هيكل ومبدأ عمل المضخات العمودية متعددة المراحل

المضخات متعددة المراحل هي أجهزة متطورة لمعالجة السوائل، مصممة لتوفير أداء عالي الضغط باستخدام عدة دوافع ضمن غلاف مضخة واحد. صُممت هذه المضخات للتعامل بكفاءة مع مجموعة واسعة من التطبيقات التي تتطلب مستويات ضغط مرتفعة، مثل إمدادات المياه، والعمليات الصناعية، وأنظمة مكافحة الحرائق.

الشكل | مضخة عمودية متعددة المراحل PVT

هيكلمضخات متعددة المراحل عمودية

يمكن تقسيم هيكل مضخة Purity متعددة المراحل العمودية إلى أربعة مكونات أساسية: الجزء الثابت، والدوار، والمحامل، وختم العمود.
1. الجزء الثابت:مضخة طرد مركزييُشكل الجزء الثابت جوهر الأجزاء الثابتة للمضخة، ويتألف من عدة عناصر أساسية. تشمل هذه العناصر غلاف الشفط، والقسم الأوسط، وغلاف التفريغ، والناشر. تُثبّت أجزاء الجزء الثابت المختلفة معًا بإحكام باستخدام مسامير تثبيت، مما يُشكّل حجرة عمل متينة. يدخل السائل إلى المضخة عبر غلاف الشفط الطارد المركزي، بينما يخرج بعد اكتساب الضغط عبر غلاف التفريغ. يحتوي القسم الأوسط على ريش التوجيه، التي تُساعد على توجيه السائل بكفاءة من مرحلة إلى أخرى.
2. الدوار:مضخة طرد مركزي عموديةالدوار هو الجزء الدوار في مضخة الطرد المركزي، وهو أساسي لتشغيلها. يتكون من العمود، والدوافع، وقرص الموازنة، وأكمام العمود. ينقل العمود قوة الدوران من المحرك إلى الدوافع، المسؤولة عن تحريك السائل. صُممت الدوافع، المثبتة على العمود، لزيادة ضغط السائل أثناء حركته عبر المضخة. يُعد قرص الموازنة مكونًا أساسيًا آخر يُوازن قوة الدفع المحوري الناتجة أثناء التشغيل. يضمن هذا ثبات الدوار وعمل المضخة بسلاسة. أكمام العمود، الموجودة على طرفي العمود، هي مكونات قابلة للاستبدال تحمي العمود من التآكل والتلف.
٣. المحامل: تدعم المحامل عمود الدوران، مما يضمن تشغيلًا سلسًا ومستقرًا. تستخدم المضخات الرأسية متعددة المراحل عادةً نوعين من المحامل: محامل دوارة ومحامل منزلقة. المحامل الدوارة، التي تشمل المحمل، وغطاء المحمل، وغطائه، مُشحمة بالزيت، وتتميز بمتانتها وقلة احتكاكها. أما المحامل المنزلقة، فتتكون من المحمل، وغطاء المحمل، وغطاء الغبار، ومقياس مستوى الزيت، وحلقة الزيت.
٤. مانع تسرب العمود: يُعد مانع تسرب العمود أساسيًا لمنع التسربات والحفاظ على سلامة المضخة. في المضخات الرأسية متعددة المراحل، عادةً ما يستخدم مانع تسرب العمود مانع تسرب حشو. يتكون هذا المانع من غلاف مانع للتسرب على غلاف الشفط، وحشو، وحلقة مانع تسرب مائي. تُحكم مادة التغليف حول العمود لمنع تسرب السوائل، بينما تساعد حلقة مانع التسرب المائي في الحفاظ على فعالية المانع من خلال الحفاظ عليه مُشحمًا وباردًا.

الشكل | مكونات المضخة متعددة المراحل العمودية

مبدأ عمل المضخات متعددة المراحل العمودية

تعتمد مضخات الطرد المركزي العمودية متعددة المراحل على مبدأ قوة الطرد المركزي، وهو مفهوم أساسي في ديناميكا الموائع. يبدأ التشغيل عندما يُحرك المحرك الكهربائي العمود، مما يُؤدي إلى دوران الدوافع المُثبتة عليه بسرعة عالية. مع دوران الدوافع، يتعرض السائل داخل المضخة لقوة الطرد المركزي.
تدفع هذه القوة السائل من مركز الدافع نحو حافته، حيث يكتسب ضغطًا وسرعة. ثم ينتقل السائل عبر ريش التوجيه إلى المرحلة التالية، حيث يواجه دافعًا آخر. تتكرر هذه العملية على مراحل متعددة، حيث يزيد كل دافع ضغط السائل. إن الزيادة التدريجية في الضغط عبر المراحل هي ما يُمكّن المضخات الرأسية متعددة المراحل من التعامل بفعالية مع تطبيقات الضغط العالي.
يعد تصميم المكرهات ودقة الريش التوجيهية أمرًا بالغ الأهمية لضمان تحرك السائل بكفاءة خلال كل مرحلة، واكتساب الضغط دون خسائر كبيرة في الطاقة.