معرفة نظام ضخ مضخة الطرد المركزي: ما هي دافعة القطع؟

قطع المكره هو عملية تشكيل قطر المكره (الشفرات) لتقليل كمية الطاقة المضافة إلى سائل النظام. يمكن أن يكون قطع المكره تصحيحًا مفيدًا لأداء المضخة عندما تكون المضخة كبيرة الحجم بسبب ممارسات تصميم المضخة المحافظة للغاية أو التغييرات في أحمال النظام.

• ما هو المكره القاطع؟

يمكن تغيير أداء مضخة الطرد المركزي عن طريق تغيير قطر المكره، أي عن طريق قطع المكره.

ينص معيار API610 على أنه عند استبدال المكره بقطر أكبر أو بتصميم هيدروليكي مختلف، مع إمكانية تنظيم السرعة أو باستخدام مرحلة فارغة، يجب أن يكون رأس المضخة قادرًا على الزيادة بنسبة 5٪ على الأقل. بمعنى آخر، بالنسبة لمضخات الطرد المركزي ذات السرعة الثابتة وعدد ثابت من المراحل، لا يُسمح باستخدام أقصى قطر للمكره، أي أنه يجب تحقيق الأداء المطلوب عن طريق قطع المكره.

تحتوي كل مضخة طرد مركزي قياسية على دافع بأقصى قطر مثبت في الغلاف/ريشة التوجيه، والتي عادةً ما تكون دافعًا ذو تصميم قياسي (يلبي متطلبات الأداء المحددة). بالطبع، كل مضخة طرد مركزي قياسية لديها أيضًا دافع ذو قطر أدنى نسبيًا. يُطلق عليها اسم المكره ذات القطر الأدنى "النسبي" لأنه (بعد قطع المكره) يكون الأداء الذي تنتجه مقبولًا لكل من المشتري والبائع.

من خلال زيادة أو تقليل قطر المكره، يمكن زيادة أو تقليل خرج المضخة. تنتج الدفاعات ذات الأقطار الأكبر رأسًا وتدفقًا أكبر من الدفاعات ذات الأقطار الأصغر. ستؤثر التغييرات في قطر المكره أيضًا على كفاءة المضخة. عندما تكون كمية القطع صغيرة، فإن تأثير الكفاءة ليس واضحا؛ ومع ذلك، عندما تتجاوز كمية القطع قيمة معينة، ستنخفض كفاءة المضخة بشكل ملحوظ. ولذلك، فإن الشركات المصنعة للمضخة سوف تعطي الحد الأدنى الموصى به لقطر المكره لكل مضخة طرد مركزي.

• متى تفكر في قطع المكره؟

يجب على المستخدمين النهائيين التفكير في قطع المكره عند حدوث أي من الحالات التالية:
1. العديد من الصمامات الالتفافية للنظام مفتوحة، مما يشير إلى أن التدفق الزائد متاح لمعدات النظام.
2. مطلوب اختناق مفرط للتحكم في التدفق عبر النظام أو العملية.
3. تشير المستويات العالية من الضوضاء أو الاهتزاز إلى التدفق الزائد.
4. تعمل المضخة بعيدًا عن نقطة التصميم (تعمل بتدفق منخفض)

• طريقة قطع المكره

هناك ثلاث طرق لقطع المكره:
1. قطع القطر المتساوي. هذه هي طريقة القطع الأكثر استخدامًا.
2. قطع شطبة. تستخدم عادةً في ضواغط الشفط المفردة ذات السرعة المنخفضة.
3. القطع على شكل حرف V. تستخدم عادة على الدفاعات ذات الشفط المزدوج.
بالنسبة لمضخات الطرد المركزي، بغض النظر عن طريقة القطع المستخدمة، عادة ما يتم قطع شفرات المكره فقط ويتم الاحتفاظ بلوحة الغطاء.

• فوائد قطع الدفاعات

تتمثل الفائدة الأساسية لتقليل حجم المكره في تقليل تكاليف التشغيل والصيانة. بالإضافة إلى توفير الطاقة، فإن قطع الدفاعات يقلل من تآكل أنابيب النظام والصمامات ودعامات الأنابيب. تميل اهتزازات الأنابيب الناتجة عن التدفق إلى إرهاق لحام الأنابيب والمفاصل الميكانيكية. مع مرور الوقت، يمكن أن يحدث تشققات في اللحام وتفكك المفاصل، مما يؤدي إلى حدوث تسربات وتوقف عن العمل للإصلاحات. تعتبر طاقة السوائل المفرطة غير مرغوب فيها أيضًا من منظور التصميم. عادةً ما تكون دعامات الأنابيب متباعدة وحجمها للتعامل مع الأحمال الساكنة من وزن الأنابيب والسوائل، وأحمال الضغط من الضغط الداخلي للنظام، والتمدد الناتج عن تغيرات درجات الحرارة في التطبيقات الديناميكية الحرارية. تؤدي الاهتزازات الناتجة عن طاقة السوائل الزائدة إلى وضع أحمال غير مقبولة على النظام وتؤدي إلى حدوث تسربات وتوقف عن العمل وإجراء صيانة إضافية.