‏إظهار الرسائل ذات التسميات Pump. إظهار كافة الرسائل
‏إظهار الرسائل ذات التسميات Pump. إظهار كافة الرسائل

السبت، 6 مايو 2023

Industrial Compressor Types | How They Work & Troubleshooting Guide

 Types of pumps, their uses, defects, malfunctions, methods of diagnosing their malfunctions, how to repair them, and the most important uses:


Pumps are essential devices for the transportation of liquids, gases, and other fluids. They are used in various applications, including agriculture, manufacturing, mining, and oil and gas. There are many types of pumps, each with its advantages and disadvantages. In this article, we will discuss the different types of pumps, their uses, defects, malfunctions, methods of diagnosing their malfunctions, how to repair them, and the most important uses they have.


Types of Pumps:


1. Centrifugal Pumps: Centrifugal pumps are the most commonly used type of pump. They use a rotating impeller to create a centrifugal force that pushes the fluid out of the pump. Centrifugal pumps are used in water treatment, chemical processing, irrigation, and heating and cooling systems.


2. Positive Displacement Pumps: Positive displacement pumps use a mechanism to create a vacuum that sucks in fluid and then pushes it out of the pump. They are used in applications that require precise metering of fluids, such as oil and gas production, chemical processing, and food and beverage industries.


3. Diaphragm Pumps: Diaphragm pumps use a flexible diaphragm to move fluids in and out of the pump. They are used in applications that require a high degree of flexibility, such as medical devices, chemical processing, and water treatment.


4. Gear Pumps: Gear pumps use interlocking gears to move fluid through the pump. They are used in applications that require a high degree of precision, such as hydraulic systems, fuel transfer, and chemical processing.


5. Peristaltic Pumps: Peristaltic pumps use a roller to compress a flexible tube, pushing fluid through the pump. They are used in applications that require an accurate and gentle flow rate, such as laboratory work, chemical processing, and medical devices.


Uses of Pumps:


Pumps are used in various applications, including:


1. Water Treatment: Pumps are used to transport clean water from source to destinations, such as homes, farms, and factories. They are also used in wastewater treatment to pump sewage and wastewater to treatment plants.


2. Oil and Gas Production: Pumps are used in oil and gas production to move fluids from the well to the surface. They are also used to transport oil and gas from production sites to refineries.


3. Chemical Processing: Pumps are used in chemical processing to transport various chemicals, including acids, bases, and solvents. They are also used in the production of pharmaceuticals, food and beverages, and other chemical products.


4. Agriculture: Pumps are used in agriculture to irrigate crops, transport water to livestock, and transport chemicals and fertilizers.


Defects and Malfunctions of Pumps:


Pumps can experience many defects and malfunctions, including:


1. Leaks: Leaks in pumps can be caused by worn-out seals, or damage to the impeller or casing. Leaks can cause a loss of pressure, which reduces the pump's effectiveness.


2. Cavitation: Cavitation is caused by the formation of bubbles in the fluid as a result of low pressure. The formation of these bubbles can result in noise, vibration, and damage to the pump.


3. Air Locks: Air locks can occur when air is trapped in the pump, preventing fluid from flowing through it. This can cause a loss of pressure and reduced pump efficiency.


4. Overheating: Overheating can occur when the pump is operated under high temperatures, or when the pump is run without lubrication. This can cause damage to the pump's bearings and other components.


Diagnosis and Repair of Pump Malfunctions:


Various methods can be used to diagnose and repair pump malfunctions, including:


1. Visual Inspection: A visual inspection of the pump can help identify any visible damage, such as cracks, leaks, or wear and tear.


2. Pressure Monitoring: Pressure monitoring can help identify any changes in pump pressure that may indicate a malfunction. Pressure readings can be monitored over time to detect any anomalies.


3. Vibration Analysis: Vibration analysis can help identify any problems with the pump's bearings, impeller, or other components. Vibration levels can be measured and analyzed to detect any irregularities.


4. Temperature Monitoring: Temperature monitoring can help identify any overheating issues with the pump. Temperature readings can be monitored over time to detect any abnormal fluctuations.


Once a malfunction has been identified, appropriate repair methods can be implemented. These may include replacing worn-out parts, repairing any damage, or lubricating moving parts.


Most Important Uses of Pumps:


1. Water Treatment: Pumps are crucial in water treatment to ensure the clean and safe transportation of water to various destinations, including homes, farms, and factories.


2. Oil and Gas Production: Pumps are essential in the production of oil and gas, as they help transport fluids from the well to the surface, and from production sites to refineries.


3. Chemical Processing: Pumps are critical in chemical processing to ensure the accurate and efficient transportation of various chemicals, including acids, solvents, and bases.


4. Agriculture: Pumps play a vital role in agriculture, from irrigating crops to transporting water and chemicals to livestock and crops.


Conclusion:


In conclusion, pumps are essential devices for the transportation of fluids, gases, and other substances. There are several types of pumps, each with its advantages and disadvantages, and they are used in various applications, including water treatment, oil and gas production, chemical processing, and agriculture. Pumps can experience many defects and malfunctions, including leaks, cavitation, air locks, and overheating, but can be diagnosed and repaired using various methods, including visual inspection, pressure monitoring, vibration analysis, and temperature monitoring. As the demand for reliable transportation of fluids continues to grow, pumps will continue to play a critical role in many industries.


الجمعة، 11 نوفمبر 2022

المضخات الغاطسة هى فى الاصل مضخة طرد مركزية

المضخات الغاطسة

هى فى الاصل مضخة طرد مركزية مزود بمحرك احتراق او كهربائى يمكن العمل وهو غاطسا تحت سطح الماء ودائما يكون المحرك الكهربائى فى اسفل.


