تختلف المضخات الهيدروليكية، التي تؤدي وظائف مختلفة، في اتجاه حركة السوائل. إن توجيه السوائل من مركز المضخة هو الوظيفة الرئيسية للناشر بينما تنقل المضخات الحلزونية السوائل نحو مركزها.
ما هو منتشر مضخة هيدروليكية؟
المضخات الهيدروليكية عبارة عن آلات أسطوانية تنقل السوائل وتضخها إلى حيث الحاجة إليها. ما يميزها عن المضخات الحلزونية هو حقيقة أنها تحتوي على لوحة ناشرة تقسم خط الشفط إلى قطع صغيرة أو "فراغات". وهذا يزيد من الكفاءة الإجمالية للمضخة مع خفض الطاقة المطلوبة لإنشاء التدفق. ونتيجة لهذا، يمكن دمج تصميمات أكثر إحكاما في هذه المضخات مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الأصغر.
على سبيل المثال، تأتي المضخات المنتشرة بسعات مختلفة ويمكن استخدامها لنقل أنواع مختلفة من السوائل مثل الماء والنفط والغاز وحتى الهواء. كما أنها سهلة الصيانة والتشغيل نسبيًا، مما يجعلها شائعة في الاستخدامات التجارية.
حلزوني في مضخة هيدروليكية
للتمييز بين الشكل الحلزوني والشكل المنتشر في المضخة الهيدروليكية، لاحظ أن الشكل الحلزوني له مساحة مقطعية أصغر. وهذا يعني أنه يمكنه تحريك المزيد من السوائل في كل شوط مما يجعله أكثر كفاءة في تحريك السوائل. بالإضافة إلى ذلك، يوفر تصميم الشكل الحلزوني أيضًا تدفقًا محسنًا عبر المضخة.
الناشر مقابل الحلزوني
الموزع هو نوع من المضخات التي تحتوي على حواف متقاطعة بدلاً من الشفرات مقارنة بالأنواع الأخرى. في الأنظمة الهيدروليكية، تُستخدم هذه المضخات لبعض المواد التي يجب نقلها ببطء وبشكل متساوٍ إلى مكان آخر. بخلاف ذلك، فإن اللولب هو أي نوع من المضخات التي تحتوي على مروحة تدور مسببة دوامات. علاوة على ذلك، يعمل هذا النوع من المضخات كطريقة سريعة وقوية لنقل السوائل في أي نظام هيدروليكي.
الناشر:
الناشر هو أنبوب يقلل من مساحة المقطع العرضي مما يؤدي إلى إعادة التدفق الدائري عبر الدافع.
هذه الأنابيب عبارة عن ناشرات، تعمل على تدوير التدفق للخلف عبر الدافع ويقل مع انخفاض مساحة المقطع العرضي. من ناحية أخرى، تزيد مساحة المقطع العرضي للأنابيب الحلزونية مع تدوير التدفق للخلف عبر الدافع. يختلف كلا النوعين من الأنابيب بشكل كبير ويمكن أن يؤثر هذا على أداء المضخة الهيدروليكية
هذا هو أحد الأسباب التي قد تجعل الحلزونات غير فعّالة مثل الموزعات، حيث تعمل هذه على إبطاء السرعة الإجمالية للسائل المتدفق عبر المضخة. ويؤدي هذا الأخير إلى انخفاض سرعة السائل، مما يعني أنه سيقضي وقتًا أطول أثناء وجوده داخل قسم المكره، وبالتالي يجعله يعمل بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تقليل مستويات الضوضاء باستخدام الموزعات، حيث إنها توزع الضغط على مناطق أكبر.
يمكن تحسين أداء المضخة باستخدام الحلزونات لأنها تزيد من سرعة تدفق السائل إلى الخارج من المضخة. وفي الحال، تدخل كميات أكبر من السوائل إلى الدافع وتولد طاقة إضافية إذا كانت السرعات عالية.
زيادة تدفق (Q) المضخة الهيدروليكية تؤدي إلى انخفاض في رأس الضغط (H)، والعكس صحيح.
يشير إلى الفرق بين الضغوط الجوية على الجوانب العلوية والسفلية في غلاف المضخات.
