في الوقت الحالي، تزداد استخدامات مضخات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية بشكل متزايد في مجالات مثل البتروكيماويات والمعادن والطاقة والألياف الاصطناعية ومعالجة الأغذية والمناجم وغيرها، حيث تُستخدم في المعدات التي تتطلب دقة عالية في الضغط أو أثناء إجراء التجارب، وذلك لنقل مختلف الوسائط التي تتسم بدرجات حرارة وضغوط مرتفعة. ونظرًا للخصائص الخاصة بالوسائط المنقولة - أي درجات الحرارة العالية والضغط العالي - فإن اختيار تصميم مضخات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية يخضع لمعايير صارمة، تشمل متطلبات دقيقة جدًا فيما يتعلق بقوة أجزاء التدفق، والختم، وشكل الهيكل، وغير ذلك من الجوانب.
تستخدم المضخات العالية الحرارة والضغط عادةً هيكل المضخة الطرد المركزي، لكن المضخات التقليدية متعددة المراحل لا تستطيع تحمل ضغوط ودرجات حرارة عالية جدًا، حيث لا تتجاوز درجة الحرارة عادةً 80 درجة مئوية. ونظرًا لأن السوائل المتآكلة التي يتم نقلها في بعض الصناعات الخاصة تحتوي على جزيئات صلبة، كما أن درجة حرارة السوائل المنقولة قد تصل أحيانًا إلى أكثر من 100 درجة مئوية، فإن ذلك يفرض متطلبات أعلى على جهاز الختم الخاص بالمضخة. شركة تشانغشا تشونغ ليان للمضخات، بصفتها مصنعًا متخصصًا في إنتاج المضخات الطرد المركزي، أحدثت في عام 2018 الجيل السابع من المضخات المتخصصة المقاومة للحرارة العالية والضغط العالي ذات التوازن الذاتي: تصل درجة الحرارة إلى ≧200 درجة مئوية، والارتفاع الرأسي إلى ≧1680 مترًا، وقد نجحت في الاختبار الأولي، وتم بالفعل تأمين أول طلبية تجارية دولية تتكون من 8 وحدات تم تصديرها إلى روسيا.
نموذج مضخة درجة الحرارة العالية والضغط العالي
تُعد مضخات Changsha Zoomlion ذات التوازن الذاتي للضغط العالي ودرجات الحرارة العالية مناسبة لتلبية احتياجات المستخدمين، وتهدف إلى تسريع تطور تقنيات المضخات متعددة المراحل ذات الضغط العالي، وذلك من خلال دمج التكنولوجيا المتقدمة للموديلات المماثلة المستوردة. واستنادًا إلى سنوات عديدة من الخبرة في التصميم، تم تطوير هذه المنتجات عالية الكفاءة والفعالة لنقل المياه الساخنة والزيوت والوسائط المسببة للتآكل أو التي تحتوي على جسيمات كاشطة، وفقًا لمعايير API I610. وتتمتع هذه المضخات بمكانة رائدة تقنيًا في القطاع، حيث تتميز بكفاءتها العالية في توفير الطاقة، ونطاق أداء واسع، وأداء ممتاز ضد التكهف، وتشغيل آمن ومستقر، وانخفاض مستوى الضجيج، بالإضافة إلى قلة الأجزاء القابلة للتلف وسهولة التركيب والصيانة. كما يمكن تعديل مواد أجزاء التدفق في المضخة، وشكل الختم، وإضافة نظام تبريد لاستخدامها في نقل المياه الساخنة أو الزيوت أو الوسائط المسببة للتآكل أو التي تحتوي على جسيمات كاشطة. وهي مناسبة للاستخدام في صناعات مثل البترول والكيماويات والأسمدة كمضخات عملية، وكذلك في مجالات مثل إزالة الفوسفور بالمياه ذات الضغط العالي في الصناعات المعدنية ومصانع الدرفلة، وفي أعمال التنظيف بالضغط العالي لإزالة الترسبات في البناء وبناء السفن وصناعة السكر والورق والصناعات الكيميائية، وفي حقن المياه في حقول النفط، وتوفير مياه التغذية للغلايات، وكمنبع طاقة لمختلف الآلات الهيدروليكية، فضلًا عن استخدامها في قطاعات الأغذية والأدوية وغيرها من المجالات التي تتطلب توليد سوائل ذات ضغط عالٍ.
مضخة المياه النقية متعددة المراحل ذات التوازن الذاتي للضغط العالي ودرجة الحرارة العالية من طراز ZPD: تُستخدم لنقل المياه النقية الخالية من الجزيئات الصلبة، والتي تكون درجة حرارتها أقل من 80℃، أو السوائل التي تشبه المياه النقية في خصائصها الفيزيائية والكيميائية. وهي مناسبة لاستخدامات التعدين والمصانع ومشاريع إمدادات المياه والصرف الصحي في المناطق الحضرية.