ويعزى هذا الانتشار الكبير للمضخات لتحسين اداء وعمل المحرك بالاضافة الى الوصلات والاسلاك الكهربية والسدادات التى تجعل المحرك معزولا عن الماء عندما يكون مغمورا كما ان يمكن لهذه المحركات ان تعمل بكفاءة فى اعماق تصل ( 150 ) متر تحت سطح الماء اى مايؤزى ضغد استاتيكى حوالى (1,37 * 10^6 بسكال) ومن اهم مزايا المضخة الغاطسة الاستغناء عن عمود الادارة الطويل ومجموعة كراسى التحميل اللازمة للمضخة التوربينية الراسية والتى تدور بواسطة الالة الدوارة او موتور موضوع فوق سطح الارض .... بالاضافة يمكن الاستغناء عن غرفة المضخة اللازمة للمضخة التوربينية ويمكن استخدام المضخات الغاطسة فى اعماق الكبير جداااا حيث يكون تاثيرها قليلا باى انحراف راس او اعوجاج فى تصميم البئر./


(#تركيب_المضخة_وادارتها)


تتكون المضخة من مجموعة المضخة والمحرك الكهربائى كوحدة واحدة ثم انابيب الضخ واخيرا مجموعة الراس وكابل او اسلك الكهربائى المغمور تحت سطح الماء


(#مجموعة_المضخة_والمحرك_الكهربائى)


ويصنع عمود الادارة من الحديد الصلب غير قابل للصدا وهو قصير جدا ومركب علية الدفاعات المروحية المصنوعة من البرونز وتكون الدفاعات مغلفة او شبة مغلفة فى حالة استخدام ضغطا عاليا ويتم دخول الماء من المرشح او مصفاه موضوعة بين الموتور الكهربائى والمضخة..

اما المحرك المكهربائى فيكون قطرة مساويا طاسة المضخة ولكنة يتميز بانة اطول بكثير من المحركات العادية وهو من النوع الحثى المسمى بمحرك قفص السنجاب والذى يمكن ان يكون من النوع الذى يشحم بالزيت او الماء .. اما اذا كان يشحم بالزيت نجد ان المحرك موجود بداخلة صندوق صلب مملوء بزيت خفيف ذو شدة او قوة عزل عالية ....

ويكون هناك عادة سدادة من الزئبق موجودة فوق الارماتور او عضو الانتاج الكهربائى وذلك لمنع تسرب الزيت او دخول الماء عند نقطة مرور عمود الدوران المحرك من خلال العلبة الى الدفاعات المروحية.

اما اذا كان المحرك من نوع الذى يبرد ويزيت بواسطة الماء .

ففى هذه الحالة نجد ان يماه البئر يمكن ان تصل الى المحرك حيث نجد عمود الدوران الخاص بالمحرك وكراسى التحميل تعمل فى الواقع داخل المياه اما العضو الساكن من الموتور والذى يتكون من مكجموعة من ريش نصف قطرية فنجدها معزولة عن العمود الدوران وذلك بواسطة حشوة رقيقة من الصلب غير قابل للصدا . ويحيط بعمود الدوران مصفاه وذلك لمنع دخول شوائب صلبة الى داخل المحرك


✍️بعد التحدث عن مضخات الغاطسة والاجزاء الاساسية سوف نتحدث عن انزال وتشغيل وادارة المضخات الغاطسة .

انزال وتشغيل وادارة المضخات


ان سهولة تركيب وانزال المضخة الغاطسة يعتبر ميزة هامة من ميزات هذه المضخات حيث يتم انزال مجموعة المضخة والمحرك الكهربائى اولاً داخل البئر .

وذلك باضافة وصلات انابيب حسب العمق المطلوب انزال المضخة الية .

ويجب اخذ الحظر الكامل اثناء انزال المضخة والانابيب لتجنب اى تحطيم لغلاف الكابل الكهربائى الخارجى العازل للماء بواسطة اصدامها او احتكاكها بانابيب تغليف البئر او انابيب فوهة البئر 

ويجب ربط الكابل الكهربائى وتشبتة الى خط انابيب الضخ كل مترين ويثبت خط انابيب الضخ الحامل للمضخة الغاطسة وذلك بواسطة كماشة انابيب تكون موجودة على فوهة البئر ويزود انبوب الضخ بصمام تحكم او تنظيم على فوهة البئر ...

ولاتحتاج المضخة الغاطسة الى بيت للمضخة والمحرك على سطح الارض حيث ان المضخة والمحرك موجودان داخل البئر . ولكن توجد بجانب البئر لوحة التحكم الكهربى المتكونة من مفتاح التشغيل وعداد كهربائى بداخل صندوق مضاد للماء.

وجدير بالذكر انه يجب بدء تشغيل المضخة وصمام التحكم مقفلا او مفتوحا قليلا .

ويجب ان تتم مراقبة نوعية المياه المضخوخة فى بداية الضخ بحيث يجب ان تكون خالية من الطين او الرمل او اى شوائب اخرى واذا كانت المياه المضخوخة تحتوى على طين او رمل او شوائب فمن الخطا ان توقف المضخة لان ذلك يمكن ان يسبب تراكم حبيبات الرمل او طين هذه داخل المضخة وعلى قمة صمام عدم الرجوع وهذا ما يسبب تعطيلها.

اما الطريقة المثلى فى حالة وجود هذه الشوائب فهو جعل صمام تحكم مقفولا جزئيا ويستمر الضخ حتى تصبح المياة المضخوخة نظيفة وخالية من الشوائب السابق ذكرها ....

ومن ثم يمكن زيادة فتحة صمام التحكم ومراقبة ما اذا كان ازدياد معدل الضخ تسبب فى اخراج شوائب اخرى مع ىمياه البئر المضخوخة .👍🏾

وان وجدت يمكن تعديل فتحة صمام التحكم بحيث تصبح هذه الشوائب اقل ما يمكن ..

وتستمر عملية تعديل فتحة صمام التحكم هذه حتى نصل الى فتح الصمام كاملا وضخ المياه صافيا بدون ان تخرج اى شوائب من البئر فى اى وقت هنا فقط يمكن ايقاف المضخة . وتكون جاهزة للعمل فى اى وقت اخر بصورة جيدة .

ومن المعروف ان المضخات الغاطسة لا تحتاج الى صيانة الا بعد حوالى 6000 ساعة عمل او ما يعادل سنتين شغل وذلك اذا كانت تعمل فى ظروف عمل مناسبة وسليمة .

