مضخة طرد مركزي

مضخة الطرد المركزي (بالإنجليزية: Centrifugal pump)‏ هي مضخة دوران ديناميكى تستخدم دفاعة ووظيفتها هي زيادة ضغط السوائل وذللك عن طرق دفع السائل.وتستخدم مضخات الطرد المركزي عادة لنقل السوائل خلال الانابيب.عند دخول السائل الي الدفاعة أو يكون بالقرب منة علي طول محور الدوران يتم دفعة بواسطة الدفاعة حيث يتدفق السائل الي داخل غرفة حلزونية ويتم خروجه بعد ذلك الي المصب ومنها الي الأنابيب وتستخدم أيضا مضخات الطرد المركزي لتصريف كمية كبيرة من المائع (السائل) خلال أنابيب ذات رؤوس صغيرة في نهايتها.^[1]^[2]^[3]

تاريخ اختراع مضخة الطرد المركزي

طبقا لما ذكر عن مؤرخ العلوم البرازيلي ريتي(Reti) «ان ماكينات رفع الماء والطين يمكن تصنيفها علي انها نموذج لمضخة طرد مركزي» حيث تم الاستدلال علي ذلك من ظهورها في وقت مبكر في عصر النهضة الإيطالية لاطروحة(بحث علمي أو دراسة علمية) للمهندس فرانسيسكو دي جيورجيو مارتيني عام 1475. ومن الجدير بالذكر بان مضخات الطرد المركزي لم يتم تطويرها حتي أواخر عام 1600 عندما قام دينس بابين بعمل أول ريش لمروحات مستقيمة لقد قام المخترع البريطاني جون أبولود باختراع ريش منحية للدورات المروحية

نظرية عمل مضخة الطرد المركزي

وتعمل مضخة طرد مركزي عن طريق تحويل الطاقة الحركية الناتجة عن الدوران، وعادة من محرك كهربائي أو التوربينات، إلى زيادة ضغط السائل الثابت. وهذا هو وصف مبدأ بيرنولي. حيث يتم إكساب طاقة حركية للسائل عن طريق دوران دفاعة المضخة حيث يتم سحب السائل من المركز ودفعه بقوة خلال مراوح الدفاعة ومن ثم الي الخارج. ويتم تحويل الطاقة الحركية للمائع المتمثلة في سرعة المائع الي ضغط ثابت علي المائع وذلك عند خروجه الي الجزء الحلزوني من المضخة. والمسئول عن تحويل الطاقة الحركية للسائل الي ضغط ثابت هو الغلاف الخارجي للشكل الحلزوني للمضخة أو مراوح دورات الناشر (diffuser) والتي تعمل علي إبطاء حركة السائل لتحويل الطاقة الحركية للمائع الي شغل مبذول يساعد علي تدفق المائع.ويؤدي تحول الطاقة من الحركية الي ضغط ثابت علي المائع الي زيادة الضغط علي جانب المصب من المضخة ما يساعد علي عملية التدفق.

مضخات الطرد المركزي متعددة المراحل

مضخة الطرد المركزي متعددة المراحل هي مضخة تحتوي على اثنين أو أكثر من الضواغط. والضواغط قد تكون مثبتة على عمود واحد أو على اعمدة مختلفة. ومزايا لاستخدام مضخة الطرد المركزي متعددة مراحل الضخ أو مرحلة ضخ واحدة ما يلي :

لإنتاج أكبر ضغط
لتصريف كمية كبيرة من السوائل.

لو أردنا الحصول على ضغط عالي ينبغي توصيل الضواغط (impellers) على نفس المحور أي على عمود واحد أي على التوالي بشكل سلسلسة حيث يقوم كل ضاغط برفع الضغط إلى قيمة محددة ويقوم الضاغط التالي برفع الضغط من تلك القيمة إلى قيمة أعلى فمثلاً يدخل المائع بضغط 1atm يقوم الضاغط الأول برفع القيمة إلى 4 والذي يليه يرفعها من 4 إلى 6 و هكذا، أما إذا أردنا الحصول على أداء عالي (تدفق أكبر) لتصريف المائع ينبغي توصيل الضواغط (impellers) على أعمدة مختلفة أي على التوازي ثم تجمع في قناة ناقلة ويكون التدفق حينها هو مجموع التدفقات.

