كيفية قراءة منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية

هل تساءلت يومًا عن كيفية فك رموز المنحنيات المبهمة التي تحمل مفتاح أداء مضخة الإزاحة الإيجابية؟

تتضمن قراءة منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية فهم العلاقة بين معدل التدفق والضغط وسرعة المضخة.

منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية

سعة

تعرض منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية السعة كحجم السائل المزاح لكل دورة. على عكس مضخات الطرد المركزي، يظل معدل التدفق ثابتًا بغض النظر عن ضغط التفريغ.

يُظهر المنحنى معدل التدفق (عادةً بالجالون في الدقيقة أو GPM) مقابل سرعة المضخة (بالدورات في الدقيقة أو RPM). مع زيادة عدد الدورات في الدقيقة، يزيد معدل التدفق بشكل متناسب.

اللزوجة

تؤثر اللزوجة بشكل كبير على أداء المضخة. تتعامل مضخات الإزاحة الإيجابية مع السوائل عالية اللزوجة بكفاءة أكبر من مضخات الطرد المركزي.

قد يتضمن المنحنى عوامل تصحيح اللزوجة لمراعاة التغيرات في معدل التدفق ومتطلبات الطاقة مع زيادة لزوجة السائل. تعمل اللزوجة العالية بشكل عام على تقليل الانزلاق الداخلي، مما يحسن الكفاءة الحجمية.

اللزوجة الديناميكية

تمثل اللزوجة الديناميكية، المقاسة بالمئوية (cP)، مقاومة السوائل للتدفق تحت إجهاد القص المطبق. قد تتضمن منحنيات المضخة خطوطًا متعددة تمثل الأداء عند اللزوجة الديناميكية المختلفة. الاتساق.

كثافة

تؤثر كثافة السوائل على الطاقة اللازمة لضخ حجم معين. على الرغم من أن الكثافة لا تظهر دائمًا بشكل واضح على منحنيات المضخة، إلا أنها تؤثر على حساب قوة الفرامل. تتطلب السوائل الأكثر كثافة طاقة أكبر لضخها بنفس معدل التدفق والضغط.

قص

قد يشير منحنى حساسية القص إلى مدى ملاءمة المضخة للمنتجات الحساسة للقص.

تحافظ تصميمات المضخات منخفضة القص، مثل أنواع المكابس الفصية أو المحيطية، على تدفق ثابت مع الحد الأدنى من تدهور المنتج. يمكن أن تؤثر سلوكيات ترقق القص أو سماكة القص بشكل كبير على أداء المضخة وكفاءتها.

قوة الفرامل (BHP)

تعد قوة الفرامل (BHP) مكونًا مهمًا في منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية. وهو يمثل إجمالي الطاقة اللازمة لتشغيل المضخة، مع الأخذ في الاعتبار كلاً من العمل المنجز على السائل وفقدان الطاقة الداخلية بسبب اللزوجة. يتم حساب BHP عن طريق إضافة قوة حصان العمل (WHP) وقوة الحصان اللزج (VHP).

قوة العمل بالحصان

قوة العمل (WHP) هي الطاقة اللازمة لتحقيق معدل التدفق المطلوب مع التغلب على انخفاض ضغط النظام. ويرتبط بشكل مباشر بقدرة المضخة على تحريك السائل ضد ضغط التفريغ. مع زيادة ضغط التفريغ، يلزم المزيد من القدرة الحصانية للعمل للحفاظ على نفس معدل التدفق.

قوة حصانية لزجة

القدرة الحصانية اللزجة (VHP)، والمعروفة أيضًا باسم القدرة الحصانية الداخلية، هي الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة للتغلب على لزوجة السائل وتمكين الأجزاء الدوارة للمضخة من الدوران. تؤدي لزوجة السوائل الأعلى إلى زيادة متطلبات VHP.

الضغط/الرأس

عادةً ما تعرض منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية الضغط أو الرأس على المحور الرأسي. على عكس مضخات الطرد المركزي، تحافظ مضخات الإزاحة الإيجابية على معدل تدفق ثابت نسبيًا عبر مجموعة من الضغوط. غالبًا ما يظهر المنحنى كخط مستقيم، مما يشير إلى أن معدل التدفق يعتمد بشكل أساسي على سرعة المضخة (RPM) بدلاً من ضغط التفريغ.

إجمالي الرأس الديناميكي

يعد الرأس الديناميكي الإجمالي (TDH) عاملاً حاسماً في اختيار المضخة وتقييم الأداء. وهو يشمل الارتفاع الثابت، والرفع الثابت، وفقدان الاحتكاك في النظام.

سرعة المضخة (دورة في الدقيقة)

تعرض منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية عادةً سرعة المضخة بعدد الدورات في الدقيقة (RPM) على المحور الأفقي. على عكس مضخات الطرد المركزي، تحافظ مضخات الإزاحة الإيجابية على معدل تدفق ثابت عند سرعة معينة، بغض النظر عن ضغط التفريغ. يزداد معدل التدفق خطيًا مع سرعة المضخة. غالبًا ما تتم الإشارة إلى السرعة القصوى المسموح بها على المنحنى لمنع تلف المضخة.

