فهم أجزاء ومواد المضخات الطردية العمودية

تشمل أجزاء مضخة الطرد المركزي العمودية تلك التي تستقبل السوائل وتسرّعها وتفرغها. تشرح هذه النظرة العامة الأجزاء ووظائفها المحددة. والهدف هو مساعدتك على فهم بناء هذه المضخة بشكل أعمق.

النقطة الأساسية

• مزايا برنامج التوجيه: تقلل المضخات الطردية المركزية العمودية، التي تعمل في وضع قائم، من المساحة المطلوبة للتركيب بنسبة تصل إلى 50% مقارنةً بالوحدات الأفقية.
• تكوين المكره: متوفرة بتصميمات أحادية المرحلة أو متعددة المراحل مكدسة لتحقيق ضغوط رأس عالية للغاية.
• المكون الأساسي: يجب تشحيم محامل عمود النقل بشكل مستمر بواسطة الوسط الذي يتم ضخه أو عن طريق الشطف الخارجي لمنع التشغيل الجاف.
• معيار الختم: يُنصح بشدة باستخدام الأختام الميكانيكية من نوع الخرطوشة في التجميعات الرأسية لتسهيل عملية الاستبدال دون الحاجة إلى تفكيك المحرك.

ما هي مضخة الطرد المركزي العمودية؟

مضخة طرد مركزي رأسية تستخدم دافع دوار (مرحلة واحدة) أو عدة دفاعات (متعددة المراحل) لشفط ورفع السوائل. تولد الدفاعات قوة الطرد المركزيمما يسرع من حركة المائع الذي يتم نقله.

وتدفع زيادة الضغط الناتجة السائل عبر المجموعة إلى الخارج عبر التفريغ. تتكرر العملية طالما أن المحرك، الموجود في الأعلى، يدور عمود المكره.

تستمد المضخات العمودية أيضاً اسمها من اتجاهها. فهي تقف منتصبة، بحيث يكون المحرك في الأعلى ووعاء الشفط في الأسفل. يتم شرح الأجزاء التي تصنعها بمزيد من التفصيل أدناه.

 الأجزاء الرئيسية لمجموعات المضخات الطردية العمودية

تتألف مضخة الطرد المركزي الرأسية من أربعة أقسام رئيسية: قسم السحب والتسارع وتعزيز الضغط، ورأس التفريغ، ومجموعة المحرك. وفيما يلي أقسامها وأجزاؤها.

أغلفة المضخات وأوعية الضغط عالية القوة

الغلاف هو الغطاء الخارجي. وهو يحتوي على ضغط السائل أثناء تسارعه نحو الأعلى. وعادةً ما يكون الغلاف من مادة يمكنها تحمل التلف. وتشمل الخيارات الفولاذ والبرونز و سبائك النيكل.

Pالدفاعات والموزعات المصممة بدقة 

المكره عبارة عن مروحة ذات دوارات ذات شكل خاص. وهي تدور لتحريك السائل في حركة دائرية، مما يزيد من السرعة والضغط. لها شفرات أو دوارات منحنية. تقذف هذه الشفرات السائل حول محيط أثناء دوران المكره.

يأتي الجزء بتصميمات وأشكال مختلفة. يمكن أن تكون مفتوحة أو شبه مفتوحة أو مغلقة. كما تختلف مواد المكره أيضًا لتناسب نوع السائل وظروف التشغيل. وتشمل الخيارات البلاستيك والصلب والبرونز وسبائك النيكل.

محامل المحاور الرأسية ومحاور الخطوط

العمود عبارة عن جزء معدني طويل ينقل الطاقة الحركية للمحرك إلى الدفاعة (الدفاعات). وهو يمتد بطول المضخة ويدور الدفاعات لرفع السائل الذي يتم نقله.