للحصول على ضغط عالي، ينبغي توصيل الضواغط علي التوالي. للحصول على أداء عالية لتصريف السائل، ينبغي توصيل الضواغط علي التوازي

كفاءة المضخات الكبيرة

إذا لم تكن المضخات مصممة بعناية، وتركيبها ومتابعتها بعناية، سوف تصبح هذة المضخات غير فعالة، وتهدر الكثير من الطاقة. المضخات بحاجة إلى اختبارها بانتظام لتحديد الكفاءة.^[4]

استخدام الطاقة

يتم تعين الطاقة اللازمة للضخ عن طريق عدة عوامل منها... معدل التدفق الطلوب، والارتفاع المطلوب الوصول الية والطول وخصائص خط الانابيب المستخدم. الطاقة المطلوبة لتشغيل محطة ضخ $P_{i}$ ، يعرف ببساطة عن طريق استخدام نظام الوحدات : عن طريق :

P_{i}={\cfrac {\rho \ g\ H\ Q}{\eta }}

حيثُ

P_{i}

الطاقة اللازمة للضخ (ث)

\rho

هو كثافة السائل (كجم / م ³⁾

g

هو ثابت الجاذبية (9.81 م / ث ²⁾

H

الطاقة المضافة الي طاقة التدفق (م)

Q

هو معدل التدفق (م ³ / ث)

\eta

هو كفاءة محطة ضخ وهو يكون رقم عشري

وأضاف رئيس بواسطة مضخة $H$ هو من رفع مبلغ ثابت، وفقدان الرأس بسبب الاحتكاك وأي خسائر بسبب الصمامات أو الأنابيب التي أعرب عنها في جميع الانحناءات متر من المياه. السلطة هي أكثر شيوعا وأعرب عن كيلوواط (10 ³ ث) أو حصانا (ضرب من 0.746 كيلو واط). قيمة للكفاءة المضخة $\eta$ قد صرح للضخ في حد ذاته أو باعتباره كفاءة المشترك للضخ ونظام المحرك.

استخدام الطاقة مصممة بضرب السلطة شرط من طول الوقت الذي يتم تشغيل المضخة.

للمزيد من المعلومات يمكن الاطلاع هنا ^[5]

مشاكل مضخات الطرد المركزي

التكهف -- خلل في استمرارية السائل
يمكن للملابس الدفاعة—ان تفاقمها المواد الصلبة العالقة
التآكل داخل المضخة التي سببتها خواص السوائل
الانهاك بسبب انخفاض تدفق
تسرب الدورية على طول رمح
عدم وجود رئيس و—المضخات الطاردة المركزية يجب أن تكون مملوءة بالماء لكي تعمل
تصاعد

مضخات الطرد المركزي لمراقبة المواد الصلبة

حقل نفط المواد الصلبة نظام مراقبة احتياجات العديد من المضخات الطاردة المركزية لتعيين يوم أو في خزانات الطين، وهذه الأنواع من مضخات الطرد المركزي التي تستخدم مضخات الرمل والطين مضخة غاطسة، مضخة القص، وفرض رسوم مضخة، فهي تعرف على وظائف مختلفة.ولكن عملهم النظرية هي نفسها.

انظر أيضا

مضخة
التوربينات
صافي الإيجابية الامتصاص رئيس علو شفط إيجابي صافي

المراجع

^ Moniz، Paresh Girdhar, Octo (2004). Practical centrifugal pumps design, operation and maintenance (ط. 1. publ.). Oxford: Newnes. ص. 13. ISBN:0750662735. مؤرشف من الأصل في 2020-05-17. اطلع عليه بتاريخ 2015-04-03.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
^ Gülich، Johann Friedrich (2010). Centrifugal Pumps (ط. 2nd). ISBN:978-3-642-12823-3.
^ Larry Bachus, Angle Custodio (2003). Know and understand centrifugal pumps. Elsevier Ltd. ISBN:1856174093.
^ Thermodynamic pump testing - Wikipedia, the free encyclopedia ^{[الإنجليزية]}
^ http://www.claverton-energy.com/pipe-headloss-power-calculator-calculate-how-much-energy-to-pump-seawater-to-the-middle-of-the-sahara-^{[وصلة مكسورة]} أو صحراء غوبي، مقابل تحلية المياه، في داخل مياه البحر، المسببة للاحتباس الحراري، لا جواب واحد في lot.html

[1] Moniz، Paresh Girdhar, Octo (2004). Practical centrifugal pumps design, operation and maintenance (ط. 1. publ.). Oxford: Newnes. ص. 13. ISBN:0750662735. مؤرشف من الأصل في 2020-05-17. اطلع عليه بتاريخ 2015-04-03.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)

[2] Gülich، Johann Friedrich (2010). Centrifugal Pumps (ط. 2nd). ISBN:978-3-642-12823-3.

[3] Larry Bachus, Angle Custodio (2003). Know and understand centrifugal pumps. Elsevier Ltd. ISBN:1856174093.

[4] Thermodynamic pump testing - Wikipedia, the free encyclopedia ^{[الإنجليزية]}

[5] ttp://www.claverton-energy.com/pipe-headloss-power-calculator-calculate-how-much-energy-to-pump-seawater-to-the-middle-of-the-sahara-^{[وصلة مكسورة]} أو صحراء غوبي، مقابل تحلية المياه، في داخل مياه البحر، المسببة للاحتباس الحراري، لا جواب واحد في lot.html

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

وصلة مكسورة