NPSH وكيف يتعلق بمضخات الطين

بينما تتطلب مضخات الطين تصميمات مختلفة عن مضخات المياه ، فإن كلاهما يشتركان في مطلب مشترك لرأس شفط إيجابي صافي ملائم (NPSH). NPSH هو في الأساس الكمية التي يتم توفيرها للمضخة مما يؤدي إلى انخفاض في إجمالي الرأس بنسبة لا تزيد عن 3٪. تؤثر هذه القوة على وظيفة المضخة ، ويمكن أن يتسبب فقدها في حدوث تجويف وتلف خطير إذا لم يكن هناك ما يكفي من NPSH في أي وقت أثناء التشغيل. ومع ذلك ، غالبًا ما تكون متطلبات NPSH أعلى لمضخات الملاط نظرًا لارتفاع اللزوجة. يحتاج مستخدمو مضخة الطين إلى فهم كيفية حساب NPSH في خطوتين حتى يتمكنوا من منع تلف الدوار والمبيت. لأكثر من عقدين ، كان هناك معيار يستخدم لقياس NPSH للمضخة. يحدد معيار NPSH قيمة NPSH التي تتطلبها المضخة بناءً على انخفاض رأس بنسبة 3 ٪.

يتم تقسيم NPSH إلى قوتين مختلفتين لأغراض تحجيم مضخة الطين بحيث لا تتضرر من الاستخدام المنتظم. NPSHa ، أو رأس الشفط الإيجابي الصافي المتاح ، يقيس الضغط المطلق الذي يحدث في منفذ الشفط الوارد لمضخة معينة. تتم مقارنة هذا المقياس مع تصنيف NPSHr للنموذج ، أو رأس الشفط الإيجابي الصافي المطلوب. يحدد NPSHr مقدار الضغط المطلوب من باقي النظام لمنع التجويف. في EDDY Pump ، سيقوم مهندسو أنظمتنا بتزويد المستخدم برقم NPSHr. يجب أن يكون NPSH المتاح (NPSHa) دائمًا على الأقل 0.5 مترًا أكثر من NPSH المطلوب (NPSHr). يتم تحديد ذلك من قبل الشركة المصنعة للمضخة. يحتاج مهندسونا إلى قياس تصنيف NPSHa بعناية لبقية نظام الملاط للتأكد من قدرته على توفير ما تحتاجه مضخة معينة قبل بدء إجراء التثبيت.

ما هو تجويف المضخة؟

يشير مصطلح التجويف إلى عملية تشكل فقاعات التبخير بسرعة في السوائل التي تتحرك عبر المضخة. حتى في أنظمة معالجة الطين والمواد الصلبة ، يوجد سائل كاف في المزيج للسماح بالتجويف. يفترض معظم الناس أن الحرارة مرتبطة بالتسبب في تبادل البخار الذي يؤدي إلى الغليان والفقاعات في السوائل.

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.

بمجرد أن يبدأ الضغط المنخفض في تكوين الفقاعات ، يتم إدخال الاضطراب في التدفق المعتاد من خلال مضخة الطين. تشمل أعراض التجويف داخل مضخة الطين ما يلي:

• أصوات الطحن أو الهادر التي تبدو مثل الصخور أو الرخام ترتد داخل الدوار والمنطقة الحلزونية
• انخفاض الناتج من خلال المضخة بسبب فقدان المساحة لفقاعات الهواء
• تتطور الحفر داخل منطقة الدوار ومنفذ المدخل حيث تبدأ الفقاعات في تآكل المعدن أثناء انهيارها.

لا يتسبب التجويف فقط في إهدار المضخة للطاقة ، وفقدان الإنتاج ، وإحداث المزيد من الضوضاء. يعاني مالكو المضخات أيضًا من عمر أقصر إلى حد كبير حيث يتحول التنقر الناتج عن التجويف إلى شقوق وتآكل. هذا يؤدي إلى توقف العمل وخسارة الأموال بسبب الصيانة المتكررة. نظرًا لأن مضخات معالجة الطين والمواد الصلبة تعاني بالفعل من التآكل والتمزق أكثر من المضخات الأخرى ، فإن التجويف أكثر أهمية لمنعه في هذه الأنواع من الوحدات.