وفى هذه الحالة يتم اخراج المضخة من البئر وعمل الصيانة اللازمة لها طبقا لمواصفات وتوجيهات المصنع.


✍️من الاعطال الشائعة التى تحدث للمضخات الغاطسة 

هو ان تعمل المضخة ولكن بتصرف اقل من المقدر لها او لا تعطىمياه على الاطلاق


الاعطال الشائعة فى المضخات الغاطسة

✍️1- المحرك يعمل فى الاتجاه العاكسى .وخصوصا فى مضخات التى تعمل بنظام الكهرباء ثلاثى اطوار.

✍️2- علو الضغط اكبر من طاقة المضخة الممكنة.

✍️3- انسداد فتحة السحب الخاصة بالمضخة بواسطة مواد غريبة او ترسبات ملحية او انهيار جوانب البئر فوق فتحة السحب.

✍️4- انسداد المضخة بواسطة فقاعة هواء او جيب الهواء . حيث يسبب وجود هذا الجيب عدم خروج الماء نهائيا من المضخة.

✍️5- انخفاض الجهد الكهربائى عن المقدار المطلوب لتشغيل المضخة.

✍️6- انسداد صمام عدم الرجوع الموجود فوق المضخة.

✍️7- انسداد انابيب الضخ او التصرف باى عائق.

✍️8- خطا فى التوصيل الكهربائى.

✍️9- احتكاك ميكانيكى فى المضخةاو المحرك.

✍️10- حدوث ثقب فى انابيب الضخ والتصريف تسبب فى تسرب المياه قبل وصولها الى سطح الارض.


(#أختيار_المضخة_الغاطسة )


يتم اختيار المضخة الغاطسة حسب الغزارة المطلوبة منها و حسب العمق الذي ستوضع فيه و يتم ذلك و فق جداول خاصة ترد ضمن كتالوجات الشركة الصانعة حيث أن المضخة الغاطسة الواحدة لا تملك غزارة ضخ ثابتة و انما تتناقص هذه الغزارة كلما ازداد عمق البئر

حيث نلاحظ أن غزارة الضخ لهذه المضخة كانت 3 m3/h عند عمق 5 متر ثم انخفضت بالتدريج حتى أصبحت معدومة عند عمق 68 متر .


(#اختيار_مقطع_سلك_أو_كابل_التغذية )


كما نعلم فإن محرك المضخة الغاطسة يكون متصلاً بالتوربين و يتم تركيبهما في أسفل البئر لذلك فعلينا توصيل التغذية الى المحرك أي الى أسفل البئر و هذا يعني استخدام كبل ذو طول كبير , و كما نعلم فإن زيادة طول كبل التغذية يسبب هبوط في الجهد او التوتر عند نهاية الكبل و بالتالي فإن محرك الغاطسة لا يتلقى التوتر الاسمي اللازم له و هذا يؤدي الى زيادة في التيار المسحوب و بالتالي احتراق ملفات المحرك مما يتلف هذا المحرك .

لذلك و حتى نتجنب هذه المشكلة فعلينا زيادة مقطع الكابل المستخدم بشكل مناسب و حساب المقطع المناسب لسلك التغذية لا يحتاج الى فهلوية او حسابات رياضية و إنما تقوم الشركات المصنعة للمضخات الغاطسة بإعطاء جداول خاصة نتمكن من خلالها اختيار المقطع المناسب لكبل التغذية حسب العمق الموافق .


(#تركيب_المضخة )

تختلف هذه المضخات عن المضخات العامودية بأن المحرك يكون موصول بشكل مباشر بالتوربين و يكون الاثنين ضمن الماء أسفل البئر لذلك لسنا بحاجة هنا لمحاور دوران .

المضخات ذات الغزارة و الاستطاعة الكبيرة يتم تركيبها باستخدام أنابيب معدنية 


أما المضخات الصغيرة فيتم تركيبها كما يلي /


·توضع المضخة ضمن قفص معدني و يربط القفص بحبل مناسب 

·يتم توصيل فوهة المضخة الى أنبوب بلاستيكي .

·يتم توصيل المضخة الى كبل التغذية و عملية الوصل يجب ان نستخدم فيها عجينة خاصة boite à jonction حيث يتم تحريك السائلين لمدة 3 دقائق تقريبا تم تفرغ في قالب العلبة و بعدها تلف باللاصق الكهربائي العادي من الجانبيين و وظيفة هذه العلبة عزل التوصيلات عن الماء و منع و صوله اليها .

·يتم انزال الغاطسة الموجودة ضمن القفص المعدني المربوط بالحبل الى البئر و يتم التنزيل باستخدام الحبل , كما يتم تنزيل الكابل بشكل حذر .

·بعد وصول المضخة للعمق المناسب نقوم بربط الحبل الى فوهة البئر بحيث يكون ثقل المضخة على الحبل و ليس على الانبوب البلاستيكي او الكابل .

·يتم توصيل نهاية الكابل الكهربائي الى اللوحة الكهربائية .


(#أعطال_المضخات_الغاطسة )

إن أغلب أعطال هذا النوع من المضخات يكون سببه كهربائي و بنسبة 90% فإن أي عطل سيؤدي إلى احتراق ملفات المحرك الكهربائي و سأسرد بعض المسببات

1-·دخول حصى او أجسام صلبة الى مراوح المضخة سيؤدي الى منع دورانها و بالتالي حصول منع قسري للمحرك عن الدوران و عندها تتحول الطاقة الداخلة للمحرك من دورانية الى حرارية بسبب مرور تيار كبير في ملفاته و بالتالي احتراق هذه الملفات 

2-·حصول هبوط في توتر او جهد الشبكة او انقطاع في أحد أطوار الشبكة . كلا الأمرين يجعل محرك المضخة يقوم بتعويض النقص في التوتر من خلال سحب تيار أكبر و بالتالي تسخين الملفات و احتراقها .

