المضخات الحجابية مقابل المضخات التمعجية: دليل كامل لاختيار المضخة المناسبة لتطبيقك

يعد اختيار المضخة المناسبة قرارًا بالغ الأهمية في التطبيقات الصناعية المختلفة. تعد المضخات الحجابية والمضخات التمعجية من الخيارات الشائعة، ولكل منها مزايا وعيوب محددة.

ستقدم هذه المقالة مقارنة شاملة بين هذين النوعين من المضخات. ستتعرف على مبادئ التشغيل والقدرات والاختلافات بينهما. كما سنتناول أيضًا التعامل مع السوائل واحتياجات الصيانة واعتبارات التكلفة. والهدف هو مساعدتك في اتخاذ قرار مستنير.

ما هي مضخة الحجاب الحاجز

مضخة الحجاب الحاجز هي مضخة إزاحة موجبة تستخدم غشاءً مرنًا لتحريك السوائل. الحجاب الحاجز، المصنوع عادةً من المطاط أو البلاستيك الحراري أو PTFE، يتم تحريكه بالتبادل بواسطة محرك ميكانيكي. عندما ينسحب الحجاب الحاجز، فإنه يخلق فراغًا، ويسحب السائل إلى حجرة المضخة. عندما يتحرك الحجاب الحاجز للأمام، فإنه يزيح السائل، مما يجبره على الخروج من منفذ التفريغ. تؤدي هذه العملية إلى عملية الضخ. غالبًا ما تتضمن مضخات الحجاب الحاجز صمامات فحص لضمان التدفق أحادي الاتجاه ومنع التدفق العكسي.

تعتبر هذه المضخات متعددة الاستخدامات ويمكنها التعامل مع مجموعة واسعة من السوائل، بما في ذلك المواد الكاشطة والتآكلية واللزجة.

مزايا المضخات الحجابية مقارنة بالمضخات التمعجية

التعامل مع السوائل الكاشطة: تتميز المضخات الحجابية عادةً بقدرة أكبر على التعامل مع السوائل الكاشطة والمواد الملساء مقارنة بالمضخات التمعجية.
القدرة على تحمل الضغط العالي: غالبًا ما تحقق ضغوط تفريغ أعلى، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب ضغط رأس كبير.
توافق المواد على نطاق أوسع: يتم تصنيع المكونات المبللة للمضخات الحجابية من مجموعة واسعة من المواد، مما يسمح بتوافق أفضل مع المواد الكيميائية المتنوعة.
تكلفة أقل لمعدل تدفق مرتفع: بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب معدلات تدفق عالية، يمكن أن تكون المضخات الحجابية أكثر فعالية من حيث التكلفة من المضخات التمعجية.
قدرة أفضل على التشغيل الجاف: يمكن للمضخات الحجابية في كثير من الأحيان التعامل مع ظروف التشغيل الجاف لفترات قصيرة دون حدوث أضرار كبيرة، على عكس المضخات التمعجية.
القدرة على التعامل مع الجسيمات الأكبر:تتمتع المضخات الحجابية بالقدرة على التعامل مع السوائل ذات الجسيمات المعلقة الأكبر حجمًا، على عكس المضخات التمعجية

عيوب المضخات الحجابية مقارنة بالمضخات التمعجية

التدفق النابض: تنتج المضخات الحجابية عادة تدفقًا أكثر نبضًا، وهو ما قد لا يكون مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب تدفقًا سلسًا ومستمرًا.
صيانة أعلى: إنها تحتوي على المزيد من الأجزاء المتحركة، مثل الصمامات والأغشية، والتي تتطلب فحصًا وصيانة منتظمة.
دقة أقل للتدفقات المنخفضة: قد لا تحقق المضخات الحجابية نفس مستوى الدقة الذي تحققه المضخات التمعجية، خاصة عند التعامل مع معدلات تدفق منخفضة للغاية.
احتمالية التسرب: في حالة فشل الأختام أو الحجاب الحاجز، يمكن أن تتعرض مضخات الحجاب الحاجز للتسرب.
تصميم أكثر تعقيدا: تصميمها الذي يحتوي على أجزاء متعددة يجعلها أكثر تعقيدًا في الإصلاح من المضخات التمعجية

ما هي المضخة التمعجية

المضخة التمعجية هي مضخة إزاحة موجبة تستخدم آلية دوارة لضغط أنبوب مرن، مما يجبر السائل على التحرك من خلاله. يوجد السائل داخل الأنبوب، وتقوم بكرات المضخة أو أحذية المضخة بضغط الأنبوب بشكل متتابع، مما يدفع السائل إلى الأمام. ومع تحرك نقطة الضغط، فإنها تخلق فراغًا يسحب المزيد من السائل إلى الأنبوب.

يضمن هذا التصميم البسيط عدم ملامسة السائل للأجزاء المتحركة للمضخة، مما يجعله مثاليًا للسوائل المعقمة أو الحساسة أو المسببة للتآكل. تشتهر المضخات التمعجية بدقتها وحركتها اللطيفة في الضخ، خاصة عند معدلات التدفق المنخفضة.