مضخة إمداد المياه ذات التوازن الذاتي ومقاومة درجات الحرارة العالية والضغط العالي من طراز ZPDG: تُستخدم لنقل الماء النظيف الخالي من الجزيئات الصلبة، والذي تتراوح درجة حرارته بين -20℃ و210℃، أو السوائل التي تشبه الماء في خصائصها الفيزيائية والكيميائية. وهي مناسبة لاستخدامات إمدادات المياه ذات الضغط المتوسط والمنخفض والعالي.
مضخة ZPDF ذات التوازن الذاتي للاستخدامات الكيميائية بدرجة حرارة وضغط عاليين: تُستخدم لنقل سوائل متآكلة لا تحتوي على جزيئات صلبة، وتتراوح درجة حرارتها من -20℃ إلى 105℃.
مضخة زيت ذات توازن ذاتي للضغط العالي ودرجة الحرارة العالية من طراز ZPDY: تُستخدم لنقل الزيوت والمنتجات البترولية التي لا تحتوي على جزيئات صلبة، وتتراوح درجة حرارتها بين -20℃ و105℃، مع لزوجة أقل من 120 سنتيستويس.
مضخة الطرد المركزي متعددة المراحل المتينة ذات التوازن الذاتي من نوع ZMDP: تُستخدم لنقل المياه المعدنية المتوسطة وغيرها من مياه الصرف المشابهة التي تحتوي على جسيمات بنسبة تصل إلى 1.5%، بحجم حبيبات لا يتجاوز 1.3 مم، ودرجة حرارة تتراوح بين -20℃ و80℃، مع احتمال ضغط دخول المضخة أقل من 0.6 ميجاباسكال.
ميزات مضخة الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية
إن مضخات D وDG وDF وDY وMD(P) عالية الكفاءة والمتوازنة ذاتيًا والقادرة على التعامل مع درجات الحرارة العالية والضغوط المرتفعة تُعدّ ابتكارًا جديدًا في هيكل المضخات الطردية التقليدية متعددة المراحل ذات الأقسام، حيث تم الاستغناء عن آلية موازنة القوى المحورية التي كانت تستخدم سابقًا في المضخات الطردية متعددة المراحل، والتي كانت تعتمد عادةً على أقراص التوازن أو أسطوانات التوازن. وبالتالي، تعد هذه المضخات بديلاً متطورًا ومثاليًا لتحل محل المضخات الطردية متعددة المراحل التقليدية. تتميز المضخات عالية الكفاءة والمتوازنة ذاتيًا والقادرة على التعامل مع درجات الحرارة العالية والضغوط المرتفعة بعدم وجود جهاز للتوازن، مما يعني عدم حدوث خسائر احتكاك القرص الناتجة عن أقراص التوازن، وكذلك عدم وجود خسائر بسبب إعادة التدفق المتوازن. ونتيجة لذلك، ترتفع كفاءة المضخة بنسبة تتراوح بين 3% و12% مقارنةً بالفئات الأخرى من المضخات متعددة المراحل، كما يتم حل جميع المشكلات الشائعة مثل تآكل أقراص التوازن وأساورها أو التصاق الدوار بشكل كامل، مما يطيل عمر المضخة بشكل كبير. علاوةً على ذلك، تتمتع هذه المضخات بفترة تشغيل خالية من الأعطال تزيد عن ثلاثة أضعاف فترة التشغيل للمضخات العادية، مما يؤدي إلى تقليل تكاليف الصيانة التي يتحملها المستخدم بشكل كبير، وبالتالي خفض تكاليف صيانة حياة المضخة. وقد أثبتت سنوات من التشغيل المستمر أن أداء هذا المنتج قد بلغ مستوى متقدمًا يضاهي المنتجات العالمية المماثلة.
<1> الهيكل الجديد: يحتوي على مكونات دوارة ذات ترتيب متماثل لريشة التوربين، مما يجعل قوى الدفع المحورية الناتجة عن المجموعتين المتعاكستين من الريشات أثناء التشغيل تُلغى بشكل أساسي بعضها البعض، وبالتالي لا تكون هناك حاجة إلى جهاز قرص التوازن الذي يتسم بالفجوات الصغيرة وانخفاض الضغط العالي وسهولة التآكل والتلف وحدوث الأعطال، مما يمثل اختراقًا للهيكل التقليدي للمضخات متعددة المراحل.
<2>التكنولوجيا الجديدة: تتميز بجهاز خاص لتنظيم التدفق وتقليل الضغط، كما أن جهاز التوازن ذي الأعداد الفردية يلعب أيضًا دورًا مساعدًا في التدعيم.