3-·حصول تسريب كهربائي الى البئر بسبب دخول المياه الى الوصلة الكهربائية الموجودة في الماء, يؤدي لهبوط الجهد على مدخل المحرك و بالتالي مرور تيار كبير في ملفاته و احتراقها .

(ملاحظة هامة )

قبل القيام بأي إجراء يجب علينا فحص مكثف الاقلاع ( موجود ضمن اللوحة الكهربائية ) حيث ان تعطل هذا المكثف يمنع المحرك من الاقلاع 


(#اللوحة_الكهربائية )


غالباً تحتاج المضخة الغاطسة حتى تعمل الى 

( مكثف + مفتاح تشغيل ) فقط و لكن وكما اخبرتكم من قبل ان معظم أسباب احتراقها و تعطلها تحدث لأسباب كهربائية و لذلك يجب تصميم لوحة كهربائية تشمل جميع عناصر الحماية الكهربائية و لكن للأسف فإن معظم اللوحات التي يعطيها البائع للمشتري تكون لوحات تجارية و هذه اللوحات تحتوي على قاطع و وحدة حماية زيادة الحمل بالإضافة للمكثف و فولتمتر , وكلها من الأنواع الرديئة .

و أنا انصح الأخوة أن تشمل لوحة المضخة على مايلي :

·كونتكتور جيد او قاطع حراري مغناطيسي من نوعية شهيرة .

·قاطع زيادة الحمل overload.relais thermique .

·وحدة مراقبة الأطوار و التوتر relais de phaze .

·وحدة مراقبة مستوى الماء relais de nivaux .

·فولتمتر + أمبيرمتر .

__________________________________

الرجاء إذا وجد خطأ بالمعلومات ترك تعليقاً لنا نحن جميعاً في طور العلم والتعلم

الجمعة، 26 فبراير 2021

المواصفات الواجب توافرها بمجمعات وخطوط أنابيب سحب الطلمبات

المواصفات الواجب توافرها بمجمعات وخطوط أنابيب سحب الطلمبات

فى مجمعات وخطوط سحب الطلمبات يراعى تقليل الدوامات والجيوب الغازية لتقليل فاقدد الضغط وبالتالى تقليل 

وخصوصا العوامل المؤثرة  على حدوث ظاهرة التكهف Cavitation فى الطلمبات ذات الضغط المنخفض

Pumps Head-Low( التى تسحب السائل من خزان والتى يطلق علي أحيانا  الطلمبات المناولة

ولذلك توجد بع المواصفات المقررة والواجب تحقيقها بمجمعات وخطوط سحب الطلمبات وهي: 

1 -يراعى إختيار قطر خط السحب الرئيسى )خط السحب الرئيسى المجمع الذى يصب فيه فروع أنابيب السحب من الخزانات والممتد من أمام منطقة المستودعات حتى ترنش الخطوط أمام عنبر الطلمبات( بحيث تكون سرعة سريان السائل داخله حوالى 9,0 متر/ثانية أى يكون قطر خط السحب الرئيسى )بوصة( يساوى:

((di = √(Q/(1.824×0.9

 Q: مجموع معدلات الطلمبات المناولة التى تسحب فى آن واحد من خط السحب العمومى ) 3متر/ ساعة

* يراعى أن يكون منسوب الراسم العلوى لخط السحب الرئيسى أقل من منسوب قاع الخزان

2 -يراعى إختيار قطر خط سحب الطلمبة )خط السحب من فلانشة سحب الطلمبة حتى خط السحب الرئيسى 

بترنش الخطوط أمام عنبر الطلمبات( بحيث ألا تزيد سرعة السائل داخله عن حوالى 5,1 متر/ثانية

أى يكون قطر خط سحب الطلمبة )بوصة( يساوى

((d= √(Q/(1.824×1.5

 Q : معدل سحب الطلمبة الواحدة من خط السحب الرئيسى 3 متر/ ساعة(

3 -إذاكانت سرعة السائل عند فلانشة سحب الطلمبة لا تزيد عن 5,1 متر/ثانية  يفضل أن يكون قطر خط سحب الطلمبة يساوى قطر فلانشة سحب الطلمبة 

* يجب عدم تخفيض قطر خط السحب من الطلمبة حتى الوصول إلى خط السحب الرئيسى بترنش الخطوط 

أمام عنبر الطلمبات 

4 -إذا كانت سرعة السائل عند فلانشة سحب الطلمبة أكبر من 5,1 متر/ثانية يفضل  أن يكون قطر خط سحب الطلمبة أكبر من قطر فلانشة سحب الطلمبة بالقيمة التى تحافظ على سرعة سريان السائل بخط سحب الطلمبة فى حدود 5,1 متر/ثانية وينبغى إستخدام مساليب الامركزية Reducer Eccentric كما يتضح من الشكل التالى و ذلك لعدم تكون جيوب غازية بالجزء أعلى المسلوب 

* يراعى ألا يزيد الفرق بدين قطر خط سدحب الطلمبة وقطر فلانشة سحب الطلمبة عن 4 بوصة و ذلك لتقليل 

الدوامات والجيوب الغازية عند فلانشة سحب الطلمبة



اذا كان مصدر السحب Supply of Source أعلى الطلمبة يتم تركيب مسلوب الامركزى بحيث يكون الجانب المستقيم )العدل( من المسلوب لاسفل (FOB (Bottom On Flat كما يتضح من الشكل التالى


اذا كان مصدر السحب Supply of Source أسغل الطلمبة يتم تركيب مسلوب الامركزى بحيث يكون 

الجانب المستقيم )العدل( من المسلوب لاعلى (FOT (Top On Flat كما يتضح من الشكل التالى


 - يفضل تركيب قيعان من نوع ) نصف قطر التقوس الطويل long Radius Elbow  والذى يساوى ١.٥
قطر الخط( وذلك بخط سحب الطلمبة 
6 -إذا كان السحب فى الاتجاه الرأسى Top Suction   يراعى أن يكون الطول المستقيم لخط السحب Straight  Run( من فلانشة سحب الطلمبة حتى بداية القوع90  long Radius Elbow  لا يقل عن )3 أمثال قطر خط السحب( ما يتضح من الشكل التالى

