شرح مخططات منحنى المضخة

ما هو منحنى المضخة

ستخبرك قراءة منحنى المضخة بكيفية أداء المضخة فيما يتعلق برأس الضغط والتدفق. سيتضمن غطاء منحنى المضخة المركب منحنيات أداء المضخة ومنحنيات القدرة الحصانية و NPSH المطلوبة. يتم تعريف منحنى لسرعة تشغيل محددة (دورة في الدقيقة) وقطر مدخل / مخرج محدد.

يوجد منحنى مضخة لمضخة EDDY HD-10000 في الصورة أدناه.

رأس المضخة – ضغط المضخة

في الرسم البياني الرئيسي للمحور Y الرأسي لدينا ضغط الرأس وعلى المحور X الأفقي، لدينا معدل التدفق. في الأساس ، الرأس هو الضغط ومعدل التدفق هو مقدار الماء الذي يمكن أن تحركه المضخة.

الرأس مفيد لأنه يقيم قدرة المضخة على القيام بعمل. تتضمن معظم تطبيقات المضخة نقل السوائل إلى مستوى أعلى. إذا كان عليك ضخ سائل لمسافة 30 قدما ولم يكن لدى المضخة 30 قدما على الأقل من الرأس ، فلا توجد فرصة لعملها. ستحتاج المضخة إلى 30 قدما على الأقل بالإضافة إلى فقدان الاحتكاك للحصول على التدفق المطلوب عند نقطة التفريغ المطلوبة.

يختلف ضغط الرأس باختلاف السوائل التي تضخها. على سبيل المثال ، اشترينا مضخة يمكنها توفير 150 قدما من الرأس (45.72 مترا). ثم نستخدمه لضخ المياه ، وسيكون الضغط حوالي 54.25 رطل لكل بوصة مربعة (4.485 بار). ولكن إذا استخدمناه لضخ الحليب ، فسيكون الضغط حوالي 56.15 رطل لكل بوصة مربعة (4.64 بار). سيختلف الضغط اعتمادا على السائل المستخدم ولكن الارتفاع الذي يمكن تحريكه بواسطة المضخة سيبقى كما هو.

معدل تدفق المضخة

معدل تدفق المضخة هو مقدار السوائل التي يمكن أن تنقلها خلال فترة زمنية معينة. مع العلم بذلك ، يمكنك تقييم ما إذا كان النظام الحالي يعمل بكفاءة أم لا. إذا كنت تعرف معدل التدفق الذي يجب أن تحققه ومع ذلك لا يعمل نظامك ، فيمكنك اتخاذ الإجراء اللازم لإصلاح المشكلة.

أفضل طريقة لقراءة معدل التدفق الخاص بك باستخدام مقياس التدفق. إنه جهاز بسيط يمكنه قياس كمية السوائل التي تمر عبر خط أنابيب. قم بتوصيل هذا بأنبوب التفريغ الخاص بك ، في أقرب مكان ممكن من المضخة الخاصة بك ويجب أن يمنحك قراءة موثوقة لمعدل التدفق الخاص بك. من المهم تجهيز نظامك بعدادات للتحقق من أدائه بمرور الوقت. سنوات على شخص آخر سيقوم بإجراء تغييرات على النظام وسيكون قادرا على قراءة العدادات المضافة إلى النظام لتصحيح أي مشاكل يتم إدخالها على النظام من خلال تغييراتها.

منحنى الأداء

سيكون منحنى الأداء مختلفا لكل مضخة وبعضها يناسب احتياجات نظامك بشكل أفضل من غيرها. سترى عادة على الرسم البياني مع زيادة معدل التدفق ، ينخفض ضغط الرأس.

عند اختيار مضخة أكبر، طالما أن متطلبات النظام الخاصة بك موجودة على خط الأداء أو تحته، يمكن النظر في المضخة. يمكن تغيير الأداء على المضخات الحالية باستخدام مكره أصغر أو محركات تردد متغير لتناسب متطلباتك بشكل أفضل.

حجم الدوار / المكره

الدوار أو المكره هو الجزء الأساسي ويحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة ضغط تحدد مباشرة قدرة النقل والأداء الهيدروليكي لمضخة الطرد المركزي أو الطين. يدخل السائل إلى المكره من خلال العين ثم يتم دفعه بواسطة الريشات / الشفرات أثناء مرور السائل بالقناة.

في معظم مضخات الطرد المركزي ، يمكن تغيير حجم المكره حسب الحاجة. سيغير قطر المكره كمية الماء التي يمكن نقلها. في بعض مخططات أداء المضخة، سترى منحنيات أداء متعددة تعطي تفاصيل المضخة لدفعات ذات قطر مختلف. سيتم سرد قطر المكره في نهاية السطر. يمنحك هذا متغيرا قويا يمكنك تغييره للوصول إلى ذروة الأداء لتطبيقك.

