركيب العمودي. يضمن هذا المحاذاة تدفقًا سلسًا للسائل المضخ، مما يجعلها مثالية لغرف المضخات الصغيرة وغيرها من المساحات الضيقة. تُستخدم هذه المضخات في المقام الأول لنقل السوائل منخفضة اللزوجة مثل الماء وبعض المواد الكيميائية، وتوجد عادةً في تطبيقات المضخات الدائرية حيث تكون هناك حاجة إلى تدفق المياه المضغوطة.

مبدأ العمل:

تعتمد عملية تشغيل مضخة الطرد المركزي العمودية على مبدأ الدوامة القسرية. فعندما يبدأ المحرك الكهربائي في العمل، فإنه يدور الدافع، مما يخلق فراغًا داخل غلاف المضخة. ويسحب هذا الفراغ السائل إلى المضخة من خلال منفذ الشفط. ثم يتعرض السائل لقوة الطرد المركزي أثناء مروره عبر الدافع الدوار، والذي يحركه شعاعيًا ومحوريًا إلى الخارج. وعند الخروج من الدافع، يدخل السائل إلى الناشر حيث تقل سرعته ويزداد الضغط. وأخيرًا، يتم توجيه السائل عبر مخرج المضخة وإلى شبكة الأنابيب لنقله إلى الموقع المطلوب.

صورة|مضخة الطرد المركزي العمودية المضمنة من نوع Purity-PTD

أنواع المضخات الطاردة المركزية العمودية المضمنة

مضخات خطية عمودية أحادية الكتلة:
تتميز المضخات الخطية العمودية أحادية الكتلة بمروحة متصلة مباشرة بعمود المحرك، مما يجعلها بسيطة وفعالة من حيث التكلفة، على الرغم من أن صيانتها قد تكون صعبة. وهي مناسبة للمهام الخفيفة وفترات التشغيل القصيرة بسرعة المحرك الكاملة.
مضخات خطية عمودية مقترنة صلبة:
تحتوي هذه المضخات على أعمدة محرك ومضخة منفصلة متصلة بوصلة صلبة. هذا التصميم قوي وسهل الإصلاح، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية واستقرارًا.
مضخات خطية عمودية مقترنة بفاصل:
في المضخات الخطية العمودية المقترنة بفاصل، يتم توصيل عمود المحرك برأس المضخة عبر وصلة مرنة تتضمن مجموعة محمل إضافية. يستوعب هذا التصميم المحاذاة الخاطئة البسيطة ويضمن التوزيع المتساوي للأحمال الشعاعية، مما يجعل هذه المضخات سهلة الصيانة ومثالية للتطبيقات ذات دورات الصيانة القصيرة ووقت التوقف المنخفض، مثل مضخات الحريق ومضخات تغذية الغلايات.
مضخات عمودية خطية ذات شفط واحد:
تتميز المضخات العمودية الخطية ذات الشفط الواحد بتصميم مدمج حيث يدخل السائل المضخ من جانب واحد من الدافع ويخرج من الجانب الآخر، مما يضمن التشغيل السلس.
مضخات عمودية خطية ذات شفط مزدوج:
تتميز المضخات العمودية الخطية ذات الشفط المزدوج بتصميم دافع متجاور، مما يسمح للسائل بالدخول من كلا الجانبين والتفريغ من المنتصف. يتعامل هذا التصميم مع معدلات تدفق أعلى ويقلل من خطر التجويف، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الأكثر تطلبًا.

التطبيقات

تُعد المضخات الطاردة المركزية العمودية متعددة الاستخدامات وتُستخدم في مجموعة متنوعة من البيئات:
الري الزراعي: نقل المياه بكفاءة إلى الحقول.
نقل المياه المنزلية والصناعية: نقل المياه لأغراض منزلية وصناعية مختلفة.
أنظمة التنظيف وإعادة التدوير الصناعي: ضمان تدفق المياه بشكل ثابت في عمليات التنظيف والعمليات الصناعية.
أنظمة إمداد المياه البلدية: ضخ المياه في البنية التحتية للمدينة.
أنظمة تكييف الهواء والتدفئة: تدوير المياه في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
الحماية من الحرائق: تعمل كمضخات حريق في أنظمة السلامة.
مضخات تغذية الغلايات: إمداد الغلايات بالمياه.

صورة | مخطط أجزاء PTD

المميزات والعيوب

المزايا:

1. كفاءة عالية: تتميز المضخات الرأسية بكفاءة عالية في استخدام الطاقة ويمكنها التعامل مع الضغوط ودرجات الحرارة العالية.
2. تصميم موفر للمساحة: يتطلب هيكلها المدمج مساحة أرضية أقل، مع وجود الخلوص بين المحرك والخدمة أعلى غلاف المضخة.
3. سهولة التركيب: تعمل شبكة الأنابيب المبسطة وتصميم الكتلة الواحدة على التخلص من الحاجة إلى اقتران ومحاذاة العمود.
4. انخفاض الضوضاء والاهتزاز: الأعمدة الرأسية متوازنة بشكل طبيعي، مما يقلل من الضوضاء والاهتزاز أثناء التشغيل.
العيوب:
1. متطلبات الخلوص الرأسي: يتطلب التركيب والصيانة مساحة رأسية كبيرة.
2. تعقيد الصيانة: قد يكون صيانة الأختام الميكانيكية والتعامل مع مشكلات التآكل أمرًا صعبًا، خاصة بالنسبة للمحركات الكبيرة التي تتجاوز 25 حصانًا.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها الشائعة

تفريغ صفري:
تحقق من وجود انسدادات في المدخل.
تأكد من أن اتجاه دوران المحرك صحيح.
قم بإزالة أي هواء في المضخة أو أنابيب الشفط.
قم بإزالة أي انسدادات في المكره أو صمامات الفحص.
الاهتزاز المفرط:
فحص المكرهات البالية واستبدالها.
إعادة توازن المكونات غير المتوازنة.
تصحيح أي انحرافات أو اختلالات في عمود المضخة.
مستويات الضوضاء العالية:
استبدال المحامل أو المكرهات البالية.
معالجة مشاكل التجويف من خلال التأكد من أن رأس ضغط الشفط مناسب.
تأكد من أن المضخة تعمل ضمن نطاق العمل المحدد.
شد أي مكونات فضفاضة.
ارتفاع حرارة المحمل:
محاذاة القابض الصحيحة.
الحفاظ على مستويات زيت التشحيم المناسبة والنظافة.
تصريف الشحوم الزائدة من غلاف المحمل.
زيادة حمل السائق:
خفض سرعة المضخة إذا كانت عالية جدًا.
التحقق من وجود عوائق أو انحرافات ميكانيكية.
تأكد من أن كثافة السائل ولزوجته ضمن مواصفات تصميم المضخة.
تأكد من مصدر الجهد الكهربائي للمضخة.

ملخص

تُعد المضخات الطاردة المركزية العمودية ضرورية للعديد من التطبيقات الصناعية والتجارية نظرًا لتصميمها المدمج الذي يوفر المساحة وكفاءتها العالية وموثوقيتها. وعلى الرغم من متطلبات صيانتها المعقدة، تظل هذه المضخات الخيار المفضل في العديد من التطبيقات الحرجة، حيث توفر التوازن بين الأداء والعملية.