يمكن أن يكون العمود من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ الكربوني أو سبائك أخرى مختلفة. ويمكن أيضًا أن يكون مجوفًا أو صلبًا، اعتمادًا على تقليل الوزن والاحتياجات الأخرى. وعمومًا، يجب أن يكون قويًا ومقاومًا للتلف لإطالة عمره.

أكمام واقية للأعمدة

جلبة العمود هي أسطوانة معدنية قابلة للاستبدال تُلف حول مجموعة العمود. وتتمثل وظيفتها الأساسية في حماية العمود من التآكل والتآكل الكيميائي والتآكل الناتج عن السائل الذي يتم ضخه والاحتكاك مع الحشوة.

تُصنع أكمام الأعمدة عادةً من مواد عالية الجودة ومقاومة للتآكل، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ (SUS304/SUS316) أو البرونز أو السيراميك المقوى. أما بالنسبة للملاط شديد التآكل أو السوائل الكاشطة، فإن الأكمام المطلية بكربيد التنجستن توفر أقصى درجات المتانة.

الأختام الميكانيكية/التعبئة الميكانيكية

يقع نظام الإحكام داخل صندوق الحشو، ويمنع تسرب السائل عالي الضغط على طول العمود الدوار. ووفقًا للتطبيق، تستخدم المضخات الرأسية إما حشوة الصمام التقليدية (التي تسمح بتسرب طفيف لأغراض التبريد) أو نظامًا خاليًا من التسرب الأختام الميكانيكية ذات الخراطيش مما يقلل بشكل كبير من فترات التوقف عن العمل لأغراض الصيانة.

المحامل

تدعم المحامل العمود وتثبته في مكانه. والأهم من ذلك، أنها تقلل من الاحتكاك لتقليل التآكل والمشاكل الأخرى، مثل ارتفاع درجة الحرارة. يمكن أن تكون من المطاط أو البرونز أو المواد المركبة.

معظم المحامل من الأنواع الكروية وموضوعة على فترات على طول العمود. يستوعب مبيت المحمل المحامل، مما يضمن عملها بشكل صحيح. كما أنها تحمل مواد التشحيم.

اقتران

القارنة هي الجزء الذي يربط المحرك بالمجموعة الرئيسية، بما في ذلك العمود. يضمن الجزء محاذاة القسمين بشكل صحيح.

عادةً ما تكون الوصلات إما مرنة أو ثابتة. تسمح الأنواع المرنة ببعض شعاعي ومحوري الحركة، مما يقلل من فرص إجهاد المكوّنات في حالة حدوث اختلال في المحاذاة.

أنبوب العمود

يحيط أنبوب العمود بالعمود والمحامل. كما أنه يحتوي على السائل أثناء صعوده إلى أعلى الجسم، مما يضمن بقاءه مضغوطًا أثناء تدفقه إلى رأس التفريغ لنقله. وبعبارة أخرى، فإنه يربط رأس التفريغ بمجموعة الوعاء.

رأس التفريغ

رأس التفريغ هو الجزء العلوي من جسم المضخة. وهو يحمل المحرك (المحرك أو المحرك) ويوجه السائل إلى أنبوب أو أنابيب التفريغ. تتصل الأنابيب بهذا الجزء، مما يسمح للجهاز بنقل السوائل.

جرس الشفط

وهو يحتوي على المدخل حيث يدخل السائل إلى المضخة وعادة ما يكون على شكل لتنعيم التدفق. يكون شفط المضخة العمودية إما من النوع الأحادي أو المزدوج. يحتوي الشفط المزدوج على مداخل على أي من الجانبين، اعتمادًا على خصائص الأداء المطلوبة.

قطع الغيار والملحقات الإضافية

بعض الأجزاء لا تشكل التجميع الرئيسي. إنها إضافات أو مكونات صغيرة، لكنها ضرورية لتشغيل الجهاز رغم ذلك. وهي تشمل ما يلي.

