ما هي أنواع المضخات واستخداماتها

أنواع المضخات

يتوقف نوع المضخة واختيارها بشكل أساسي على الغرض من استخدامها، ويعتمد استخدام المضخات بشكل أساسي على نوع السائل الذي يتم ضخه، والمسافة المرغوبة لتحريك السائل، والكمية المطلوبة في إطار زمني معين. ومع ذلك، فإن تحديد نوع المضخة بناء على الاستخدام الخاص بها لغرض معين ليس أمرا سهلا. يمكن تصنيف المضخات بشكل عام إلى نوعين يعملان بطرق مختلفة إلى حد كبير ويشكلان معظم تصميمات المضخات بشكل عام.

أنواع المضخات وأهم استخداماتها

تُصنَّف المضخات إلى نوعين هما المضخات الديناميكية وكذلك مضخات الإزاحة الإيجابية.

مضخات ديناميكية

هناك عدة أنواع من المضخات الديناميكية التي قد تتشابه قليلاً في مكوناتها الداخلية، ولكنها تختلف في قدرتها على دفع المياه والسوائل بشكل عام.

•  مضخات الطرد المركزي

هذه الأنواع من المضخات هي الأكثر استخدامًا في جميع أنحاء العالم، وتتميز بالقوة والفعالية والتكلفة المنخفضة إلى حد ما، حيث يزداد ضغط السائل عندماتعمل المضخة من مدخلها إلى مخرجها، ويؤدي تغيير الضغط إلى دفع السائل في جميع أنحاء الجهاز.

ينتج هذا النوع من المضخات تعزيزًا للقوة، حيث يتم تحريك الطاقة الميكانيكية من المحرك الكهربائي إلى السائل عبر الريش الدوارة، سوف يدخل تدفق السائل إلى مركز الريش ويخرج مع شفراتها، وتعمل قوة الطرد المركزي على تعزيز قوة الطرد المركزي من سرعة السائل ويمكن أيضًا تغيير الطاقة مثل الحركية إلى القوة.

• مضخات الطرد المركزي العمودية

يعرف مضخات الطرد المركزي العمودية أيضا باسم المضخات الهيدروليكية. تستخدم هذه المضخات عمودا خاصا بها وتحتوي على وحدات هيدروليكية لمعالجة السوائل. يتميز تصميمها الداخلي بالسماح للسائل بالهبوط في الحفرة لأن المحامل تكون خارجية للحفرة. لا تستخدم هذه المضخات حاوية تعبئة لتغطية العمود، بل تستخدم جلبة دواسة الوقود في مكانها. تستخدم هذه المضخات بشكل شائع في غسيل وتنظيف وأنظمة معالجة المياه للسوائل ذات اللزوجة العالية.

• مضخات الطرد المركزي الأفقية

تتضمن هذه الأنواع من المضخات ما لا يقل عن اثنين من الدفاعات الأخرى، تستخدم هذه المضخات في خدمات الضخ، وتعتبر كل مرحلة من هذه المضخات مضخة فاصلة، جميع المراحل في مكان مماثل وتكون مثبتة على عمود مماثل، على عمود أفقي منفرد، يمكن تركيب ثماني مراحل إضافية على الأقل. يمكن أيضًا أن تكون المضخات متعددة المراحل أحادية الشفط المزدوجة على الريش الأولى.

• مضخات غاطسة

يطلق على هذه المضخات أيضا اسم مضخات مياه الأمطار والصرف الصحي، وتشبه دينمو الماء. وتستخدم هذه المضخات في البناء والتطبيقات المنزلية والصناعية والتجارية والريفية والبلدية، بالإضافة إلى تطبيقات إعادة تدوير مياه الأمطار.