مطلوب صافي رأس الشفط الإيجابي (Npshr)

يمثل NPSHR الحد الأدنى من ضغط الشفط اللازم لمنع التجويف في مضخات الإزاحة الإيجابية. يتم التعبير عنها عادةً بوحدات الضغط (psi) بدلاً من وحدات الرأس (الأقدام) لهذه المضخات. يتم تحديد قيم NPSHR من خلال الاختبار ويتم توفيرها من قبل الشركات المصنعة للمضخات.

منحنيات الكفاءة وأفضل نقطة كفاءة (Bep)

تحافظ مضخات الإزاحة الإيجابية على كفاءة ثابتة نسبيًا عبر نطاق التشغيل الخاص بها، على عكس ملفات الكفاءة المنحنية لمضخات الطرد المركزي. أفضل نقطة كفاءة (BEP) تكون أقل وضوحًا بالنسبة لمضخات الإزاحة الإيجابية. يمكن تمثيل الكفاءة كمنحنى منفصل أو دمجها في منحنى الأداء الرئيسي.

تدفق

يتم عرض معدل التدفق عادةً على المحور الرأسي لمنحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية، غالبًا بالجالون في الدقيقة (GPM) أو لتر في الدقيقة (LPM). يتناسب معدل التدفق بشكل مباشر مع سرعة المضخة لنموذج مضخة معين. يمكن إظهار منحنيات تدفق متعددة لحساب لزوجة السوائل المختلفة أو أحجام المضخة ضمن السلسلة.

انزلاق المضخة

يشير الانزلاق إلى التسرب الداخلي من جانب التفريغ إلى جانب الشفط في مضخة الإزاحة الإيجابية. يزداد الانزلاق مع ارتفاع ضغوط التفريغ وانخفاض لزوجة السوائل. قد تتضمن منحنيات المضخة عوامل تصحيح الانزلاق أو منحنيات متعددة لحساب الانزلاق في ظروف التشغيل المختلفة.

الأسئلة الشائعة

هل تحتوي مضخات الإزاحة الإيجابية على منحنى المضخة؟

نعم، مضخات الإزاحة الإيجابية لها منحنيات المضخة. تظهر هذه المنحنيات عادة معدل التدفق مقابل ضغط التفريغ. على عكس منحنيات مضخة الطرد المركزي، عادة ما تكون منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية عبارة عن خطوط مستقيمة، مما يشير إلى التدفق المستمر بغض النظر عن تغيرات الضغط.

ما هو الإزاحة الإيجابية في المضخة؟

يشير الإزاحة الإيجابية في المضخة إلى طريقة نقل السائل عن طريق محاصرة حجم ثابت وإجباره على الدخول في أنبوب التفريغ. يتم تحقيق ذلك من خلال توسيع وتقلص التجاويف داخل المضخة، مما يضمن معدل تدفق ثابت.

هل مضخات الإزاحة الإيجابية ذاتية التحضير؟

معظم مضخات الإزاحة الإيجابية تكون ذاتية التحضير. يمكنها إنشاء فراغ لسحب السائل إلى المضخة، حتى عندما تكون موجودة فوق مصدر السائل. ومع ذلك، يجب توخي الحذر لمنع ارتفاع درجة الحرارة أو التلف أثناء فترات التشغيل الجاف.

ما هو النزوح الإيجابي مقابل الطرد المركزي؟

تقوم مضخات الإزاحة الإيجابية بنقل السوائل عن طريق محاصرة وإزاحة الأحجام الثابتة. تستخدم مضخات الطرد المركزي الطاقة الدورانية لزيادة سرعة السائل وضغطه. تحافظ مضخات الإزاحة الإيجابية على تدفق ثابت بغض النظر عن الضغط، بينما يختلف تدفق مضخة الطرد المركزي مع الضغط.

منحنى مضخة الإزاحة الإيجابية مقابل الطرد المركزي

منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية عادة ما تكون عبارة عن خطوط مستقيمة، تظهر تدفقًا ثابتًا عبر نطاقات الضغط. منحنيات مضخة الطرد المركزي منحنية، مما يشير إلى معدلات تدفق متفاوتة مع تغيرات الضغط. تحافظ مضخات الإزاحة الإيجابية على الكفاءة عند الضغوط العالية، على عكس مضخات الطرد المركزي.

ختاماً

يعد فهم منحنيات مضخة الإزاحة الإيجابية أمرًا بالغ الأهمية لاختيار المضخة وتشغيلها بشكل مناسب. توفر هذه المنحنيات معلومات أساسية عن معدلات التدفق وقدرات الضغط ومتطلبات الطاقة.

يضمن إتقان تفسير المنحنى الأداء الأمثل للمضخة وكفاءتها في التطبيقات المختلفة. لمزيد من المساعدة في اختيار المضخة، استشر أخصائي مضخة مؤهل.