كيفية اختيار مضخة الحجاب الحاجز: نصائح واستعراضات. أنواع مضخات الغشاء

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

المضخات هي وحدات تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، وكذلك في حل بعض المشاكل في الحياة اليومية. هناك العديد من أنواع هذا النوع من الأجهزة. تعد مضخات الحجاب الحاجز من أكثر المضخات شيوعًا وعملية في الاستخدام. شعبيتها في روسيا آخذة في الازدياد. ما هي ميزات تصميمهم؟ ما هي مزايا هذه المضخات؟ ما الذي يجب مراعاته أثناء إجراء العملية؟

كيف تعمل المضخة

كيف تعمل مضخة الحجاب الحاجز؟ المخطط هو هذا. يتكون هذا الجهاز من تجويفين يقع أحدهما مقابل الآخر. يتم فصلها بواسطة غشاء - صفيحة مرنة للغاية ، ولكن في نفس الوقت قوية. أحد التجويفين مملوء بالهواء والآخر بالسائل. بينهما بدورهما موزع يعمل على الغشاء بحيث يتحرك ذهابًا وإيابًا بسعة صغيرة.

نتيجة لذلك ، يتم إزاحة حجم معين من السائل من تجويف واحد ، ويتم امتصاصه في الآخر. عندما يحتل الغشاء الموضع المعاكس - تتحرك المادة في المستوى الأفقي - بسبب التواجد في الهيكلتجميع صمام خاص. وهكذا تعمل مضخة الحجاب الحاجز على مبدأ إزاحة المادة - مثل الأجهزة من نوع المكبس بالفعل. لكن في الأخير ، كقاعدة عامة ، لا توجد أجزاء مرنة مثل الغشاء. مخطط تصنيع الوحدة يضمن ثبات عالي للجهاز

نظرًا لخصائص التصميم ، فإن غرفة مضخة الحجاب الحاجز غير ملوثة عمليًا. في هذا الصدد ، يتصرف هذا النوع من الأجهزة في سياق العملية العملية بشكل أكثر موثوقية من أجهزة المكبس التقليدية. مضخات الحجاب الحاجز هي الأنسب لضخ المياه ، والسوائل ذات الكثافة واللزوجة المتزايدة ، والطين.

مواد البناء

عادة ما يكون الحجاب الحاجز للمضخة مصنوعًا من المطاط أو درجات فولاذية مرنة وقوية للغاية. في المقابل ، يتكون جسم الجهاز عادةً من مواد مقاومة للتآكل والمواد الكيميائية (إذا افترضنا المواصفات المناسبة لاستخدامها). يتم إرسال السوائل أو العجائن الموردة إلى خط أنابيب الضغط ، والذي غالبًا ما يكون مصنوعًا أيضًا من المطاط أو PVC.

فوائد مضخات الحجاب الحاجز

مضخة الحجاب الحاجز لها عدد من المزايا. أولاً ، إنها السهولة الاستثنائية للتنفيذ (في معظم التطبيقات التكنولوجية). كقاعدة عامة ، لا توجد أجزاء دوارة ومحركات في وحدات من هذا النوع. تلك الآليات التي تحرك المضخات ليست أجهزة متطورة من الناحية التكنولوجية. كقاعدة عامة ، مضخات الحجاب الحاجز الحديثة - معمحرك كهربائي بتصميم بسيط إلى حد ما ، مع نظام هوائي ، أو حتى حركة يدوية. ثانيًا ، تعمل هذه الوحدات بأدنى حد من احتمالية الفشل - في الواقع ، ترجع هذه الخاصية على وجه التحديد إلى بساطة التصميم. مضخة الحجاب الحاجز هي جهاز سوف يستمر لفترة طويلة. ثالثًا ، هذه الأجهزة سهلة التركيب والتجميع ، ولا تتطلب ظروف التخزين والنقل. لا تؤثر درجة الحرارة ورطوبة الهواء والعوامل البيئية الأخرى عمليًا على وظائف المضخات.