تعد المضخات الغاطسة مناسبة لتحويل مياه الأمطار، والمياه الجوفية، والصرف الصحي، والمياه السوداء، والمياه الرمادية، ومياه الأمطار، والنفايات التجارية، والمواد الكيميائية، ومياه التجويف، والمواد الغذائية، كما تتضمن أنواع الأنابيب هذه المضخات مختلفة بشكل أساسيا على دفاعات مختلفة مثل المضخات المغلقة، والمضادة للكتل، والدوامة، والمراحل المتعددة، والقناة الواحدة، والقطع، والمضخات المطحنة، وبالنسبة للتطبيقات المختلفة، فهناك مجموعة واسعة من الوصل إليها والتي تشمل التدفق العالي، والتدفق المنخفض، والرأس المنخفض، بالإضافة إلى الرأس المرتفع.

• أنظمة حنفية الحريق

تسمى أنظمة مضخات إطفاء الحرائق أيضا بأسماء مثل معززات الصنابير ومضخات الحريق ومضخات مياه الحريق. إنها مضخة تعزيز الماء، وهي مضخات مياه ذات قوة عالية تهدف إلى تعزيز قدرة مكافحة حرائق البناء عن طريق زيادة القوة داخل صنبور المياه لأن التيار الكهربائي غير كاف. تتضمن تطبيقات هذا النوع من المضخات أساسا الري ونقل المياه.

مضخات الإزاحة الإيجابية

تنقسم مضخات الإزاحة الموجبة إلى عدة أنواع مختلفة، ومن بينها مضخات الحجاب الحاجز والعتاد والمضخات التمعجية والفصية والمضخات المكبسية.

•  مضخات الحجاب الحاجز

تعرف المضخات الغشائية أيضا بمضخات AOD (أغشية تعمل بالهواء) ومضخات تعمل بالهواء المضغوط ومضخات AODD. تستخدم هذه المضخات بشكل رئيسي في التطبيقات المستمرة مثل المصانع العامة والصناعية والتعدين. وتستخدم مضخات AOD بشكل خاص في المناطق التي لا تتوفر فيها مصادر طاقة، وخاصة في المناطق غير المستقرة والقابلة للاشتعال. وتستخدم هذه المضخات أيضا في نقل المواد الكيميائية وتصنيع الأغذية ومناجم الفحم تحت الأرض.

هذه المضخات هي مضخات استجابة وتحتوي على غشاءين يتم تشغيلهما بالهواء المكثف، حيث يتم توجيه قسم الهواء بواسطة صمام النقل الهوائي بالتناوب نحو الحجاب الحاجز، ويتم تركيب مجموعة من الكرات أو صمامات الفحص في كل غشاء.

• مضخات التروس

تتميز هذه المضخات بأنها من نوع المضخات الدوارة ذات الإزاحة الإيجابية، وهذا يعني أنها تحتاج إلى كمية ثابتة من السائل في كل دورة، وتستخدم هذه المضخات لنقل السوائل في الآلات التي تدخل وتخرج من الشبكة لعمل ضخ ثابت. وتتميز هذه المضخات بأنها تستطيع ضخ السوائل ذات الكثافة العالية بكفاءة عالية.

المضخة الترسية لا تحتوي على أي صمامات لتقليل الخسائر الناتجة عن الاحتكاك ولتحقيق سرعات دفع عالية، ولذلك فهي متوافقة مع السوائل اللزجة مثل الوقود وزيوت التشحيم، ولكن هذه المضخات غير مناسبة للاستخدام معالمواد الصلبة والسوائل القاسية.

• المضخات التمعجية

تسمى المضخات التمعجية أيضًا بالمضخات الأنبوبية، هذه نوع من مضخات الإزاحة الإيجابية، وتستخدم هذه المضخات بشكل أساسي على معالجة الصناعات الكيميائية والغذائية ومعالجة المياه، تعمل على تدفق المواد بشكل مستقرًا للقياس والمزج، كما يمكنها ضخ مجموعة متنوعة من السوائل مثل معجون الأسنان وجميع أنواع المواد الكيميائية.

• مضخات الفص

هذه المضخات لديها خصائص مختلفة مثل الكفاءة العالية الممتازة، ومقاومة الصدأ، والصفات الصحية، والموثوقية. بالإضافة إلى ذلك، فهي قادرة على التعامل مع السوائل ذات اللزوجة العالية والمواد الصلبة دون التسبب في أي ضرر لها. يمكن ربط عمل هذه المضخات بمضخات التروس، بغض النظر عن الأجزاء التي لا تلامس بعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك، تتميز هذه المضخات بغرف ضخ ممتازة مقارنة بمضخات التروس.