اعتبارات طاقة المضخة

تشير منحنيات BHP (القدرة الحصانية للفرامل) إلى القدرة الحصانية المطلوبة لتشغيل مضخة عند نقطة معينة على منحنى الأداء. تتوافق الخطوط الموجودة على منحنى القدرة الحصانية مع منحنيات الأداء فوقها ، ومثل منحنى تدفق الرأس ، تتوافق الخطوط المختلفة مع أحجام المكره المختلفة. هذه المعلومات مفيدة للتأكد من أن المحرك المحدد هو الحجم الصحيح ويستخدم أيضا عند حساب تكاليف استهلاك الطاقة.

عند تحجيم المحرك ، يجب مراعاة إجمالي الطلب الحالي والمستقبلي للتأكد من أن المحرك هو الحجم الصحيح. عادة ما يكون حجم المحرك ليس عند نقطة ذروة الكفاءة ولكن من خلال سحب الطاقة القصوى التي ستكون مطلوبة. من الممارسات الشائعة تحديد حجم المحرك وفقا لمتطلبات القدرة الحصانية لنهاية المنحنى (EOC).

كفاءة المضخة

يوفر منحنى أداء المضخة أيضا منحنيات الكفاءة. تتقاطع منحنيات الكفاءة هذه مع منحنيات تدفق الرأس ويتم تصنيفها بنسب مئوية. تختلف الكفاءة في جميع أنحاء نطاق التشغيل.

ستحدد بعض المنحنيات أيضا أفضل نقطة كفاءة (B.E.P). هذه هي النقطة على منحنى أداء المضخة التي تتوافق مع أعلى كفاءة وعادة ما تكون بين 80-85٪ من رأس الإغلاق. في هذه المرحلة ، يخضع المكره للحد الأدنى من القوة الشعاعية التي تعزز التشغيل السلس مع انخفاض الاهتزاز والضوضاء ، مما يؤدي إلى صيانة أقل وعمر أطول للمعدات.

سرعة الدوران

ستوفر بعض الشركات المصنعة للمضخات مخططات منفصلة لتشغيل المضخة بسرعات دوران مختلفة. يمكنك بعد ذلك مقارنة الأداء للحصول على تطابق وثيق ثم العثور على محرك كهربائي يناسب ذلك. عادة ما تؤدي سرعات الدوران الأعلى إلى مزيد من الخدمة والصيانة ، لذا من الممارسات الجيدة حيثما أمكن اختيار مضخة منخفضة السرعة تلبي متطلبات نظامك.

منحنى NPSHr

الجزء الثالث من منحنى المضخة هو منحنى رأس الشفط الموجب الصافي المطلوب (NPSHr). يوفر منحنى NPSHr معلومات حول خصائص شفط المضخة عند تدفقات مختلفة. لمزيد من المعلومات حول NPSH ، يرجى الاطلاع هنا.

لا يزال يتم قياس المحور x بوحدات التدفق (جالون في الدقيقة) ، ولكن يتم قياس المحور y الآن بأقدام NPSHr. تحدد كل نقطة على طول المنحنى NPSHr الذي تتطلبه المضخة عند تدفق معين لتجنب مشكلات التجويف التي من شأنها أن تلحق الضرر بالمضخة وسيكون لها تأثير سلبي على الأداء الكلي للمضخة.

NPSH هو الحد الأدنى من الضغط الذي يجب أن يكون متاحا عند مدخل الشفط للمضخة للتغلب على خسائر المدخل وتجنب التجويف.

التجويف هو المكان الذي يصل فيه الضغط عند مدخل المضخة إلى نقطة منخفضة بما فيه الكفاية بحيث يبدأ الماء في الغليان ، وهذا يخلق فقاعات هواء سريعة التوسع والانهيار والتي ستدمر تدريجيا سطح المضخة والغلاف ، مما يتطلب مضخة جديدة.

سيحدث تجويف المضخة إذا كان NPSHa غير كافٍ. يتسبب التجويف في حدوث تلف وتآكل لأجزاء المضخة المهمة بما في ذلك المكره وأختام المضخة والحلزون ، مما يؤدي إلى انخفاض أداء المضخة واستبدالها وصيانتها باهظ الثمن.

يلعب الضغط أيضًا دورًا مهمًا. نظرًا لأن المضخات تعتمد على إنشاء أنماط من مستويات الضغط المرتفع والمنخفض لنقل المواد عبر النظام ، يمكن أن تتسبب مناطق الضغط المنخفض فجأة في غليان السوائل تلقائيًا. من خلال التأكد من أن النظام يوفر دائمًا ما يكفي من NPSH ، تظل مستويات الضغط أعلى من نقطة التجويف وتخرج فقاعات التبخير من المضخة.

لذلك ، على الرغم من تعقيدها ، فإن منحنيات المضخة هي أفضل طريقة لتحديد حجم المضخة ، ومقدار الطاقة التي تحتاجها لأي وظائف محددة. إذا ضخ المواد الصلبة ، يجب أن تؤخذ عوامل إضافية في الاعتبار.

لماذا مضخات إيدي أفضل –  يسلط الضوء

يوضح هذا الفيديو كيف تتفوق مضخة EDDY على مضخات الطرد المركزي عند ضخ مواد صلبة عالية المواد الكاشطة أو اللزجة أو المسببة للتآكل.