عمليات التنفيذ التكنولوجية

الوحدات المعنية مختلفة. من بين الأكثر شيوعًا المضخة الهوائية. تعمل وحدة الغشاء من هذا النوع دون مشاركة محرك كهربائي وأجهزة نقل معقدة أخرى وعناصر معدات. مثل هذا الجهاز مناسب بشكل خاص من حيث النقل. تشمل الخصائص الأخرى الجديرة بالملاحظة عدم وجود تسخين ملحوظ ، فضلاً عن ضيق ، والذي يسمح في بعض الحالات باستخدام الجهاز تحت الماء. كما أشرنا أعلاه ، هناك مضخات غشاء مدفوعة كهربائيًا. كما أنها شائعة جدًا نظرًا لتعدد استخداماتها (فهي تتكيف مع معظم الأنظمة الكهربائية المستخدمة في روسيا) وأدائها العالي وأسعارها المعقولة. توجد أيضًا مضخات تعمل هيدروليكيًا.

وهكذا فإن المعيار الرئيسي لتصنيف الأجهزة هو نوع المحرك. بشكل عام ، مبدأ تشغيل كل نوع من الأجهزة هو نفسه: غشاء (أو ، كما يطلق عليه أيضًا ، غشاء)ينحني تحت تأثير محرك ميكانيكي أو هواء (في حالة محرك هوائي) أو ماء (في حالة نظام هيدروليكي) ، ونتيجة لذلك يتم ضمان حركة المادة الموردة. تحتوي بعض تصميمات المضخات على غشاءين. يعمل الهواء المضغوط على واحد ، ونتيجة لذلك ينحني ، مما يؤدي إلى دفع المادة الموردة إلى صمام المخرج. في نفس الوقت ، في المنطقة التي يوجد بها الغشاء الثاني ، يتم تشكيل فراغ ، يتم فيه امتصاص المادة ، بسبب قوانين الفيزياء الطبيعية. وهكذا مع كل حركة للقيادة. يتم توصيل غشاءين في هذه الحالة بواسطة عمود ميكانيكي. تشارك أيضًا صمامات الهواء التي تعمل تلقائيًا في نقل المادة. وهكذا ، تحدث عمليتان في المضخة - الشفط (عندما يخرج الغشاء الأول الهواء عند التحرك من الجدران) والحقن (عندما ينقل الحجاب الحاجز الثاني ضغط التدفق الهوائي إلى السائل الذي تمكن من الوصول إلى الغلاف) وبالتالي ضمان انتقال المادة إلى المنفذ). وبالتالي ، فإن مؤشرات الضغط في منطقة الجدار الخلفي للغشاء الذي يطلق السائل ، وتلك الموجودة في منطقة المدخل ، متساوية. غالبًا ما يكون للوحدة المعنية اسم مختلف - "مضخة التفريغ". آلية الغشاء موجودة في جميع التطبيقات التكنولوجية للجهاز. والسبب في ذلك هو بساطته وكفاءته العالية في نفس الوقت. أما بالنسبة للمضخات ذات الغشاء المزدوج فهي عادة تعمل بالهواء المضغوط.

معايير كفاءة المضخة

بناءً على المعايير التي يتم تقييم مضخات الحجاب الحاجز فيهاجانب كفاءة وجودة العمل؟ يحدد الخبراء مجموعة المعلمات التالية.

أولاً ، يجب أن تعمل مضخة الحجاب الحاجز الهوائية (أو المضخة المزودة بمحرك كهربائي) بسلاسة دون الحاجة إلى إصلاحات وتعديلات إضافية وتزييت وإجراءات أخرى تتطلب موارد إنتاج.

ثانيًا ، يجب أن تكون الوحدات من هذا النوع صديقة للبيئة. من حيث المبدأ ، يتم استيفاء هذا المعيار فيما يتعلق بمعظم النماذج الحديثة لمضخات الحجاب الحاجز. ليس هناك الكثير من الأجهزة التي تعمل بالبنزين أو الغاز ، على سبيل المثال.

