المضخة وأنواعها

مضخة هو جهاز ينقل سائلًا (سائلًا أو غازًا) أو أحيانًا ملاطًا بفعل ميكانيكي ، وعادةً ما يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة هيدروليكية.تُستخدم المضخات الميكانيكية في مجموعة واسعة من التطبيقات مثل ضخ المياه من الآبار ، وترشيح أحواض السمك ، وترشيح الأحواض والتهوية ، وفي صناعة السيارات لتبريد المياه وحقن الوقود ، وفي صناعة الطاقة لضخ النفط والغاز أو لأبراج التبريد التشغيلية وغيرها من مكونات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. في الصناعة الطبية ، تُستخدم المضخات في العمليات الكيميائية الحيوية لتطوير وتصنيع الأدوية ، وكبدائل اصطناعية لأجزاء الجسم ، وخاصة القلوب الاصطناعية وأطراف القضيب الاصطناعية.عندما تحتوي المضخة على آليتين أو أكثر من آليات المضخة التي يتم من خلالها توجيه السائل بالتتابع ، فإنها تسمى مضخة متعددة المراحل ، ويمكن وصف عدد المراحل على وجه التحديد باستخدام مصطلحات مثل مرحلتين أو مرحلتين. الوصف عبارة عن مضخات أحادية المرحلة فقط.في علم الأحياء ، تم تطوير أنواع مختلفة من المضخات الكيميائية والميكانيكية الحيوية ؛تستخدم المحاكاة الحيوية أحيانًا لتطوير أنواع جديدة من المضخات الميكانيكية.

أنواع

يمكن غمر المضخات الميكانيكية في السائل الذي تضخه أو وضعها خارج السائل.يمكن تقسيم المضخات إلى موجبةمضخات الإزاحة ومضخات النبض ومضخات السرعة ومضخات الجاذبية ومضخات البخار ومضخات الصمامات وفقًا لطرق الإزاحة وتنقسم المضخات إلى ثلاثة أنواع أساسية: مضخات الإزاحة الإيجابية ومضخات الطرد المركزي ومضخات التدفق المحوري.في مضخة الطرد المركزي ، يتغير اتجاه تدفق السوائل بمقدار 90 درجة أثناء مروره بالدفاعة ، بينما في المضخة المحورية ، يكون اتجاه التدفق ثابتًا.

مضخات الإزاحة الإيجابية

تقوم مضخات الإزاحة الإيجابية بنقل السائل عن طريق محاصرة حجم ثابت وإجبار (إزاحة) الحجم المحاصر في خط التفريغ.

تستخدم بعض مضخات الإزاحة الإيجابية غرفة تمدد على جانب الشفط وغرفة تصغير على جانب التفريغ.عندما يتمدد التجويف الموجود على جانب الشفط ، يتدفق السائل إلى المضخة ، وعندما ينهار التجويف ، يتدفق السائل خارج منفذ التفريغ ، ويكون الحجم ثابتًا خلال كل دورة تشغيل.

سلوك وسلامة مضخة الإزاحة الإيجابية

على عكس مضخات الطرد المركزي ، يمكن لمضخات الإزاحة الإيجابية أن تنتج نظريًا نفس التدفق بسرعة معينة (rpm) ، بغض النظر عن ضغط التفريغ ، لذلك فإن مضخة الإزاحة الإيجابية هي آلة تدفق مستمر ، ومع ذلك ، مع زيادة الضغط ، يزيد التسرب الداخلي بشكل طفيف ، مما يمنع معدل تدفق ثابت حقًا.يجب عدم تشغيل مضخة الإزاحة الموجبة والصمام مغلق على جانب التفريغ للمضخة لأنه لا يحتوي على رأس إغلاق مثل مضخة الطرد المركزي. ستستمر مضخة الإزاحة الإيجابية التي تعمل مع صمام التفريغ في إنتاج التدفق والضغط في سيبنى خط التفريغ حتى ينفجر الخط ، أو تتضرر المضخة بشدة ، أو كلاهما.لذلك ، تتطلب مضخات الإزاحة الإيجابية صمام تنفيس الضغط أو صمام أمان على جانب التفريغ ، ويمكن أن تكون صمامات الأمان داخلية أو خارجية ، وغالبًا ما يكون لدى مصنعي المضخات خيار توفير صمامات تخفيف الضغط الداخلية أو صمامات الأمان ، وعادة ما تستخدم الصمامات الداخلية فقط كسلامة الاحتياطات: صمام تنفيس خارجي في خط التفريغ ، وخط العودة إلى خط الشفط أو خزان الإمداد لمزيد من الأمان.

الحجمي

يمكن تصنيف مضخات الإزاحة الموجبة وفقًا للآلية المستخدمة لنقل السوائل:

• الإزاحة الموجبة الدورانية: المضخات الترسية الداخلية أو الخارجية ، المضخات الحلزونية اللامركزية ، مضخات الفص ، البكرات المكوكية ، المرنة أو دوارات منزلقة ، أو مكابس محيطية ، أو دفاعات مرنة ، أو جذور ملتوية حلزونية (مثل مضخات Wendelkolben) أو مضخات الحلقة السائلةالإزاحة الموجبة الترددية: مضخة المكبس ، مضخة الغطاس أو مضخة الحجاب الحاجز لالإزاحة الموجبة غير المباشرة: مضخات الحبل والسلسلة.