مزايا المضخات التمعجية مقارنة بالمضخات الحجابية

عملية ضخ لطيفة: تقدم المضخات التمعجية عملية ضخ لطيفة مع الحد الأدنى من القص، مما يجعلها مثالية للمواد الحساسة.
التحكم الدقيق في التدفق: توفر هذه المضخات معدلات تدفق دقيقة للغاية وقابلة للتكرار، وخاصة عند معدلات التدفق المنخفضة، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب الدقة.
لا يوجد خطر التلوث: نظرًا لأن السائل موجود بالكامل داخل الأنابيب، فلا يوجد خطر التلوث من الأجزاء المتحركة للمضخة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات المعقمة.
الصيانة البسيطة: تحتوي المضخات التمعجية على أجزاء متحركة قليلة، مما يؤدي إلى صيانتها البسيطة وغير المتكررة. عادةً ما يكون استبدال الأنبوب هو الصيانة الوحيدة المطلوبة.
التحضير الذاتي: تتميز المضخات التمعجية بأنها ذاتية التحضير، مما يعني أنها قادرة على إزالة الهواء من خط الشفط تلقائيًا.
يتعامل مع السوائل اللزجة: تتمتع المضخات التمعجية بالقدرة على التعامل مع السوائل ذات اللزوجة العالية.

عيوب المضخات التمعجية مقارنة بالمضخات الحجابية

قدرة الضغط المحدودة: تقتصر المضخات التمعجية عمومًا على ضغوط تفريغ أقل مقارنة بالمضخات الحجابية.
تآكل الأنابيب: يمكن أن تتآكل الأنابيب المرنة بمرور الوقت، وخاصةً مع السوائل الكاشطة، مما يتطلب استبدالها بشكل دوري.
معدلات تدفق أقل: إنها ليست مناسبة بشكل عام لتطبيقات معدل التدفق العالي مقارنة بمضخات الحجاب الحاجز.
عدم القدرة على التعامل مع المواد الصلبة المضخات التمعجية ليست مناسبة لضخ السوائل التي تحتوي على مواد صلبة معلقة بسبب خطر الانسداد وتلف المضخة
غير مناسب لضخ الغاز: المضخات التمعجية ليست مناسبة لضخ الغازات.

الفرق بين المضخات الحجابية والمضخات التمعجية

قدرات التعامل مع السوائل

مضخات الحجاب الحاجز: مناسبة تمامًا للسوائل الكاشطة والمواد الملساء والسوائل ذات اللزوجة العالية، مع بعض القيود على المواد الحساسة للقص. كما يمكنها أيضًا التعامل مع السوائل ذات الجزيئات الأكبر.
المضخات التمعجية: الأفضل للمواد الحساسة للقص والسوائل المعقمة والسوائل اللزجة. غير مناسب للسوائل التي تحتوي على مواد صلبة أو غازات معلقة.

الصيانة والتعقيد

مضخات الحجاب الحاجز: أكثر تعقيدًا، مع أجزاء متحركة متعددة مثل الأغشية والصمامات، مما يتطلب فحصًا وصيانة منتظمة.
المضخات التمعجية: تصميم أبسط مع الحد الأدنى من الأجزاء المتحركة، مما يجعل الصيانة تقتصر بشكل أساسي على استبدال الأنبوب.

خصائص النبض والتدفق

مضخات الحجاب الحاجز: تميل إلى إنتاج تدفق نابض، مما يتطلب مثبطات إضافية في بعض التطبيقات للحصول على إخراج سلس.
المضخات التمعجية: توفير تدفق أكثر لطفًا وثباتًا، مع نبض أقل، ومناسب بشكل خاص للتطبيقات التي تحتاج إلى تدفق مستقر.

الختم والتلوث وتوافق المواد

مضخات الحجاب الحاجز: يمكن أن يكون أكثر عرضة للتسرب، مع المكونات المبللة المصنوعة من مواد متنوعة، مما يسمح بتوافق أفضل مع المزيد من المواد الكيميائية.
المضخات التمعجية: توفر إحكامًا فائقًا من خلال احتواء السائل بالكامل داخل الأنبوب، مما يمنع أي تلوث لأجزاء المضخة أو السائل نفسه.

يكلف

مضخات الحجاب الحاجز: يمكن أن يكون أكثر فعالية من حيث التكلفة لتطبيقات معدل التدفق العالي.
المضخات التمعجية: بشكل عام، تكون أكثر تكلفة، وخاصة بالنسبة للضخ بكميات كبيرة، ولكن الصيانة المنخفضة يمكن أن تجعلها أكثر اقتصادية على المدى الطويل لبعض التطبيقات

حسابات معدل التدفق

مضخات الحجاب الحاجز: يتم تحديد معدل التدفق من خلال حجم الحجاب الحاجز وطول الشوط وسرعة الضخ.
- معدل التدفق = (إزاحة الحجاب الحاجز لكل ضربة) × (عدد الضربات في الدقيقة)
المضخات التمعجية: يتم تحديد معدل التدفق من خلال قطر الأنبوب، وسرعة دوران الدوار، وعدد الأسطوانات.
- معدل التدفق = (مساحة الأنبوب) × (السرعة الخطية للسائل) × (عدد الدورات في كل مرة)
  تعتمد السرعة الخطية للسائل على سرعة دوران الأسطوانات.