على النقيض من ذلك، تقوم المضخات المنتشرة بتوزيع التدفق بشكل أكثر توازناً من المضخات الطاردة المركزية وبالتالي تتمتع بـ Q أعلى
وهذا يجعل من الضروري اعتبار الانتشار كمعلمة مهمة عند اختيار مضخة مناسبة لأي تطبيق معين.
انتشار مع زيادة N، تزداد الكفاءة النظرية η
ومع ذلك، في مرحلة ما، تصبح η ثابتة. الحلزونية: هنا يبدأ تناقص الكفاءة مع زيادة N.
على عكس الدوامات، يتمتع هذا النوع بكفاءة أكبر مع زيادة السرعة (النسور لديها سرعة أقل). والسبب وراء ذلك يشمل كمية كبيرة من السحب الناجم عن الدوامات وبالتالي ضخ أقل فعالية. وعلى العكس من ذلك، فإن زيادة السحب من شأنها أن تؤدي إلى زيادة الكفاءة.
10 كفاءة المضخة: أهمية معدل التدفق على سبيل المثال، إذا زادت مضخة مثبتة في مصنع للصلب معدل تدفقها بنسبة 1% (من 800 متر مكعب/ساعة إلى 3 متر مكعب/ساعة)، فإن كفاءتها الإجمالية ستزداد بنسبة 801%. عندما يتم استبدال المضخة بأخرى جديدة بمعدل تدفق يبلغ 3 أضعاف هذا المعدل، ستكون كفاءتها 0.9%. يوضح هذا أن المضخات تعمل بشكل أفضل عند تشغيلها بتدفقات عالية ويمكن خفضها لتوفير الطاقة.
شكل حلزوني:
الحلزون هو قناة حلزونية تتسع باتجاه المخرج.
الغرض منه هو جعل السائل يتدفق بسرعة من نقطة إلى أخرى. هذا هو الشكل القياسي للأنابيب والقنوات والتجهيزات الأخرى التي تحتاج إلى جدران ناعمة وتتطلب معدلات تدفق عالية.
تُصنع الحلزونات من مواد مختلفة مثل البلاستيك والألمنيوم والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ. وغالبًا ما يتم إنتاجها عن طريق بثق المعادن أو تشكيلها بمقطع عرضي موسع بالقرب من جانب المخرج.
يرجع ذلك إلى أنه عندما نسعى إلى زيادة معدل التدفق الإجمالي (Q) للمضخة الهيدروليكية، يكون هناك عادةً رأس ضغط ثابت (H).
وتختلف عن الموزع في أنها لا تغير اتجاه التدفق. أما بالنسبة لمضخات الدوامة، فيمكنها إما زيادة أو تقليل التدفق، وبالتالي تغيير الضغط عند المدخل.
في كلتا الحالتين، ينخفض Q بحيث يخرج كل السائل المتدفق إليه مع H أقل.
تتمثل ميزة استخدام المضخة الحلزونية في زيادة التدفق مما يؤدي إلى زيادة الضغط على أي شيء تضخه وبالتالي تصبح قادرة على التعامل مع أحمال أكبر بسهولة. ومع ذلك، فإن المضخة المنتشرة تعني مقاومة أقل وبالتالي استخدامها في نقل السوائل والغازات وما إلى ذلك.
في حين أن كفاءتها النظرية (η) منخفضة عند السرعات المنخفضة، إلا أن هذه الكفاءة تزداد بشكل كبير عند السرعات العالية.
تقل كفاءة الحلزون مع زيادة السرعة؛ وعلى العكس من ذلك، يتمتع الناشر بكفاءة نظرية أقل (η)، بسبب الانسدادات الحرارية الأكثر اضطرابًا. والفرق بينهما هو أن الناشر الحلزوني يعمل أيضًا بشكل فعال عند السرعات العالية ولكنه ينتج اضطرابًا أقل. يمتلك الحلزون مع الناشر الحلزوني نسبة حجم متساوية عند السرعات العالية عند تركيبه على محرك به منافذ مدخل أسطوانية.
الكفاءة النظرية لموزعات الهواء ذات الحلقات المضغوطة مخططات الكفاءة النظرية لموزعات الهواء ذات الحلقات المضغوطة مقابل الدورات في الدقيقة التي تتميز بمقطع عرضي مربع أو مستطيل. عرض مقرب لمنحنيات مستوى الكفاءة النظرية