المحوري حالة الانقسام تُستخدم المضخات على نطاق واسع في معالجة المياه والصناعة الكيميائية والري الزراعي وغيرها من المجالات. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في نقل السائل من مكان إلى آخر. ومع ذلك، عندما تمتص المضخة الماء، يقتصر نطاق شفطها عادةً على خمسة إلى ستة أمتار، مما أثار تساؤلات بين العديد من المستخدمين. ستستكشف هذه المقالة أسباب تقييد نطاق شفط المضخة والمبادئ الفيزيائية وراء ذلك.

قبل المناقشة، يجب علينا أولاً توضيح أن نطاق شفط المضخة ليس الرأس. الفرق بين الاثنين هو كما يلي:

1. نطاق الشفط

التعريف: يشير نطاق الشفط إلى الارتفاع الذي يمكن للمضخة عنده امتصاص السائل، أي المسافة الرأسية من سطح السائل إلى مدخل المضخة. يشير عادةً إلى أقصى ارتفاع يمكن للمضخة عنده امتصاص الماء بفعالية في ظل ظروف الضغط السلبي.

العوامل المؤثرة: يتأثر مدى الشفط بعوامل مثل الضغط الجوي وضغط الغاز في المضخة وضغط بخار السائل. في الظروف العادية، يكون مدى الشفط الفعال للمضخة عادة حوالي 5 إلى 6 أمتار.

2. الرأس

التعريف: يشير الرأس إلى الارتفاع الذيمضخة حالة الانقسام المحورييمكن توليده من خلال السائل، أي الارتفاع الذي تستطيع المضخة عنده رفع السائل من المدخل إلى المخرج. لا يشمل الرأس ارتفاع رفع المضخة فحسب، بل يشمل أيضًا عوامل أخرى مثل فقدان احتكاك خط الأنابيب وفقدان المقاومة المحلية.

العوامل المؤثرة: يتأثر الرأس بمنحنى أداء المضخة ومعدل التدفق وكثافة ولزوجة السائل وطول وقطر خط الأنابيب وما إلى ذلك. يعكس الرأس القدرة التشغيلية للمضخة في ظل ظروف عمل محددة.

المبدأ الأساسي لمضخة الحالة المحورية المنقسمة هو استخدام القوة الطاردة المركزية التي تولدها المكره الدوارة لدفع تدفق السائل. عندما تدور المكره، يتم امتصاص السائل إلى مدخل المضخة، ثم يتم تسريع السائل ودفعه خارج مخرج المضخة عن طريق دوران المكره. يتم تحقيق شفط المضخة بالاعتماد على الضغط الجوي وفرق الضغط المنخفض نسبيًا في المضخة. سيؤثر فرق الضغط الجوي أيضًا على:

حدود الضغط الجوي

يتأثر مدى شفط المضخة بشكل مباشر بالضغط الجوي. عند مستوى سطح البحر، يبلغ الضغط الجوي القياسي حوالي 101.3 كيلو باسكال (760 ملم زئبق)، مما يعني أنه في ظل الظروف المثالية، يمكن أن يصل مدى شفط المضخة نظريًا إلى حوالي 10.3 متر. ومع ذلك، بسبب فقدان الاحتكاك في السائل والجاذبية وعوامل أخرى، يقتصر نطاق الشفط الفعلي بشكل عام على 5 إلى 6 أمتار.

ضغط الغاز والفراغ

مع زيادة نطاق الشفط، ينخفض ​​الضغط المتولد داخل المضخة. عندما يتجاوز ارتفاع السائل المستنشق نطاق الشفط الفعال للمضخة، فقد يتشكل فراغ داخل المضخة. سيؤدي هذا الوضع إلى ضغط الغاز في المضخة، مما يؤثر على تدفق السائل وحتى يتسبب في تعطل المضخة.

ضغط بخار السائل

كل سائل له ضغط بخار خاص به. عندما يكون ضغط بخار السائل قريبًا من الضغط الجوي، فإنه يميل إلى التبخر وتكوين فقاعات. في بنية مضخة الغلاف المنقسمة المحورية، يمكن أن يؤدي تكوين الفقاعات إلى عدم استقرار ديناميكي للسوائل، وفي الحالات الشديدة، يمكن أن يتسبب أيضًا في حدوث تجويف، مما لا يقلل من أداء المضخة فحسب، بل قد يؤدي أيضًا إلى إتلاف غلاف المضخة.

حدود التصميم الهيكلي

يعتمد تصميم المضخة على مبادئ ميكانيكا السوائل المحددة، ويرتبط تصميم ومادة المكره وغلاف المضخة ارتباطًا وثيقًا بخصائص عملها. نظرًا للخصائص الطبيعية لمضخة الغلاف المنقسمة المحورية، فإن التصميم لا يدعم نطاق شفط أعلى، مما يقلل بشكل كبير من كفاءة عملها عند نطاق شفط يزيد عن خمسة أو ستة أمتار.

وفي الختام

يتم تحديد حد نطاق الشفط لمضخة الحالة المنقسمة المحورية من خلال عوامل متعددة مثل الضغط الجوي وخصائص السائل وتصميم المضخة. إن فهم سبب هذا القيد سيساعد المستخدمين على اتخاذ خيارات معقولة عند استخدام المضخات وتجنب مشاكل كفاءة المعدات وفشلها بسبب الشفط المفرط. بالنسبة للمعدات التي تتطلب شفطًا أكبر، فكر في استخدام مضخة ذاتية التحضير أو أنواع أخرى من المضخات لتلبية متطلبات الاستخدام المحددة. فقط من خلال اختيار المعدات واستخدامها بشكل صحيح يمكن الاستفادة الكاملة من أداء المضخة.