فى حالة تركيب قوع من نوع ) نص قطر التقوس القصير   short Radius Elbow  والذى يساوى قطر الخط( أو تيه بخط السحب يراعى أن يكون الطول المستقيم لخط السحب  Straight Run قبل فلانشة سحب الطلمبة الايقل عن )8 أمثال قطر خط السحب(
8 -فى الطلمبات المزدوجة السحب Pumps Suction Double يراعى عدم تركيب قدوع أفقى )فى مستوى 
مطابق أو موازى لعمود الطلمبة( بفلانشة سحب الطلمبة كما يتضح من الشكل التالى



السبت، 6 يونيو 2020

اختيار المضخة الطردة المركزية

بعض المفردات و التعاريف الخاصة بالمضخة
أولا قبل التعرف على أداء و اختيار المضخة يجب التعرف على بعض المفردات و التعاريف الخاصة بالمضخة
1- الكثافة  DENISTY
هى كتلة المائع فى وحدة الحجم وتتأثر بالحرارة و الضغط
2- الوزن النوعى  SPECIFIC WEIGHT
وهو عبارة عن وزن وحدة الحجم من المائع
3- الحجم النوعى  SPECIFIC VOLUME
هو مقلوب الوزن النوعى أى عبارة عن حجم وحدة الأوزان
4- الكثافة النوعية  SPECIFIC GRAVITY
هى النسبة بين كثافة السائل و كثافة الماء فى نفس درجة الحرارة
5- ضغط المائع  PRESSURE
الضغط هو القوة المؤثرة على وحدة المساحات و الضغط دائما عمودى على السطح المؤثر علية
ضغط السائل = الكثافة × ارتفاع عمود السائل × عجلة الجاذبية
6- الضغط البخارى VAPOUR PRESSURE
إذا أغلق حيز فوق السطح الحر للسائل فان هذا الحيز يتشبع ببخار السائل ويستمر انتقال الجزيئات بين البخار و السائل عند السطح الحر فإذا انخفض الضغط فى الحيز فوق سطح السائل عن ضغط التشبع فإن السائل يبدأ فى التبخر مرة أخرى و الضغط البخارى يتغير بتغير درجة الحرارة
7- التصرف  FLOW
هو حجم السائل المار بالنسبة للزمن
8- ضغط السحب SUCTION HEAD
هو قيمة  ضغط المائع عند فتحة سحب المضخة و له حالتان
أ‌- الحالة الأولى إذا كانت المضخة تسحب من منسوب أعلى من منسوب محور مروحة المضخة و يسمى منسوب الضغط   SUCTION HEAD
ب‌- الحالة الثانية  إذا كانت المضخة تسحب من منسوب أقل من منسوب محور مروحة المضخة و يسمى منسوب الرفع   SUCTION LIFT


السرعة النوعية  SPECIFIC SPEED

السرعة النوعية عبارة عن تعبير أمكن منه ربط كل متغيرات المضخة تحت رقم واحد يعبر عن المضخة  و ممكن التعبير عنها بالمعادلة الآتية
NS = (N × √Q) / H 3/4
حيث
NS    :  السرعة النوعية   SPECIFIC SPEED
N      :  سرعة دوران مروحة المضخة (عدد اللفات فى الدقيقة)
Q     :  معدل تصرف السائل (بالمتر المكعب على الثانية)    FLOW
H     :  إرتفاع عمود السائل (بالمتر) HEAD
وتعتبر السرعة النسبية من أهم الأرقام التى تدل على نوع المضخة و شكل المروحة فعند القيم الصغيرة للسرعة النسبية تكون المروحة  قطرية والسرعات النسبية المتوسطة تكون المروحة ذات تدفق مختلط و عند القيم العالية جدا ً للسرعة تكون المروحة محورية


العلاقة بتن الضغط و منسوب السائل  PRESSURE , LEVEL RELATIONSHIP

لو افترضنا أن هناك وعاء تم ملؤه بالسائل حتى ارتفاع H   فإن الضغط الواقع على أى نقطه فى السطح السفلى للإناء تحسب من العلاقة الآتية
P =  × g × h

حيث  
  : ضغط السائل P
       :  كثافة السائل
     g:   عجلة الجاذبية
     h:   ارتفاع عمود السائل







ومن الشكل أيضاً نجد أن الضغط عند النقطة  1   يمكن حسابه من المعادلة الآتية
P1 =  × g × h1
ومن الشكل أيضاً نجد أن الضغط عند النقطة   2   يمكن حسابه من المعادلة الآتية
P2 =  × g × h2
وحيث  أن     h2  >   h1
إذاً              P2  >  P1
وهذا يعنى أنه كلما يزداد منسوب أو ارتفاع عمود السائل زاد الضغط


العوامل التى تؤثر على أداء المضخة

1- تأثير السرعة على أداء المضخة
كلما أمكن تصميم المضخة المروحية لسرعة أكبر استطعنا الحصول على مضخات تعطى معدل أكبر و ضغط أعلى و كفاءة أعلى فمثلاً عند سرعة 1500 لفة / دقيقة لا يمكن الحصول على تصرف أعلى من (5.7 جالون / دقيقة و ضغط أعلى من 220 رطل / البوصة المربعة و كفاءة 23 % ) و لكن تستطيع الحصول على (11.2 جالون / دقيقة و ضغط أعلى من 800 رطل / البوصة المربعة و كفاءة 40 % ) لنفس المروحة عند سرعة 3000 لفة / دقيقة وعليه فإن تصميم المضخات لسرعات أعلى أمكن التوصل لمعدلات تصرف و ضغوط و كفاءات أفضل و بالتالى ينخفض حجم المضخة بالنسبة للقدرة المستهلكة بالحصان لإدارتها و ينعكس هذا على التكلفة المبدئية للمضخة و المحرك و تكلفة التشغيل بعد ذلك  

