كيف تعمل مضخة الطرد المركزي؟ How does a centrifugal pump work?

كيف تعمل مضخة الطرد المركزي؟ تُستخدم مضخات الطرد المركزي لضخ الماء والزيت والسوائل الأخرى. دعونا نحاول أن نفهم لماذا صُممت هذه المضخات للقيام بمهمة نقل السوائل بنجاح. العناصر الرئيسية لمضخة الطرد المركزي هي الغلاف والمكره، الذي يحرك السائل. المكره مثبت على عمود. يمكن للعمود الدوران على المحامل. تنتقل الطاقة من المحرك، غالبًا ما يكون محركًا انتقائيًا، إلى العمود. يدور مكره المضخة، جنبًا إلى جنب مع العمود. تعمل الريش الموجودة في المكره على السائل وتجعله يدور. تتسارع جزيئات السائل . ونتيجة لتأثير الريش، تزداد طاقة تدفق السائل. تدخل جزيئات السائل المتسارعة إلى الحلزون، الذي يحول جزءًا من السرعة إلى ضغط. يزداد قطر مقطع مرور الحلزون وفوهة التفريغ تدريجيًا . تقل سرعة السائل، ويزداد الضغط، وفقًا لقانون برنولي. تُستخدم ثلاثة أنواع رئيسية من المكرهات في مضخات الطرد المركزي: مغلقة بأقراص أمامية وخلفية وريش وأغطية. شبه مفتوحة مع الريش حرة على الجانب الأمامي. مفتوحة، مع الريش حرة على كلا الجانبين. إذا كانت المحامل تدعم جانبًا واحدًا فقط من العمود، تُسمى المضخة مضخة ذراعية. إنه تصميم متعدد الاستخدامات يستخدم في المضخات الصغيرة والمتوسطة الحجم. لا يمكن ذراعية ثقيلة ذراعية. في هذه الحالة، يتم تثبيت العمود على محامل، ويتم وضع الذراعية بينهما. هذا المخطط الإنشائي مناسب تمامًا لـ المكره ذات الشفط المزدوج حيث يتم وضع الريش على كلا الجانبين. يسمح المكره ذو الشفط المزدوج للسائل بدخول شفرات المكره من كلا الجانبين. وبالتالي، لدينا وحدتي ضخ دون زيادة كبيرة في وزن وأبعاد المضخة. هذا المخطط مناسب للمضخات ذات السعات العالية لأن وحدات الضخ مثبتة بالتوازي. مضخات الطرد المركزي متعددة المراحل من خلال تركيب المضخات على التوالي، يمكن زيادة رأس السائل في النظام. يمكن دمج المضخات المثبتة على التوالي عن طريق وضع عدة مكرهات في نفس الغلاف. سينتقل السائل من المكره الأول إلى المكره الثاني، ومن المكره الثاني إلى المكره الثالث وهكذا. يمكن أن يؤدي استخدام ترتيب متعدد المراحل إلى زيادة رأس المضخة عدة مرات، حيث يتم تركيب المكرهات في سلسلة، وكل منها يزيد من الرأس. في المضخات متعددة المراحل، يمكن استخدام مكرهات مختلفة. على سبيل المثال، تحتوي مضخة الطرد المركزي اللولبية على مثقاب في المرحلة الأولى ومكره طرد مركزي في المرحلة الثانية. عندما تعمل المضخة، يتدفق السائل باستمرار إلى غلاف المضخة من خلال فوهة الشفط. ولكن ماذا يحدث إذا لم يكن هناك سائل في المضخة؟ على سبيل المثال، عند تشغيل المضخة لأول مرة، سيكون غلاف المضخة فارغًا. لكي يملأ السائل المضخة، يجب أن يكون الضغط في غلاف المضخة أقل من الضغط الجوي. ثم يتسبب الضغط الجوي في ملء السائل للغلاف. لتقليل الضغط في المضخة، يجب ضخ بعض الهواء خارج الغلاف. هل يمكن إجراء مضخة طرد مركزي عادية؟ لا. هل تستطيع مضخة الطرد المركزي العادية القيام بذلك؟ الإجابة هي لا، لأن الجسيمات تتحرك في المضخة بسبب القصور الذاتي، الذي يعتمد على الكتلة. كتلة جسيمات الهواء أقل بكثير من كتلة جسيمات الماء، لذلك من المستحيل ضخ الهواء بسرعات تعمل بها مضخة الطرد المركزي. ولهذا السبب، يجب تحضير مضخات الطرد المركزي قبل التشغيل، إما من خلال قناة خاصة في الغلاف أو من خلال فوهة التفريغ. إذا كنت مهتمًا بالمضخات المعاد ترتيبها أو التصاميم الأخرى، فأخبرنا بذلك في قسم التعليقات، وسنحاول عمل مقطع فيديو عنها.