ثالثًا ، من المستحسن وجود نظام عملي وسهل الاستخدام لتنظيم سرعة وحجم المواد الموردة. بمعنى ، يجب ألا تعمل المضخة فقط في وضعي "التشغيل" و "الإيقاف". من الضروري أن تكون قادرًا على ضبط شدة الشفط وفقًا لنوع المادة والمهمة التي يتم حلها في الإنتاج.

رابعًا ، يجب أن يكون تصميم المضخات بحيث إذا دخلت أجسام صلبة داخل التجاويف ، فلن يؤدي ذلك إلى تلف ميكانيكي بالجهاز وانهياره.

أيضًا ، يعتبر بعض الخبراء التقنيين أنه من المهم أن تحتوي المضخات على نظام حماية من زيادة التيار (إذا كنا نتحدث عن الوحدات الكهربائية) ، وكذلك الكفاءة - فيما يتعلق بنفس نوع الأجهزة.

نطاق التطبيق

هناك عدة فئات من الأجهزة المعنية. توجد مضخة غشاء للجرعات ، يدوية ، مفرغة - وجميعها مستخدمة بنجاح في مجموعة متنوعة من الصناعات. كقاعدة ، هذاالصناعة - النفط والغاز والمواد الغذائية والطلاء والورنيش. الكيميائية ، وكذلك البناء. تدريجيا ، يتم إتقان الأجهزة من قبل الأفراد - في المزارع ، على سبيل المثال. أصبحت الأجهزة المصغرة شائعة جدًا. على وجه الخصوص ، يمكن أن يستهلك بعضهم القليل جدًا من الكهرباء (على الرغم من ذلك ، سيكون لدى المستخدم مضخة غشاء كاملة في أيديهم) - 12 فولت. غالبًا ما يستخدم سكان الصيف هذه الأجهزة لتصميم أنظمة الري أو نظام صغير لإمداد المياه. تتميز مراجعات العديد من مالكي المنازل بمضخات الحجاب الحاجز المنزلية الصغيرة حصريًا على الجانب الإيجابي.

يمكن ضخ هذه الآليات ، خاصة تلك المكيفة للاستخدام في الصناعة ، بواسطة مجموعة متنوعة من المواد - الماء والسوائل ذات الكثافة واللزوجة الأعلى ، وكذلك تلك التي تسمح بوجود شوائب صلبة (اعتمادًا على تعديل الجهاز ، يختلف حجمها المسموح به من ملليمترات إلى عدة سنتيمترات). تم تكييف بعض النماذج لضخ المواد الكيميائية العدوانية.

مضخات الجرعات

هناك نوع فرعي من الوحدات التي نفكر فيها - مضخات الجرعات. آليات الغشاء فيها ، من حيث المبدأ ، هي نفسها الموجودة في الأجهزة التقليدية من هذا النوع ، لكن نطاق الغرض منها ، كقاعدة عامة ، أضيق. تم تكييف العديد من طرز الأجهزة لتعمل بنفس الطريقة مع المواد الفعالة كيميائيًا - عندما تكون هناك حاجة لجرعتها الدورية.

ما هي ميزات التصميم الخاصة بهم؟ مضخات قياس الحجاب الحاجزكقاعدة عامة ، الدقة ، مع إحكام استثنائي للقضية. يتم تنظيم إنتاجيتها (شدة ضخ المواد) بشكل مرن للغاية. في الوقت نفسه ، توفر النماذج الحديثة خيارات مع تحديد المعلمات الضرورية - سواء في وضع التشغيل الحالي للوحدة أو في عملية التكوين المسبق. اعتمادًا على التصميم والنوع التكنولوجي للجهاز ، يمكن القيام بذلك يدويًا أو باستخدام عناصر محرك.

من بين السمات البارزة لمضخات القياس سهولة صيانتها بشكل خاص. على وجه الخصوص ، تم تصميمها ، كقاعدة عامة ، في شكل كتل - وهذا يؤدي إلى البساطة وتقليل تكاليف العمالة عند تجميع أو تثبيت الأجهزة. عادة ما تكون هذه المضخات مجهزة بصمامات تتكيف مع الوسائط الخطرة. هذا مهم بشكل خاص لأن هذه العناصر حساسة للغاية.