كيف يتم حساب NPSH

مع تصنيف NPSHr المزود مع المضخة ، يحتاج المهندسون فقط إلى حساب NPSHa بأنفسهم. يمكن لأي شخص القيام بذلك باستخدام الصيغة الموضحة أدناه:

NPSHA = HA ± HZ – HF + HV – HVP

HA هو الضغط الجوي الذي يؤثر على سطح السائل أثناء وجوده في خزان الإمداد. ما لم يتضمن النظام خزانًا مغلقًا ، فمن المحتمل أن يكون هذا هو الضغط المحلي المطلق بناءً على الارتفاع. يقيس HZ مقدار المسافة العمودية التي يقطعها الملاط بين خزان الإمداد وخط مركز المضخة. العمل من أدنى نقطة يمكن أن يصل إليها السائل في الخزان لأن تصريف الحجم يغير NPSHa. يفسر HF الاحتكاك الناجم عن الأنابيب بين الخزان والمضخة. يتم تسجيل معاملات الاحتكاك لمعظم مواد الأنابيب القياسية. يعكس HV سرعة الرأس الموجودة في منفذ الشفط. يتجاهل العديد من المهندسين هذا القياس لأنه غالبًا ما يكون صغيرًا جدًا. أخيرًا ، أدخل HVP في الصيغة عن طريق قياس ضغط بخار السائل ، والذي يعتمد على درجة حرارة الضخ. تتقلب درجة الحرارة في العديد من عمليات ضخ الملاط ، لذا استخدم أعلى درجة حرارة لأن ذلك سيعكس أعلى ضغط بخار أيضًا.

باستخدام صيغة بسيطة لحجم مضخات الطين بشكل صحيح مع NPSH ، يمكن للمستخدمين الاحتفاظ بها تعمل لسنوات مع الحد الأدنى من الصيانة والإصلاحات. قد يستغرق منع التجويف القليل من العمل الإضافي في البداية ، ولكنه سيؤتي ثماره طوال العمر الافتراضي لمضخة الطين.

كيف تتغلب مضخة EDDY على مشاكل التجويف

من خلال مبادئ هيدروديناميكية مختلفة ، تتغلب تقنية مضخة EDDY على العقبات بما في ذلك التجويف / فقدان NPSH ، وفشل الختم والانسداد. يعتبر التجويف ، الذي يؤثر على قدرة المضخة على توصيل نسبة عالية من المواد الصلبة مع الحفاظ على معدلات إنتاج عالية ، مشكلة مستمرة في التعدين وتطبيقات ضخ الطين الأخرى. من خلال مبادئ هيدروديناميكية مختلفة ، يمكن لتكنولوجيا مضخة EDDY التغلب على التجويف ، وبالتالي لا تعاني المضخة من فقدان الشفط أو الأداء.

تتحقق هذه الظاهرة من خلال التأثير الدوامي المتزامن الناتج عن الدوار ذو الشكل الهندسي والذي يعمل بالتزامن مع النمط الهيدروديناميكي للفلوت. تظهر الاختبارات أنه لا يوجد دليل على وجود تجويف بسرعات تصل إلى 2000 دورة في الدقيقة . يمنح التأثير التراكمي لهذه الطاقة هذه المضخة رأسًا أكبر من العديد من المضخات والقدرة على ضخ المزيد من المواد المركزة على مسافات أطول.

بدلاً من العمل باستخدام المكره ، تستخدم مضخة EDDY تصميمًا دوارًا حاصلًا على براءة اختراع ، والذي يمكن أن يتجنب التآكل والتلف لفترة أطول بكثير من العديد من الدفاعات التقليدية الموجودة عادة في مضخات الطرد المركزي وغيرها. نظرًا لشكل الدوار والتسامح الأكبر بين الفلوت ، تضمن المضخة تلامسًا أقل سوءًا مع مادة الضخ. ليست هناك حاجة أيضًا إلى ارتداء الألواح وحلقات التآكل لتنظيم الكفاءة ، مما يلغي مشكلة تلامس حلقات التآكل. عند تلامس حلقات التآكل ، فإنه يولد قدرًا كبيرًا من الاحتكاك ، مما ينتج عنه حرارة تؤدي إلى توتر الحلقات (لحام الاحتكاك). عندما يحدث الغضب ، يمكن أن تضبط المضخة.

لمزيد من المعلومات حول مضخات EDDY ، تحقق من نماذج مضخة الطين الخاصة بنا.

لماذا مضخات إيدي أفضل –  يسلط الضوء

يوضح هذا الفيديو كيف تنقل مضخة EDDY مواد عالية الطين والمواد الكاشطة. تشمل معدات مضخة النعرات المميزة  الغطاس الذي يتم تشغيله عن بُعد ومضخة تعمل بالغواص ومضخة نعرات ملحقة للحفارة.