مضخات تجويف تدريجي مثبت على الشاحنات
Cat:مضخات المسمار المفردة
المضخة المثبتة على مركبة Mika ، لا تعد قاعدة المضخة مستقرة وموثوقة فحسب ، بل إنها مجهزة أيضًا بذكاء بعجلات عالمية ، وتتناوب هذه العجلات بمرونة ويمك...
انظر التفاصيلتؤدي المضخة اللولبية المفردة (المعروفة أيضًا باسم المضخة الحلزونية التقدمية) ثلاث وظائف أساسية: التدفق المقنن للسوائل اللزجة , نقل نبض منخفض للمواد الحساسة للقص ، و الرفع الذاتي للخلائط متعددة المراحل . على عكس مضخات الطرد المركزي، توفر المضخة اللولبية المفردة معدل تدفق خطيًا ثابتًا يتناسب بشكل مباشر مع سرعة دورانها - مما يحقق عادةً الكفاءات الحجمية فوق 95% عبر نطاق ضغط واسع.
هذا الأداء الفريد يجعله لا غنى عنه في الصناعات التي تتراوح من النفط والغاز إلى تجهيز الأغذية ومعالجة مياه الصرف الصحي. أدناه، نستكشف كل وظيفة ببيانات قابلة للقياس وأمثلة عملية.
تعمل المضخات اللولبية المفردة ك أجهزة قياس الإزاحة الإيجابية . تؤدي كل دورة إلى إزاحة حجم ثابت (من 0.005 إلى أكثر من 2500 لتر) بغض النظر عن ضغط التفريغ. عادة ما تظل دقة معدل التدفق ضمن حدودها ±0.5% إلى ±1% عندما يكون الحجم مناسبًا.
في عملية الاستخلاص المعزز للنفط (EOR)، يقوم المشغلون بحقن محاليل بوليمر ذات لزوجة تصل إلى 10,000 سي بي . مضخة لولبية واحدة جرعات بدقة 2.5 لتر/دقيقة ضد الضغوط 40 بار (580 رطل لكل بوصة مربعة) . ستفقد مضخات الطرد المركزي كفاءتها فوق 1000 سنتي بواز ولا يمكنها الحفاظ على الجرعات الخطية. النتيجة: حقن بوليمر ثابت يقلل من النفايات الكيميائية بنسبة تصل إلى 15% سنويا لكل وسادة جيدا.
تعد عملية الضخ اللطيفة للمضخة اللولبية المفردة واحدة من أكثر وظائفها قيمة. على عكس المضخات المكبسية أو الفصية، يتحرك السائل محوريًا دون اضطراب أو ارتفاع سريع في الضغط. معدلات القص عادة أقل من 200 ثانية⁻¹ - قابلة للمقارنة بالخلط منخفض القص. وهذا يحافظ على سلامة المنتج بالنسبة للمواد الحساسة.
في اختبار خاضع للرقابة لضخ مزارع الزبادي (سائل بيولوجي حساس للقص)، تم الحفاظ على مضخة لولبية واحدة عدد الخلايا القابلة للحياة أعلى من 95% بعد 10 ساعات من إعادة التدوير. أدت المضخة الفصية في ظل ظروف مماثلة إلى تقليل قابليتها للحياة 72% . بالنسبة لمحضرات الطعام، هذا يعني مدة صلاحية أطول وتماسك أفضل للمنتج.
| نوع المضخة | الحد الأقصى لمعدل القص (s⁻¹) | سعة النبض (% من التدفق) | تدهور المنتج بعد 5 دورات |
|---|---|---|---|
| مضخة برغي واحدة | 180 | ±2% | خسارة 3% |
| مضخة ثنائية الفص | 450 | ±8% | خسارة 12% |
| مضخة الطرد المركزي | 2000 | N/A (الإزاحة غير الإيجابية) | خسارة 45% (المستحلب مكسور) |
يمكن للمضخات اللولبية المفردة رفع السوائل من مصاعد الشفط بارتفاع يصل إلى 8.5 متر (28 قدم) من عمود الماء في ظل الظروف الجافة، و 9.5 متر (31 قدم) عندما تستعد. والأهم من ذلك، أنها تتعامل مع مخاليط الغاز والسائل والصلبة في وقت واحد، وهي وظيفة تسمى ضخ متعدد المراحل . كسور حجم الغاز (GVF) تصل إلى 80% ممكن بدون قفل البخار.