تحتوي الأجهزة من نوع الجرعات على عدد كبير نسبيًا من السكتات الدماغية (الحركات) - حوالي 100-150 في الدقيقة. في نفس الوقت ، يمكنك ضبط السعة - في النماذج الحديثة يمكن القيام بذلك باستخدام الفاصل الزمني 0-100٪.

في بعض الحالات ، تتضمن تفاصيل الإنتاج استخدام نموذج "هجين" للأجهزة. وهي: قد تكون هناك حاجة لمضخة ذات مكبس بغشاء. فهو يجمع بين مزايا الحجاب الحاجز وكذلك "الكلاسيكي". ضع في اعتبارك تفاصيل هذا النوع من الركام.

ميزات مضخات غشاء المكبس

على هذا النحو ، فإن مضخة التفريغ (الحجاب الحاجز) ، بسبب ميزات التصميم ، ليست دائمًامصممة للتعامل مع المواد عالية الكثافة. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لبعض الخبراء التقنيين ، فإن كفاءتها ليست دائمًا مثالية. لذلك ، يُنصح باستخدام مضخة لها خصائص كل من الحجاب الحاجز والمكبس. يعمل هذا النوع من الأجهزة في كثير من الحالات بكفاءة أعلى وتكاليف طاقة أقل.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن نطاق مضخات الغشاء المكبس ، كقاعدة عامة ، أوسع من نطاق مضخات الحجاب الحاجز. على وجه الخصوص ، يمكن استخدامها ليس فقط لضخ السوائل ، ولكن أيضًا لنقل الحمأة ، في مكابس الترشيح ، كجزء من تصميم مجففات الرذاذ. يمكن أيضًا استخدام بعض مضخات الحجاب الحاجز من النوع الهيدروليكي في صناعة التعدين ، في محطات الطاقة الحرارية ، في صناعة السيراميك ، في علم المعادن. وبالتالي ، فإن الأجهزة من هذا النوع ، التي تتمتع بمزايا متأصلة في كل من إصدارات الغشاء والمكبس ، تكون أكثر تنوعًا في العديد من التعديلات. بمعنى ، إذا كانت أجهزة الغشاء أكثر تكيفًا لضخ السوائل (مع نسبة معينة من المواد الصلبة) ، فإن الأجهزة "الهجينة" يمكنها التعامل تمامًا مع حركة المواد ، والتي بدورها يمكن أن يكون تركيز العناصر غير القابلة للذوبان أعلى.

ومع ذلك ، فإن هذا النوع من الوحدات عادة ما يكون أغلى بكثير من وحدات المكبس أو الغشاء بشكل منفصل. ومع ذلك ، مع التحسين المناسب لعملية الإنتاج ، يمكن أن تدفع التكاليف لأنفسهم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تكاليف الطاقة ، بسبب الكفاءة الأكثر كفاءة للمضخات "الهجينة" ، تكون أقل -على الأقل في هذا الجزء من تكاليف العمل سيتم تخفيضها. أيضًا ، نظرًا لخصائص تصميم مضخات غشاء المكبس ، غالبًا ما يكون تآكل الأجزاء الموجودة عليها أقل مما هو عليه عند استخدام أجهزة الحجاب الحاجز.

كيف تختار المضخة؟

بناءً على المعايير التي يجب أن يتم اختيارها من مضخة الحجاب الحاجز (إذا كان الجهاز ليس من النوع الهجين)؟ المعلمات الرئيسية التي يمكن أن تشير إلى أداء الأجهزة من هذا النوع هي كما يلي:

- الضغط عند صمام المخرج (في معظم الحالات ، يجب أن يكون الرقم الأدنى 60 بارًا - لكن كل هذا يتوقف على المنطقة المقصودة لاستخدام المضخة) ؛

