הציר תיק מפוצל משאבות נמצאות בשימוש נרחב בטיפול במים, תעשייה כימית, השקיה חקלאית ותחומים אחרים. תפקידם העיקרי הוא להעביר נוזלים ממקום למקום. עם זאת, כאשר המשאבה סופגת מים, טווח היניקה שלה מוגבל בדרך כלל לחמישה עד שישה מטרים, מה שעורר שאלות בקרב משתמשים רבים. מאמר זה יחקור את הסיבות להגבלת טווח יניקת המשאבה ואת העקרונות הפיזיקליים מאחוריה.

לפני הדיון, עלינו להבהיר תחילה שטווח היניקה של המשאבה אינו הראש. ההבדל בין השניים הוא כדלקמן:

1.טווח יניקה

הגדרה: טווח היניקה מתייחס לגובה שבו המשאבה יכולה לספוג נוזל, כלומר המרחק האנכי ממשטח הנוזל לכניסת המשאבה. זה בדרך כלל מתייחס לגובה המרבי שבו המשאבה יכולה לספוג מים ביעילות בתנאי לחץ שלילי.

גורמים משפיעים: טווח היניקה מושפע מגורמים כמו לחץ אטמוספרי, דחיסת גז במשאבה ולחץ האדים של הנוזל. בנסיבות רגילות, טווח היניקה האפקטיבי של המשאבה הוא בדרך כלל בסביבות 5 עד 6 מטרים.

2. ראש

הגדרה: הראש מתייחס לגובה שה-משאבה צירית מפוצלתיכולה ליצור דרך הנוזל, כלומר, הגובה שבו המשאבה יכולה להרים את הנוזל מהכניסה ליציאה. הראש כולל לא רק את גובה ההרמה של המשאבה, אלא גם גורמים נוספים כמו אובדן חיכוך בצנרת ואובדן התנגדות מקומי.

גורמים משפיעים: הראש מושפע מעקומת הביצועים של המשאבה, קצב זרימה, צפיפות וצמיגות הנוזל, אורך וקוטר הצנרת וכו' הראש משקף את כושר העבודה של המשאבה בתנאי עבודה ספציפיים.

העיקרון הבסיסי של משאבת המארז המפוצל הצירית הוא להשתמש בכוח הצנטריפוגלי שנוצר על ידי האימפלר המסתובב כדי להניע את זרימת הנוזל. כשהאימפלר מסתובב, הנוזל נשאב לכניסת המשאבה, ואז הנוזל מואץ ונדחק החוצה מיציאת המשאבה על ידי סיבוב האימפלר. היניקה של המשאבה מושגת על ידי הסתמכות על לחץ אטמוספרי והפרש הלחצים הנמוך יחסית במשאבה. ההבדל בלחץ האטמוספרי ישפיע גם על:

הגבלת לחץ אטמוספרי

טווח היניקה של המשאבה מושפע ישירות מלחץ אטמוספרי. בגובה פני הים, הלחץ האטמוספרי הסטנדרטי הוא כ-101.3 kPa (760 מ"מ כספית), מה שאומר שבתנאים אידיאליים, טווח היניקה של המשאבה יכול להגיע תיאורטית לכ-10.3 מטר. עם זאת, עקב אובדן חיכוך בנוזל, כוח המשיכה וגורמים אחרים, טווח היניקה בפועל מוגבל בדרך כלל ל-5 עד 6 מטרים.

דחיסת גז ואקום

ככל שטווח היניקה גדל, הלחץ שנוצר בתוך המשאבה יורד. כאשר גובה הנוזל הנשאף חורג מטווח היניקה האפקטיבי של המשאבה, עלול להיווצר ואקום בתוך המשאבה. מצב זה יגרום לדחיסת הגז במשאבה, ישפיע על זרימת הנוזל ואף יגרום לתקלה במשאבה.

לחץ אדי נוזלי

לכל נוזל יש לחץ אדים ספציפי משלו. כאשר לחץ האדים של נוזל קרוב ללחץ האטמוספרי, הוא נוטה להתאדות וליצור בועות. במבנה של משאבת מפוצלת צירית, היווצרות בועות עלולה להוביל לאי יציבות דינמית של נוזלים, ובמקרים חמורים היא גם עלולה לגרום לקוויטציה, מה שלא רק מפחית את ביצועי המשאבה, אלא גם עלול לפגוע במעטפת המשאבה.

מגבלות עיצוב מבני

עיצוב המשאבה מבוסס על עקרונות ספציפיים של מכניקת נוזלים, והעיצוב והחומר של האימפלר ומעטפת המשאבה קשורים קשר הדוק למאפייני העבודה שלה. בשל המאפיינים הטבעיים של המשאבה המפוצלת הצירית, העיצוב אינו תומך בטווח יניקה גבוה יותר, מה שמפחית מאוד את יעילות העבודה שלה בטווח שאיבה של יותר מחמישה או שישה מטרים.

סיכום

מגבלת טווח היניקה של משאבת המארז המפוצל הצירית נקבעת על ידי מספר גורמים כגון לחץ אטמוספרי, מאפייני נוזל ועיצוב המשאבה. הבנת הסיבה למגבלה זו תעזור למשתמשים לעשות בחירות סבירות בעת הפעלת משאבות ותימנע מיעילות ציוד ובעיות תקלות הנגרמות על ידי יניקה מוגזמת. עבור ציוד הדורש שאיבה גדולה יותר, שקול להשתמש במשאבה דחופה עצמית או סוגים אחרים של משאבות כדי לעמוד בדרישות שימוש ספציפיות. רק באמצעות בחירת ציוד ושימוש נכונים ניתן לנצל את ביצועי המשאבה במלואם.