ارتداء الخواتم

تمنع حلقات التآكل تلامس الأجزاء الداخلية. وهي تعمل كمكونات تآكل قابلة للاستبدال ولكنها أرخص ثمناً. وبعبارة أخرى، يقوم المستخدمون باستبدال الحلقات بدلاً من تغيير الأجزاء باهظة الثمن مثل الدفاعات. تمنع الحلقات أيضًا التسريبات الداخلية.

نظام التشحيم

بعض المضخات العمودية (أعمدة الخطوط المغلقة) مشحمة بالزيت. يقوم نظام التشحيم بتوصيل الزيت إلى الأجزاء المتحركة، مما يضمن تشغيلها بسلاسة.

مصفاة

تمنع المصفاة الجسيمات الكبيرة من الوصول إلى المضخة والتسبب في تلفها. المصافي هي أيضاً أجزاء قابلة للتغيير يجب على المستخدمين فحصها واستبدالها بانتظام.

مصفوفة المواصفات الفنية لمكونات المضخة العمودية

فيما يتعلق بالمشتريات الصناعية، يُعد تحديد الخصائص المعدنية الصحيحة لكل مكون من مكونات المضخة العمودية أمرًا بالغ الأهمية لضمان طول عمر النظام:

المكوّن	المواد القياسية (JIS/ASTM)	الوظيفة الهندسية
المكرهة	SUS304 / SUS316L / الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع دوبلكس	ينقل الطاقة الحركية إلى السائل عن طريق قوة الطرد المركزي
عمود المضخة	الفولاذ عالي المقاومة للشد SUS431 / SUS316	ينقل عزم الدوران من وحدة الدفع إلى المراوح
جلبة العمود	فولاذ مقاوم للصدأ مقوى / مطلي بالسيراميك	يحمي العمود الرئيسي من التآكل الناتج عن الاحتكاك والتآكل الكيميائي
ختم ميكانيكي	كربيد السيليكون (SiC) / كربيد التنغستن / فيتون	يمنع تسرب السوائل ذات الضغط العالي عند مخرج الغلاف

كيفية صيانة الأجزاء المختلفة لمضخة الطرد المركزي العمودية

تتعطل أجزاء المضخة العمودية بطرق مختلفة. فقد تتآكل، أو تنكسر تحت الحمل، أو تتآكل، أو تخرج عن المحاذاة. تتضمن ممارسات العناية بها الممارسات الرئيسية التالية.

• مراقبة درجة الحرارة والاهتزازات ومعالجتها في الوقت المحدد
  
• التحقق من عدم وجود تسربات أو اختلال في المحاذاة أو وجود حطام
  
• فحص الأجزاء المختلفة بحثًا عن علامات التآكل أو التلف
  
• الاستماع إلى الأصوات غير المعتادة التي قد تشير إلى وجود ضرر
  
• التقديم زيوت تشحيم الماكينات للمكونات المتحركة وعلى فترات زمنية موصى بها
  
• تغيير الأجزاء القابلة للاستبدال، مثل حلقات التآكل وموانع التسرب
  
• إجراء التعديلات المطلوبة لضمان تشغيل الأجزاء بكفاءة عالية
  
• إصلاح التلف مبكراً لمنع تعطل المضخة
  

اتبع دائماً إرشادات العناية الخاصة بالشركة المصنعة. يوصى أيضاً بالاحتفاظ بقائمة مرجعية للصيانة. فهو يضمن عدم إغفال أي شيء أو عدم ملاحظة أي شيء.

الخاتمة

يُعد فهم التركيب الداخلي وعلم المعادن للمضخات الطردية العمودية أمرًا ضروريًا لإجراء الصيانة المناسبة وتحديد الحجم المناسب. ويؤدي استخدام دوافع مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة وموانع تسرب من كربيد السيليكون إلى خفض النفقات الرأسمالية على المدى الطويل، كما يمنع حدوث فترات توقف غير متوقعة في خدمات المباني عالية الضغط أو دوائر التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الصناعية.