- ارتفاع الشفط (يفضل أن لا يقل عن 4-5 أمتار) ؛

- شدة إمداد المواد (تقاس بالمتر المكعب في الساعة - نطاق المعلمات الموصى بها مختلف تمامًا - من 0.5 إلى عشرات الوحدات ، كل هذا يتوقف على الغرض من الجهاز) ؛

- مسافة نقل الضغط (مدة الأنبوب الذي يتم من خلاله توفير المادة - 50 مترًا على الأقل) ؛

- ضغط الهواء المضغوط (كقاعدة عامة ، في حدود 0 ، 2-0 ، 6 ميجا باسكال ، ولكن قد تكون هناك قيم أخرى) ؛

- نطاق درجة الحرارة المسموح بها للمواد التي يتم ضخها (عادة 0-80 درجة) ؛

- قطر الفتحات الموجودة في المدخل والمخرج ، وكذلك مكان تزويد الهواء (يشار إليه بالسنتيمتر أو البوصة - عادةً للطرز المستوردة) ؛

- تحديد قطر الشوائب الصلبة (قد يختلف من بضعة مليمترات إلى سنتيمترات).

في نفس الوقت ، تصنيف المضخات ونطاق الغرض منها واسع جدًا لدرجة أنهاختيار المعلمات المثلى عند اختيار هذا النوع من الأجهزة سيعتمد دائمًا على النطاق المحدد لتطبيقهم.

عيوب

للجهاز المعني الكثير من المزايا. هذا متعدد الاستخدامات - يمكن استخدام مضخة غشاء للمياه وعدد كبير من السوائل الأخرى ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة. هذا صديق للبيئة - كقاعدة عامة ، يتم استخدام محركات بدون انبعاثات والغازات في تصميم الأجهزة. هذا هو اتساع الأداء التقني - هناك مضخة غشاء كهربائية ، هيدروليكية ، هوائية ، يدوية. لكن يجب أن يقال أيضًا عن أوجه القصور التي تميز الوحدات من هذا النوع.

أولاً ، الحجاب الحاجز أو الحجاب الحاجز للمضخة في حالة حركة طوال الوقت. يؤدي هذا في النهاية إلى البلى - تصبح أقل إحكامًا للهواء ، أو حتى تفشل تمامًا. ولكن ، كقاعدة عامة ، يقوم مصنعو المعدات الحديثة بإرفاق العديد من الأغشية الاحتياطية بالمجموعة المرفقة ، وإذا نفد ، يمكنك دائمًا طلب أغشية جديدة. على سبيل المثال ، شركة HBM ، التي تزود منتجها الرئيسي - مضخة فراغ الحجاب الحاجز (HBM متخصصة في مثل هذه الأجهزة) ، تكمل المجموعات بقطع الغيار.

ثانيًا ، نظرًا لشدة التشغيل ، فإن صمامات الأجهزة تتآكل أيضًا. أيضًا ، في بعض الحالات ، قد تنسد بالمواد الصلبة الموجودة في السوائل الموردة. ومع ذلك ، يمكن أيضًا استبدالها.

قد تكون بعض الصعوبات في تشغيل المضخات ناتجة عن الظهور الدوري لأقفال البخار في وقت شفط السائل (إذايتم معالجة المواد ذات ضغط بخار مرتفع ، مثل كلوريد الميثيل).

في نفس الوقت ، يتم تعويض العيوب الثلاثة الملحوظة من خلال قابلية الصيانة العالية للمضخة ، فضلاً عن سهولة استبدال الأجزاء البالية. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تقليل احتمالية تلف الأغشية والصمامات ، يمكن استخدام أنواع مختلفة من أجهزة التخميد في وقت واحد مع الوحدات (وفي بعض الحالات ، كجزء من تصميمها) ، المصممة لتخفيف النبضات الناتجة عن الحركة من الأغشية. على أي حال ، يفضل استخدام مضخات الحجاب الحاجز عن مثيلاتها التقليدية. غالبًا ما يتم تحديد الربحية الاقتصادية للعديد من الصناعات من خلال القدرة على استخدام مثل هذه الوحدات فقط.