2- تأثير الخلوص على أداء المضخة
للخلوص الذى يكونه حلقات الاحتكاك تأثير كبير على كفاءة المضخة و قدرتها على الوصول للتصرف المصمصة علية فكلما زاد الخلوص كان كمية السائل الراجع من الطرد للسحب مرة أخرى من خلال هذا الخلوص بمثابة خسارة لأنة تم ضغطه مسبقا وسيتم ضغطه مرة أخرى  و كلما كان هذا الخلوص أقل كان السائل المار من خلاله أقل وبالتالى أمكن للمضخة تحقيق التصرف المطلوب بكفاءة أكبر

3- تأثير تقليل قطر المروحة على أداء المضخة  
تصمم المضخات عادة بحيث تقبل لأغلفتها أقطار متنوعة للمروحة حتى نستطيع الاستجابة لأى تغير فى ظروف التشغيل و علية فإن تقليل قطر المروحة ينتج عن ذلك ضغط للطرد أقل و تصرف أقل و بالتالى كفاءة أقل 


4- التكهف CAVITATION
تطلق كلمة تكهف عند تكون فقاعات أو جيوب مملؤه بالهواء أو الأبخرة أو الغازات أو خليط ما سبق داخل السائل وتحدث هذه الظاهرة عند أحد الأسباب الآتية 
أ‌- تسرب الهواء لداخل المضخة عبر أحد أجزاءها مثل ثقب فى الغلاف أو غرفة الحشو أو المانع التسرب الميكانيكى  أو أحد أنابيب السحب و يمكن حلها بمعالجة المكان الذى تسرب منه الهواء 
ب‌- عندما تكون ظروف السحب مهيأة لتكون بخار السائل المضغوط من انخفاض لضغط السحب أو ارتفاع لدرجة الحرارة و نستطيع معالجة هذا الأمر بجعل ظروف السحب ظروف لا يتكون فيها بخار للسائل عبر التحكم فى الرقم الآتى (صافى الضغط الموجب للسحب  NET POSITIVE SUCTION HEAD ) 
و عندما تكون هذه الجيوب و الفقاعات فى منطقة السحب فإنها تنجرف مع سريان السائل داخل المضخة ليعلو ضغطها بدورها كالسائل و لكن كونها فى حالة بخارية قابلة للانضغاط أكثر من السائل فإنها تستجيب بصورة أكبر لضغط السائل حولها و يصل ضغطها لحالته القصوى قبل الاصطدام  بالمروحة لتصطدم بالمروحة كالقنبلة الدقيقة جداً مكونة نحراً فيها و مع انفجار عدد كبير من الفقاعات و استمرار هذه الظاهرة لفترة يسمع للمضخة صوت طرقات عالية جداً و اهتزازات و ينتج عن ذلك مشاكل كبيرة للمضخة و هى 
نحر و تآكل فى المروحة
تدمير لكراسى التحميل
اهتزازات و ضوضاء عالية
انحناء لعمود الإدارة


5- صافى الضغط الموجب للسحب   (NET POSITIVE SUCTION HEAD (NPSH
هو أقل ضغط سحب يمكن للمضخة أن تعمل عنده لتعطى الضغط و التصرف المطلوبين دون التعرض لظاهرة التكهف و لصافى الضغط الموجب نوعان

أ‌- صافى الضغط الموجب للسحب  المطلوب    NPSH  (REQUIRED)
تقوم المصانع المنتجة للمضخات بتحديد صافى الضغط الموجب للسحب و الذى يمكن للمضخة أن تعمل عنده لتعطى الضغط و التصرف المطلوبين دون التعرض لظاهرة التكهف  
ب‌- الضغط الموجب للسحب  المطلوب    NPSH (AVAILABLE)
بعد تصميم خط أنابيب سحب المضخة  يمكن حساب الضغط عند آخره أى عند فتحة سحب المضخة بحيث يساوى أو أكبر من الضغط داخل المضخة حتى لا يحدث ظاهرة التكهف
NPSH (REQUIRED)  <=NPSH (AVAILABLE) 
6- تأثير درجة الحرارة
 يتأثر السائل المدفوع عبر المضخة عند زيادة درجة حرارته نظرا لما يتبع ارتفاع درجة الحرارة من إمكانية ظهور بخار للسائل عند هذا الضغط بعد الارتفاع فى الحرارة 
7- اللزوجة
كلما زادت اللزوجة قلت كفاءة المضخة المروحية وفى هذه الحالة يمكن تسخين السائل قبل دخوله للمضخة
منحنيات أداء المضخة  PUMP CHARACHETRISTIC CURVES


منحنيات أداء المضخة هى مجموعة منحنيات تبين طريقة استجابة المضخة للتغيرات من ضغط و كمية تصرف و مدى تأثير ذلك على القدرة الميكانيكية المستهلكة و الكفاءة وممكن استخلاص بعض النقاط المهمة من هذه المنحنيات
إذا زادت كمية التصرف قل ضغط  طرد المضخة
إذا زادت كمية التصرف زادت القدرة الميكانيكية المستهلكة
عند قيمة محددة لكل من الضغط و التصرف أقصى كفاءة للمضخة
نقطة التشغيل  OPERATING POINT
هى عبارة عن الظروف المصمم عليها تشغيل المضخة من ضغط و كمية تصرف ولتحديد نقطة التشغيل يتم رسم منحنى خط أنابيب طرد المضخة مع منحنى أداء المضخة  و عند نقطة التقاء المنحين تكون هذه النقطة هى نقطة التشغيل وعندها يتم النظر فى كفاءة المضخة عند هذه الظروف  فإن كانت قريبة جداً من قيمة أقصى كفاءة كان اختيار المضخة مثالى أما لو كانت هذه الظروف بعيده عن أقصى كفاءة يتم اختيار مضخة أخرى ليتم مقارنة نقطة التقائها مع منحنى خط الطرد مع الكفاءة و هكذا حتى نصل لأقرب نقطة تشغيل لأقصى كفاءة



#pump selection guide
#pump selection software
#pump selection chart
#pump selection criteria
#pump selection calculator
#pump selection tool
#pump selection procedure pdf
#pump selection calculation pdf
#pump selection app
#pump selection and application
#pump selection and sizing
#pump selection armstrong

