【سؤال يومي】مبادئ الهندسة الكيميائية 332: مضخات المياه الطاردة المركزية (2 مارس)
Thread Content
يُطلق قسم نظريات الهندسة الكيميائية اعتبارًا من اليوم فعالية «سؤال يومي» لمساعدة الجميع على تعزيز المعرفة الأساسية في مجال الهندسة الكيميائية، وسيتم لاحقًا إطلاق سلسلات مثل «مبادئ الهندسة الكيميائية»، و«سلسلة نقل المواد والفصل»، و«سلسلة الديناميكا الحرارية في الهندسة الكيميائية»، و«سلسلة التقنيات الكيميائية»، ونأمل من الجميع تقديم دعمهم الكامل~ نتمنى للجميع عيد ميلاد سعيد~~ يمكن مشاهدة الإجابات مباشرة عبر الرد على فعالية «سؤال يومي»، وسيتم إغلاق هذا الموضوع بعد يوم واحد! ؟ لتشجيع الجميع على المشاركة المستمرة هذا العام! مع المشاركة تحصل على 3 مكافآت من الثروة، وإذا أجبت بشكل صحيح تحصل إضافيًا على 4 مكافآت من الثروة~~~ سؤال بسيط: ما هو مبدأ عمل مضخة المياه الطاردة المركزية؟ الجواب: عندما يكون الضخّاص ممتلئًا بالماء، يؤدي دوران الترس إلى توليد قوة طرد مركزي، وبفعل هذه القوة، يتم دفع الماء الموجود في فتحات الترس نحو الخارج باتجاه هيكل الضخّاص. ونتيجة لذلك، ينخفض الضغط في مركز الترس، وعندما يصبح أقل من ضغط الأنابيب الداخلية، يتدفق الماء من حوض السحب إلى داخل الترس تحت تأثير هذا الفرق في الضغط، وهكذا يستمر سحب الماء وتوصيله باستمرار.
عادةً ما تعمل المضخات الطاردة المركزية بواسطة محرك كهربائي، وقبل تشغيل المضخة، يتم ملء جسم المضخة وأنابيب السحب بالسائل. عندما يدور الدوار بسرعة عالية، فإنه يجرّ السائل الموجود بين شفراته ليدور معه، وبسبب قوة الطرد المركزي، يتم طرد السائل من مركز الدوار نحو حوافه (ويمكن أن تصل سرعة التدفق إلى 15–25 م/ث)، وبالتالي تزداد الطاقة الحركية للسائل. عندما يدخل السائل إلى جسم المضخة، فإن مسار التدفق داخل جسم المضخة ذو الشكل الحلزوني يتسع تدريجيًا، مما يؤدي إلى انخفاض سرعة تدفق السائل. وبالتالي، يتحول جزء من الطاقة الحركية للسائل إلى طاقة ضغط ساكنة، فيخرج السائل بضغط أعلى من فتحة الخروج. في الوقت نفسه، يتكون فراغ معين في مركز الدوار بسبب اندفاع السائل خارجه، ويكون الضغط عند سطح السائل أعلى من الضغط في مركز الدوار. ولذلك، يدخل السائل الموجود في أنبوب الشفط إلى داخل الضخ تحت تأثير فرق الضغط. يستمر المروحة في الدوران، ويتم سحب السائل وطرده باستمرار. نظرًا لأن مضخة الطرد المركزي تستطيع نقل السوائل بفضل قوة الطرد المركزي بشكل أساسي، فلذلك تُسمى مضخة طرد مركزي.
عندما يدور الدوار بسرعة عالية، فإنه يجعل السائل الموجود بين شفراته يدور أيضًا. وبسبب قوة القصور الذاتي، يتم دفع السائل من مركز الدوار نحو حوافه، وبالتالي تزداد طاقته الحركية. عندما يدخل السائل إلى جسم المضخة، فإن مسار التدفق داخل جسم المضخة ذو الشكل الحلزوني يتسع تدريجيًا، مما يؤدي إلى انخفاض سرعة تدفق السائل. وبالتالي، يتحول جزء من الطاقة الحركية للسائل إلى طاقة ضغط ساكنة، فيخرج السائل بضغط أعلى من فتحة الخروج.
عندما يكون الضخّاص ممتلئًا بالماء، يؤدي دوران الترس إلى توليد قوة طرد مركزي، وبفعل هذه القوة، يتم دفع الماء الموجود في فتحات الترس نحو الخارج باتجاه هيكل الضخّاص. ونتيجة لذلك، ينخفض الضغط في مركز الترس، حتى يصبح أقل من ضغط الأنابيب الداخلية. وفي هذه الحالة، يتدفق الماء من خزان السحب إلى داخل الترس بفعل فرق الضغط، وهكذا يستمر سحب الماء وتوفيره باستمرار.