• مضخات المكبس

تعد مضخات المكبس نوعًا واحدًا من مضخات الإزاحة الإيجابية، حيث يستجيب المحرك عالي القوة من خلال الضغط على المكبس. وتستخدم هذه المضخات بشكل متكرر في ري المزروعات بالمياه، وفي الأعمال التي تحتاج إلى ضغط عالٍ وموثوق وأنظمة توصيل لنقل الشوكولاتة والمعجنات والطلاء وغيرها.

وبالتالي، فإن كل هذا يتعلق بتصنيف المضخات مثل المضخات الطردية والإيجابية، والتي تستخدم في أنواع مختلفة من المباني لتسهيل حركة المواد السائلة، ويمكن للمضخات المستخدمة في الإسكان والتجارة التعامل مع المياه. وتوفر مضخات الحريق إمدادا سريعا بالمياه للرشاشات الأوتوماتيكية ورجال الإطفاء ، كما توفر مضخات التعزيز المياه النظيفة للطوابق العليا في المنازل.

العوامل التي تؤثر على اختيار المضخة

خصائص السائل المستخدم في المعالجة

• لزوجة سائلة
• درجة الحرارة
• جاذبية معينة
• ضغط البخار
• المواد الصلبة الموجودة والتركيز
• حساسية المواد للقص
• هل كاشطة أو غير كاشطة

مواد البناء المستخدمة مع السوائل

تحدد نسبة مواد البناء المستخدمة في المضخة والسوائل التي تستخدم معها المضخة، وفقًا للخطط المعينة لعملية الضخ.

 أهمية المضخة في تشغيل المحطة

في بعض الحالات الضرورية، لا يمكن التوقف عن استخدام المضخات، ويمكن اختيار المضخات الأكثر تكلفة والخدمة الشاقة ذات الميزات الخاصة، إذا كان بإمكان إزالة المضخات من الخدمة للصيانة، ويمكن النظر في خيارات أقل تكلفة في حال كان ذلك ممكنًا.

 شروط مدخل المضخة

يتم حساب قيمة رأس الشفط الإيجابي الصافي للنظام (NPSH) المتاح من خلال معرفة ضغط المدخل للمضخة وضغط البخار للسائل، ويجب التأكد من تجاوز قيمة NPSHA لرأس الشفط الإيجابي الصافي المطلوب للمضخة (NPSH).

 بيئة المضخة

تختلف الظروف البيئية التي يجب مراعاتها عند استخدام المضخة، فإذا كانت المضخة ستوضع في الخارج، قد يكون هناك حاجة للاهتمام بعوامل البناء أو التركيب في درجات حرارة تجمد، وإذا كانت البيئة خطرة أو تحتوي على أبخرة متفجرة أو غبار، فقد يكون هناك حاجة لميزات خاصة للمحرك.

توفر مصدر الطاقة

مصدر الطاقة الأكثر شيوعًا في الولايات المتحدة هو 115-230 فولت / 60 هرتز / مرحلة واحدة أو 230-460 فولت ، 60 هرتز / 3 أطوار، يمكن تحديد المحركات الخاصة للتشغيل خارج الولايات المتحدة أو باستخدام بطاريات التيار المستمر، كما يمكن أيضًا استخدام الهواء المضغوط أو الزيت الهيدروليكي المضغوط للحصول على الطاقة.

معدل التدفق والضغط

يتم تحديد معدل تدفق السائل ومعرفة مقدار الوقت اللازم لتحريكه بواسطة الحجم الإجمالي. يمكن أيضا حساب الضغط التفاضلي للمضخة عن طريق معرفة حجم الأنابيب (الطول والتجهيزات) والمصاعد الثابتة ومعدات النظام (المرشحات والصمامات وما إلى ذلك) وفقدان الاحتكاك.