في محطة المعالجة البلدية، يحتوي على زبد 40% هواء، 55% ماء، 5% شحوم/مواد صلبة . تقوم مضخة لولبية واحدة بنقل هذا الخليط من خزان DAF (تعويم الهواء المذاب) إلى الهاضم في 12 م³/ساعة . فقدت مضخات الطرد المركزي الطاقة الأولية خلال 10 دقائق بينما مضخات الحجاب الحاجز تنسد كل ساعتين. تم تشغيل المضخة اللولبية المفردة 2000 ساعة دون فشل، وخفض تكاليف الصيانة عن طريق 8000 يورو في السنة .
نعم، ولكن فقط ل فترات قصيرة (30-60 ثانية) . يتطلب الجزء الثابت (عادةً المطاط الصناعي) تشحيمًا وتبريدًا بالسوائل. يؤدي التشغيل الجاف الممتد إلى إتلاف الجزء الثابت والدوار. بالنسبة للتطبيقات ذات فترات الجفاف المتقطعة، حدد الأجزاء الساكنة مصنوعة من اللدائن ذات درجة الحرارة العالية (مثل FKM أو HNBR) أو أضف مستشعر الحماية من الجفاف.
عرض مضخات برغي واحد الكفاءة الحجمية بين 85% و98% في ظل ظروف التشغيل العادية. تتراوح الكفاءة الميكانيكية الشاملة (بما في ذلك المحرك وعلبة التروس) من 55% إلى 75% ، وهو 10-20% أعلى من مضخات الطرد المركزي عند التعامل مع اللزوجة فوق 1000 سنتي بواز.
على عكس مضخات الطرد المركزي، يظل معدل تدفق المضخة اللولبية الواحدة ثابتًا تقريبًا مع تغيرات اللزوجة . مضاعفة اللزوجة من 1000 سنتي بواز إلى 2000 سنتي بواز تقلل التدفق بنسبة أقل من 2% بسرعة ثابتة. وهذا يجعلها مثالية لجرعات المواد المضافة حيث تختلف لزوجة التغذية مع درجة الحرارة.
عادة ما يتم توفير مضخة لولبية أحادية المرحلة 6 إلى 12 بار (87 إلى 174 رطل لكل بوصة مربعة) الضغط التفاضلي. تضيف كل مرحلة إضافية ضغطًا مماثلاً. لتطبيقات الضغط العالي مثل تغذية التناضح العكسي (حتى 40 بار) ، استخدم تكوينًا مكونًا من 4 مراحل أو 6 مراحل. تحتوي كل مرحلة على مجموعة واحدة من تجاويف الجزء الثابت والدوار.
لاختيار المضخة اللولبية المفردة الصحيحة لوظيفتك، قم بتقييم ثلاثة معلمات وفقًا للجدول أدناه:
| الوظيفة الأساسية | ميزة التصميم الرئيسية | الاقتران المادي النموذجي | هدف الأداء |
|---|---|---|---|
| القياس/الجرعات | العضو الدوار/العضو الثابت ذو التسامح الوثيق (تناسب التداخل 0.1-0.3 مم) | الجزء الثابت من الكروم الصلب NBR | دقة التدفق ±0.5% |
| نقل حساس للقص | تجويف كبير (نسبة L/D < 3:1) وسرعة منخفضة (50-200 دورة في الدقيقة) | الجزء الثابت EPDM من الفئة الغذائية 316L | معدل القص < 200 ثانية⁻¹ |
| متعدد المراحل (المواد الصلبة الغازية) | قادوس الحلق المفتوح أو وحدة التغذية اللولبية الدوارة ذات الوجه الصلب | الجزء الثابت HNBR (مقاوم للتآكل) | التعامل مع 80٪ من المواد الصلبة GVF 15 مم |
بالنسبة لمعظم التطبيقات الصناعية، فإن مجموعة المضخة اللولبية المفردة مكونة من دقة القياس، والقص المنخفض، والقدرة على متعددة المراحل يجعلها مضخة الإزاحة الإيجابية الأكثر تنوعًا. عندما يكون السائل الخاص بك سميكًا جدًا بالنسبة لمضخات الطرد المركزي أو حساسًا جدًا بالنسبة للمضخات المكبسية، فإن المضخة اللولبية الواحدة هي الحل الوظيفي.