عندما يكون الضخّاص ممتلئًا بالماء، يؤدي دوران الترس إلى توليد قوة طرد مركزي، وبفعل هذه القوة، يتم دفع الماء الموجود في فتحات الترس نحو الخارج باتجاه هيكل الضخّاص. ونتيجة لذلك، ينخفض الضغط في مركز الترس، حتى يصبح أقل من ضغط الأنابيب الداخلية. وفي هذه الحالة، يتدفق الماء من خزان السحب إلى داخل الترس بفعل فرق الضغط، وهكذا يستمر سحب الماء وتوفيره باستمرار.
مبدأ عمل المضخة الطاردة المركزية: عندما يكون الخزان داخل المضخة ممتلئًا بالسائل، يؤدي دوران التروس إلى توليد قوة طاردة مركزية، وبفعل هذه القوة يتم طرد السائل الموجود في فتحات التروس إلى الخارج، ويدخل إلى جسم المضخة، مما يخلق فراغًا في مركز التروس. وتحت تأثير ضغط الهواء، يتدفق السائل من حوض الشفط إلى التروس. وبهذه الطريقة، يتم سحب السائل وإخراجه باستمرار. السائل الذي يحصل على طاقة داخل التروس، يخرج منها وهو يمتلك طاقة حركية كبيرة. يتم جمع هذا السائل داخل هيكل المضخة الحلزوني، وفي أنابيب التوسيع الموجودة خلفه، تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة ضغط. تعمل مضخة الطرد المركزي عن طريق دوران الترس لإحداث حركة طرد مركزي في الماء. قبل تشغيل مضخة المياه، يجب ملء هيكل المضخة وأنابيب السحب بالماء، ثم تشغيل المحرك ليدفع محور المضخة مما يؤدي إلى دوران العنصر الدوار والماء بسرعة عالية، فينتج عن ذلك حركة قصوري تدفع الماء نحو الحافة الخارجية للعنصر الدوار، ثم يدخل عبر مسارات الهيكل الحلزوني إلى أنابيب الضغط في المضخة.
مبدأ عمل المضخة الطاردة المركزية: عندما يكون الخزان داخل المضخة ممتلئًا بالسائل، يؤدي دوران التروس إلى توليد قوة طاردة مركزية، وبفعل هذه القوة يتم طرد السائل الموجود في فتحات التروس إلى الخارج، ويدخل إلى جسم المضخة، مما يخلق فراغًا في مركز التروس. وتحت تأثير ضغط الهواء، يتدفق السائل من حوض الشفط إلى التروس. وبهذه الطريقة، يتم سحب السائل وإخراجه باستمرار. السائل الذي يحصل على طاقة داخل التروس، يخرج منها وهو يمتلك طاقة حركية كبيرة. يتم جمع هذا السائل داخل هيكل المضخة الحلزوني، وفي أنابيب التوسيع الموجودة خلفه، تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة ضغط.
يعمل عن طريق استخدام القوة الطاردة المركزية التي يولدها دوران الشفرات لتحريك الماء
ما هو مبدأ عمل مضخة المياه الطاردة المركزية؟ عندما يكون الضخّاص ممتلئًا بالسائل، يؤدي دوران التربينة إلى توليد قوة طاردة مركزية، وبفعل هذه القوة يتم طرد السائل الموجود في فتحات التربينة إلى الخارج نحو جدار الضخّاص، مما يخلق فراغًا في مركز التربينة. وبفعل ضغط الهواء، يتدفق السائل من حوض الشفط إلى داخل التربينة. وبهذه الطريقة، يتم سحب السائل وإخراجه باستمرار. السائل الذي يحصل على طاقة داخل التروس، يخرج منها وهو يمتلك طاقة حركية كبيرة. يتم جمع هذا السائل داخل هيكل المضخة الحلزوني، وفي أنابيب التوسيع الموجودة خلفه، تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة ضغط.
عندما يكون الضخّاص ممتلئًا بالماء، يؤدي دوران الترس إلى توليد قوة طرد مركزي، وبفعل هذه القوة، يتم دفع الماء الموجود في فتحات الترس نحو الخارج باتجاه هيكل الضخّاص. ونتيجة لذلك، ينخفض الضغط في مركز الترس، حتى يصبح أقل من ضغط الأنابيب الداخلية. وفي هذه الحالة، يتدفق الماء من خزان السحب إلى داخل الترس بفعل فرق الضغط، وهكذا يستمر سحب الماء وتوفيره باستمرار.
تؤدي قوة الطرد المركزي الناتجة عن دوران العنصر الدوار بسرعة عالية إلى منح السائل طاقة، أي أن السائل بعد مروره عبر العنصر الدوار يزداد لديه كل من الطاقة الضغطية والطاقة الحركية، مما يسمح بنقله إلى أماكن مرتفعة أو بعيدة. يتم تركيب الدوار داخل هيكل حلزوني، وعندما يدور الدوار، يتدفق السائل بشكل محوري إلى الداخل، ثم يتجه بزاوية 90 درجة نحو مسارات الدوار ليخرج بشكل شعاعي. يدور الدوار بشكل مستمر، مما يؤدي إلى تكوّن فراغ مستمر عند مدخل الدوار، وبالتالي يتم ضخ السائل وإخراجه بشكل مستمر.