<3> كفاءة عالية وتوفير للطاقة: تستخدم نماذج هيدروليكية متقدمة، ومنتجات متطورة وموفرة للطاقة تم تطويرها ذاتيًا؛ وبفضل عدم وجود تآكل في قرص التوازن والنبض المحوري لدوار المضخة، تظل محاذاة الدافعة وألواح التوجيه دائمًا في حالة ممتازة، ولا يحدث كما هو الحال مع المضخات العادية متعددة المراحل حيث ينخفض الكفاءة بشكل ملحوظ مع تآكل قرص التوازن وتحرك أجزاء الدوار نحو الأمام. بالإضافة إلى ذلك، لا توجد تسريبات للمياه المستخدمة في التوازن، مما يقلل من الفقد الحجمي ويعزز الكفاءة التشغيلية للمضخة إجمالاً، ويقلل من استهلاك القدرة المحورية، مما يجعل كفاءتها أعلى بمتوسط 3% إلى 12% مقارنة بالمضخات العادية متعددة المراحل.
<4> عالية الموثوقية: يتيح الترتيب المتماثل لدوار المضخة تحقيق توازن تلقائي تقريبًا للدفع المحوري الناتج أثناء التشغيل، مما يغني عن الحاجة إلى جهاز قرص التوازن الذي يتسم بفجوات صغيرة وانخفاض عالٍ في الضغط وقابلية للتآكل والاهتراء وعرضة للأعطال، وبالتالي يقلل إلى أدنى حد من التأثيرات السلبية الناتجة عن التآكل الناجم عن حمل القوة المحورية والاضطرابات التي قد تؤثر على النظام. أما القوى المحورية المتبقية فتتحملها محامل الدفع، مما يحافظ على عمود المضخة دائمًا تحت حالة الشد، ويحقق توزيعًا متجانسًا لقوى التحميل على العمود، مع خفض كبير في ذروة الإجهاد مقارنةً بالهيكل الأصلي. وهذا بدوره يعزز صلابة دوار المضخة والسرعة الحرجة، مما يؤدي إلى تحسين كبير في استقرار وأداء المضخة من حيث الموثوقية.
<5>استقرار عالٍ: بفضل التوافق الممتاز بين الدافعة الدائرية والريشة الموجهة بشكل متناظر، بالإضافة إلى الفجوات المناسبة والتصميم الواسع للتفريغ المحوري، تظل المضخة قادرة على الحفاظ على استقرارها العالي وكفاءتها التشغيلية العالية جدًا حتى بعد التشغيل طويل الأمد.
<6>أداء جيد ضد التآكل البخاري: تم تحسين النموذج الهيدروليكي والتصميم الهيكلي، بالإضافة إلى هيكل مزدوج الشفط الخاص بالمرحلة الأولى من المكره، إلى جانب الصب الدقيق والمواد المتينة والموثوقة، مما يمنح المضخة أداءً ممتازًا في مقاومة التآكل البخاري، وتشغيلًا سلسًا للجهاز بصوت منخفض جدًا، ولا يحتاج المستخدمون إلى تركيب مضخة أمامية إضافية أو رفع مستوى خزان المياه المدخلية.
<7>قوة وموثوقية الختم الميكانيكي: لا تحدث حركة طولية لأجزاء الدوار عند تشغيل أو إيقاف المضخة، ولا توجد اهتزازات طولية أثناء التشغيل، مما يتجاوز المشكلة التي لطالما أرقت المضخات متعددة المراحل، وهي ضعف موثوقية الختم الميكانيكي.
<8>انخفاض معدل الصيانة: يعتمد التصنيع بالصب الدقيق، مما يقلل من الأجزاء القابلة للتلف وعدد مرات الفك والتركيب للصيانة، ويطيل عمر المنتج، ويتجنب إلى أقصى حد الاضطرابات الناجمة عن كثرة عمليات الفك والتركيب، ما يؤدي إلى خفض تكاليف الصيانة.
<9>عالية الملاءمة: تصميم متطور قائم على الوحدات المدمجة، مع مكونات محلية خضعت للاستخدام المكثف والاختبارات طويلة الأمد في التشغيل، وتتمتع قطع الغيار بقابلية عالية للتبادل. كما تم الاستغناء عن جهاز قرص التوازن ذي الفجوة الصغيرة، مما يجعل المضخة متعددة المراحل أكثر ملاءمة للظروف الأكثر صعوبة من حيث طبيعة الوسيط مقارنة بالهيكل التقليدي.
<10> سهولة الصيانة: تصميم سريع للتركيب والتفكيك يسمح باستبدال الختم والمحامل دون فك جسم المضخة وخطوط الإدخال والإخراج، كما تم إزالة الأجزاء القابلة للتلف مثل قرص التوازن من داخل المضخة، مما يوفر الوقت اللازم للإصلاحات الشاملة والفحوصات.
معلومات موصى بها
منتجات ذات صلة