الأربعاء، 3 يونيو 2020

طريقة اختيار المضخه المناسبة

لاختيار المضخة المناسبة هناك مجموعة امور تحدد اختيار المضخة المناسبة وبصورة مختصرة
1- كمية المادة المراد ضخها ( Capacity (Q
2- ارتفاع عمود السائل Head
3- hydraulic balance
4- NPSHA
5-;كثافة المائع المنقول Density
6-نوع المضخة عمودية كانت او افقية .
ولكل نقطة من النقاط المذكورة آنفاً تفصيل حيث ان كمية المادة Q و Hتحدد حجم المضخة ونوعها من حيث الشكل كأن تكون مرحلة واحدة SINGLE STAGE او MULT. STAGE كذلك DOUBLE SUCTION اوSINGLE SUCTION كذلك BTWEEN BEARING او SINGLE BEARING
اما ارتفاع عمود السائل كذلك يحدد نوع المضخة اذا كانت CENTRIFUGAL او RICEPROCATING حيث ان المضخات الطاردة عن المركز تستخدم للضغوط المتوسطة والمنخفضة نسبياً وجريان عالي(Q ) اما الترددية فتستخدم للضغوط المتوسطة والعالية وجريان قليل
اما كثافة المائع فتحدد نوع المضخة فيما اذا كانت لولبية Screw pump
اما NPSHA فيحدد فيما اذا كانت المضخة ذات سحب فراغي VACUUM SUCTION او POSITIVE وكذلك يستفاد منه لمنع عملية التكهف.
اما الموازنة الهيدروليكية فهي تفيد في حساب جميع الخصائص المذكورة انفاً تقريباً لاختيار المضخة المناسبة بعد عمل Suction hydraulic balance و Discharge hydraulic balance
اما المعادلات التي تستخدم في اختيار المضخات فيمكن ان ادرج لك بعض منها

1- p∆=ρgh حيث g عجلة الجاذيية الارضية، ρ الكثافة و h هو ارتفاع عمود السائل.
2- Bracke power=Q x H x Sg / 368 x ŋ حيث sg الوزن النوعي ŋ الكفاءة الميكانيكية للمضخة .
3- NPSHA=hs+hp-hv-hf حيث hs=hliq-hc اي hsعمود السحب hpعمود الضغط السكوني hv عمود البخار للسائلhf العمود بفعل الاحتكاك hliq عمود ارتفاع السائل من الارض الى ارتفاع السائل في الخزان hc الارتفاع من مركز انبوب السحب الى الارض.
4- Power (KW)= 1.25 x Bp او Power= 1.1 x Bp وهذه هي قدرة المحرك الكهربائي او البخاري الذي يشغل المضخة

اختيار المضخة المناسبة يبدأ بحساب دقيق لـ HMT أو TDH مع مراعاة معدل التدفق وطبيعة التطبيق. سواء كانت مضخة غاطسة أو سطحية أو تعمل بالطاقة الشمسية، فالحساب الصحيح من البداية يوفر عليك التكلفة والوقت. للاستفسار أو التوضيح، اترك تعليقك أسفل المقالة.

الأحد، 31 مايو 2020

كيفية اختيار مضخات المياه | حساب HMT و TDH خطوة بخطوة

كيفية اختيار مضخات المياه 

هناك طريقتين متشابهتين تعتمدان في حساب خصائص المضخات المائية.
♦️الطريقة الأولى يمكن تسميتها الطريقة الأروبية و الطريقة الثانية تسميتها الطريقة الأمريكية.
و الآن السؤال الذي يطرح نفسه هو متى نستعمل الطريقة الأولى و متى نستعمل الطريقة الثانية.
ببساطة اختيار الطريقة التي نستعملها مرتبط بمعطيات الصانع كما سنرى في المرحلة الثالثة.
فإن كان الصانع يستعمل ال HMT في كتيب المضخة فإننا نستعمل الطريقة الاوروبية أما إن كان يستعمل ال TDH فإننا نستعمل الطريقة الامريكية.

الطريقة 1: حساب الارتفاع المانومتري الجملي HMT

حساب الارتفاع المانومتري يتم باستعمال المعادلة التالية:
HMT = Ha+Hr+PC+Pr
HMT:
 الارتفاع المانومتري الجملي بالمتر
Ha:
ارتفاع السحب و يمثل المسافة بين سطح الماء و محور المضخة و هذا الارتفاعي يساوي 0 في حالة استعمال المضخات الغاطسة.
Hr:
ارتفاع التفريغ و يمثل الارتفاع بين محور المضخة و أعلى نقطة تفريغ مياه بالنسبة للمضخة السطحية.أما بالنسبة للمضخة الغاطسة فهو يمثل الارتفاع بين سطح الماء و أعلى نقطة تفريغ مياه.
PC:
متوسط فقدان الأحمال و تمثل الطاقة الضائعة في أنابيب المياه
PC=Ja+Jr
Jr:
 فقدان الاحمال في أنابيب التفريغ
Ja:
فقدان الاحمال في أنابيب السحب, قيمتها صفر في حالة المضخات الغاطسة لانه لا يوجد أنابيب سحب في هذه الحالة.
Pr:
الضغط المستعمل المطلوب عند فتح الحنفية يتراوح عادة بين 1 و 3 بار (أي بين 10 و 30 متر)

لمن لم يفهم المعادلة الأولى فإنه يمكن استعمال قاعدة أعم من القاعدة أعلاه وهي :
HMT = Hh + J a + J r + Pr
Hh :
الحمل الهدروليكي و تمثل المسافة بين مستوى المياه و أعلى نقطة تفريغ بالمتر.
و من أجل تحويل Hh من المتر إلى الباسكال نستعمل المعادلة التالية:
Hh pa=Hh*9.1*r
r:
تمثل كثافة السائل بال كغم\م³ وهي
 1000 كغم\م³ بالنسبة للماء.
من أجل حساب فقدان الحمل يمكن الإستعانة بالجدول التالي الذي يقدم قيمة فقدان الحمل بالمم للمتر الواحد للانبوب حسب قطره و حسب قيمة التدفق.

