كيفية تحسين تشغيل مضخة الحالة المنقسمة أفقيًا (الجزء أ)
تشتهر أجهزة تركيز الأكسجين البيطرية من كالسـتين بجودتها العالية وفعاليتها في الميدان. مضخات ذات حالة انقسام أفقي تعد خيارًا شائعًا في العديد من النباتات لأنها بسيطة وموثوقة وخفيفة الوزن وصغيرة الحجم في التصميم. في العقود الأخيرة، أصبح استخدام حالة الانقسام لقد زادت استخدامات المضخات في العديد من التطبيقات، مثل تطبيقات العمليات، وذلك لأربعة أسباب:
1. التطورات في تكنولوجيا ختم المضخات الطاردة المركزية
2. المعرفة الحديثة ونمذجة ميكانيكا الموائع وديناميكيات الدوران
3. طرق تصنيع متقدمة لإنتاج أجزاء دوارة دقيقة وتجميعات معقدة بتكاليف معقولة
4. القدرة على تبسيط التحكم من خلال استخدام تكنولوجيا التحكم الحديثة، وخاصة محركات السرعة المتغيرة الحديثة (VSDs)
من حيث الموثوقية، يستحق منحنى المضخة مزيدًا من الاهتمام بغض النظر عن طبيعة التطبيق. أثناء عملية الاختيار، قد يعني رسم منحنى نقطة التشغيل للتطبيق الفرق بين توفير المال وخسارته.
أفضل نقطة كفاءة
نقطة الكفاءة الأفضل (BEP) هي النقطة التي يتم عندها مضخة حالة الانقسام الأفقي إن تشغيل المضخة بعيدًا عن نقطة BEP لن يؤدي فقط إلى زيادة الأحمال غير المتوازنة - عادةً ما تصل الأحمال إلى ذروتها عند النقطة الميتة للمضخة، بل سيؤدي أيضًا (على مدى فترات طويلة من التشغيل) إلى تقليل موثوقية المضخة وعمر مكوناتها.
يحدد تصميم المضخة عادةً نطاق التشغيل الأمثل لها، ولكن يجب تشغيل المضخة عمومًا في حدود 80% إلى 109% من أفضل أداء تشغيلي. هذا النطاق مثالي ولكنه غير عملي، ويجب على معظم المشغلين تحديد نطاق التشغيل الأمثل قبل اختيار المضخة.
عادةً ما يحد ضغط رأس الشفط الإيجابي الصافي المطلوب (NPSHR) من نطاق تشغيل المضخة من حيث BEP. عند التشغيل بشكل جيد أعلى من تدفق BEP، سينخفض انخفاض الضغط في ممر الشفط والأنابيب بشكل كبير إلى ما دون NPSHR. يمكن أن يتسبب انخفاض الضغط هذا في حدوث تجويف وتلف أجزاء المضخة.
مع تآكل أجزاء المضخة وعمرها، تتطور الخلوصات الجديدة. يبدأ السائل المضخ في إعادة التدوير بشكل أكثر تكرارًا (تدفق عكسي داخلي - ملاحظة صالون المضخة) مقارنة بما كان عليه عندما كانت المضخة جديدة. يمكن أن يكون لإعادة التدوير تأثير ضار على كفاءة المضخة.
يجب على المشغلين التحقق من منحنى أداء المضخة لملف التشغيل بالكامل. يجب تشغيل المضخات التي تعمل في حلقة مغلقة أو خدمة الاسترداد (مع أنظمة الالتفافية - ملاحظة صالون المضخات) بالقرب من BEP أو في حدود 5% إلى 10% إلى يسار BEP. في تجربتي، تولي أنظمة الحلقة المغلقة اهتمامًا أقل لمنحنى أداء المضخة.
في الواقع، لا يقوم بعض المشغلين بفحص نقاط التشغيل البديلة أو نطاق تدفق الاسترداد على منحنى المضخة. يمكن أن تتنوع تدفقات خدمة إعادة التدوير على نطاق واسع، ولهذا السبب يجب على المشغلين العثور على جميع نقاط التشغيل المحتملة على منحنى المضخة وتقييمها.
نقاط التشغيل القصوى
في خدمة النقل بالجملة، يتم تقسيم البضائع أفقيًا مضخة القضية تنقل السوائل من حاوية أو خزان بمستويات مختلفة من السوائل عند منافذ السحب والتفريغ. تضخ المضخة السائل عند منفذ السحب وتملأ الحاوية أو الخزان عند منفذ التفريغ. تتطلب بعض خدمات النقل بالجملة استخدام صمامات التحكم، والتي يمكن أن تغير الضغط التفاضلي بشكل كبير.
يتغير رأس المضخة باستمرار، ولكن معدل التغيير يمكن أن يكون مرتفعًا أو منخفضًا.
توجد نقطتا تشغيل متطرفتان في خدمة نقل البضائع السائبة، واحدة عند أعلى ضغط والأخرى عند أدنى ضغط. يخطئ بعض المشغلين في مطابقة كفاءة المضخة مع نقطة التشغيل عند أعلى ضغط وينسون متطلبات الضغط الأخرى.
ستعمل المضخة المحددة على يمين BEP، مما يوفر أداءً غير موثوق وأقل كفاءة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن حجم المضخة مناسب للعمل عند أعلى ارتفاع بالقرب من BEP، فإن حجم المضخة أكبر مما ينبغي.
يؤدي اختيار المضخة بشكل غير صحيح عند أدنى نقطة تشغيل إلى زيادة استهلاك الطاقة وانخفاض الكفاءة وزيادة الاهتزاز وتقصير عمر الختم والمحمل وانخفاض الموثوقية. كل هذه العوامل يمكن أن تزيد بشكل كبير من التكاليف الأولية وتكاليف التشغيل، بما في ذلك فترات التوقف غير المخطط لها بشكل متكرر.
العثور على نقطة المنتصف
يعتمد أفضل اختيار لمضخة الحالة المنقسمة الأفقية لخدمة النقل السائب على تحديد نقطة العمل عند أعلى رأس إلى يسار BEP أو عند أدنى رأس إلى يمين BEP.
يجب أن يتضمن منحنى المضخة الناتج نقاط تشغيل تأخذ في الاعتبار عوامل أخرى مثل NPSHR. يجب أن تعمل المضخة بالقرب من BEP، وهي النقطة الوسطى بين أعلى وأدنى رؤوس، في معظم الأوقات.
بشكل عام، يجب تحديد جميع نقاط العمل وتقييم تشغيل المضخة لجميع نقاط العمل المحتملة.
من الاعتبارات المهمة هي ظروف تشغيل المضخة، وعندما ينخفض أداء المضخة قليلاً، يتم تقدير نقطة تشغيل المضخة على منحنى المضخة. بالنسبة لبعض تطبيقات المضخة، مثل خدمة النقل بالجملة، يوجد فرق كبير بين أعلى وأدنى نقاط الرأس، ومضخة الطرد المركزي ذات السرعة المتغيرة