بنية ووظيفة المضخة متعددة المراحل
تلعب المضخة متعددة المراحل، وهي نوع بالغ الأهمية من المضخات الطاردة المركزية، دورًا محوريًا في العمليات الصناعية ونقل السوائل. يتميز هيكلها الأساسي بوجود اثنين أو أكثر من الدوافع، مما يتيح نقل السوائل بكفاءة وثبات من خلال قوى الطرد المركزي المتتالية. تتعمق هذه المقالة في المكونات الأساسية والوظائف ومبدأ عمل المضخات متعددة المراحل.
1. البنية الأساسية للمضخة متعددة المراحل
تتكون المضخة متعددة المراحل بشكل أساسي من الجزء الثابت والدوار والمحامل والأختام. يتكون الجزء الدوار من مكونات رئيسية مثل العمود والمروحات ولوحة الموازنة والبطانات. تعمل هذه العناصر بتناغم لضمان التشغيل الأمثل للمضخة.
الجزء الثابت: يشتمل على قسم السحب (السحب) والأقسام المتوسطة وقسم التفريغ (السحب) والريش وقسم السحب الثانوي وصندوق الحشو (نهاية العلبة) وغطاء المحمل. ترتبط هذه الأقسام بمسامير تثبيت لتكوين الهيكل الرئيسي للمضخة. يوجه قسم السحب السائل إلى داخل المضخة، بينما تنقله الأقسام المتوسطة والتفريغ وتطرده. توجه الريش تدفق السائل إلى دافع المرحلة التالية.
الدوار: هو قلب المضخة، ويتضمن العمود، والمكره التي تدور بسرعة لتحويل الطاقة الحركية إلى ضغط، ولوحات الموازنة لمقاومة الدفع المحوري، والبطانات لحماية العمود والمحامل.
المحامل: هناك محامل دوارة أو محامل منزلقة، تدعم العمود وتضمن الدوران السلس. تستخدم المحامل الدوارة الشحم، الذي يملأ عادة حوالي 2/3 إلى 3/4 من مساحة المحمل، بينما قد تستخدم المحامل المنزلقة زيتًا شفافًا.
الأختام: لمنع تسرب السوائل والملوثات الخارجية، تستخدم المضخات متعددة المراحل أختامًا ميكانيكية أو أختام حشو. تعتبر الأختام الميكانيكية مثالية للظروف ذات الضغط العالي والسرعة العالية ودرجات الحرارة العالية، بينما تكون أختام الحشو مناسبة للظروف الأقل.
2. مبدأ عمل المضخة متعددة المراحل
تعمل المضخات متعددة المراحل عن طريق الدوران السريع للدوار، مما يولد قوة طرد مركزي تدفع السائل عبر دافعات متتالية. في كل مرة يمر فيها السائل عبر دافع، تزداد طاقته الحركية والكامنة. يؤدي التأثير التراكمي للمراحل المتعددة إلى توصيل السوائل عالية الضغط لمسافات طويلة.
3. الخاتمة
تعتبر المضخات متعددة المراحل ضرورية في العمليات الصناعية والتطبيقات اليومية نظرًا لقدرتها على التعامل مع التدفقات طويلة المدى ذات الضغط العالي. وهي تتكون من الجزء الثابت والدوار والمحامل والأختام، حيث يكون الدوار هو المكون الأساسي. إن فهم بنيتها ووظيفتها ومبدأ عملها يمكّن من الاستفادة منها وفهم مزاياها وسيناريوهات تطبيقها بشكل أفضل.