الطريقة 2: حساب ارتفاع الضغط الديناميكي TDH
الفرق الرئيسي بين هذه الطريقة و الطريقة الأولى هو أن الطريقة الاوروبية تضيف Pr (الضغط المستعمل المطلوب إلى المعادلة)

باختصار لحساب ارتفاع الضغط الديناميكي يكفي استعمال المعادلة التالية:
TDH = Hh + J a + J r
و كما شرحنا في الطريقة الأولى فإن Hh هي الحمل الهيدروليكي  (في الصورة أعلاه Static Head).
و مجموع Ja و Jr يمثل فقدان الحمل باللإحتكاك داخل الأنابيب (في الصورة أعلاه Friction Head)
في هذا الملف ستجدون تطبيق مفصل حول اختيار المضخات الغاطسة باستهمال ال TDH:
ملف pdf انجليزي
المرحلة 3:
اختيار مضخة الطاقة الشمسية المناسبة
كل صانع مضخات مياه لديه أنواع مختلفة من المضخات بخصائص مختلفة. و في كتيب الصانع نجد عادة منحنيات تمرز المضخات المائية.
هذه المنحيات هي مقارنة لمعدل التدفق (أو السريان) بقيمة ال HMT او TDH.
في الصورة التالية نجد مثال لهذه المنحنيات.
فلتفرض مثلا أن معدل التدفق الذي نحتاجه في مزرعتنا هو 2.5 م³ في الساعة و أن HMT الذي حسبناه هو 36.1 متر.
إذن نقوم برسم نقطة التقاطع لهذين القيمتين كما هو مبين في الصورة التالية.
و المضخة التي نختارها يجب أن يكون المنحنى الخاص بها فوق نقطة التقاطع.
في حالتنا المضخة المناسبة هي من نوع HMP 604.

•الطريقة الثانية من أجل اختيار مضخات المياه  بالطاقة الشمسية هي عن طريق حساب قدرة المضخة.
هذه الطريقة أقل دقة من الطريقة الأولى حيث أن قدرة المضخة لا تحدد القيمة الدقيقة للتدفق و ال HMT او ال TDH.
لكننا في كل الحالات نحتاج معرفة قدرة محرك المضخة لنعرف عدد الألواح اللازم لنظام مضخات الطاقة الشمسية.
و من أجل حساب قدرة محرك المضخة ●يجب حساب قدرة المضخة أولا باستعمال المعادلة التالية:
قدرة المضخة بالواط=
الحمل الهيدروليكي بالباسكال(Hh pa) *معدل التدفق بالم³ في الثانية
وقد سبق و رأينا كيف نحول الحمل الهيدروليكي من المتر إلى الباسكال.
إذن بعد القيام بحساب قدرة المضخة يكفي نقسم هذه القيمة على كفاءة المضخة لنتحصل على قدرة المحرك اللازمة.
▪︎قدرة محرك المضخة=
 قدرة المضخة / كفاءة المضخة
كفاءة المضخات المائية تتراوح عادة بين 0.4 و 0.8.




للمضخات الهيدروليكية Hydraulic Pumps

للمضخات الهيدروليكية Hydraulic Pumpsالمضخات الهيدروليكية تعتبر أحد الأجزاء المهمة في عملية بناء أي دائرة هيدروليكية تقوم بعملية ضخ الزيت إلى الأجزاء الأخرى كما هو حال القلب في جسم الإنسان عندما يضخ الدم إلى بقية أجزاء الجسم .

تختلف أنواع المضخات الهيدروليكية باختلاف مجالات التطبيق المستخدمه .
في هذا الجزء سأقوم باذن الله بشرح أكثر أنواع المضخات الهيدروليكية انتشارا وهي

المضخات الترسية
Gear Pumps
ويعتبر هذا النوع من المضخات من أنواع المضخات ثابتة الإزاحة ، أي أن كمية الزيت ثابتة في كل دورة ، وكما قلنا سابقا بأنها من أشهر انواع المضخات الهيدروليكية بسبب سهولتها واختلاف أحجامها وارتفاع طاقتها الإنتاجية ( High power rating ) ، ونعطيكم مثال على هذا الكلام
تستطيع مضخه بحجم 4 انش * 4 انش * 4 انش ( 100 ملم * 100 ملم * 100 ملم ) أن توصل بموتور طاقته 10 حصان أي (7.5 kW)
وتنقسم هذه المضخات إلى نوعين :
1- مضخات ترسية خارجية
External Gear Pump
- كما ترون في الصورة فإن الضغط يتولد نتيجة لدوران التروس والتي تقوم بتدوير الزيت .
- حركة الزيت داخل جسم المضخة حركة دورانية من الأطراف كما هو موضح بالأسهم الزرقاء .
- يعتمد حجم المضخة الترسية على عدد أسنان التروس وحجم الفراغات بين الأسنان .
- أحد المشاكل التي تعاني منها هذه المضخة هو عملية تكسر أسنان التروس أو تآكلها نتيجة لدخول حبيبات مع الزيت أو وجود شوائب آتية من الخزان الهيدروليكي يقوم الزيت بحملها إلى المضخه .
- في حال عدم دوران الزيت في الإتجاه الصحيح نتيجة للتآكل ليس فقط في الترس وإنما في الجدران الداخلية لجسم المضخة سيقوم الزيت بعملية الرجوع مما يسبب ضعف في الضغط Low pressure و عملية تهريب داخلي Internal leakage .
- تقدر الكفاءة الكلية overall efficiency لهذا النوع من المضخات من 70 إلى 80 بالمائه
overall efficiency = mechanical efficiency * volumetric efficiency
- يعرف هذا النوع من المضخات الترسية الذي بالأسفل ب Double Helical Herringbone Gears
- يمكن للمضخة الترسية أن تتكون من مرحلتين أو ثلاثة أو حتى أربعة مراحل .

مضخة ترسية ثلاثية Triple Gear Pump

جميع الحقوق محفوظة © 2013 Scientific community
تصميم : يعقوب رضا