【سؤال يومي】 سؤال بسيط للمعالجة المتقدمة 20160917: ما هو مبدأ جهاز الضخ؟

١) يتم استخدام بخار الماء ذو الضغط العالي عبر فوهة، مما يحول الطاقة الضغطية إلى طاقة حركية لتحقيق تدفق سريع، وينتج عن ذلك فراغ حول مخرج الفوهة يساعد على سحب الغازات. ٢) بعد خلط البخار مع الغازات المستنشقة في غرفة الخلط، يقل السرعة تدريجيًا في غرفة التوسع، ويتحول الطاقة الحركية إلى طاقة ضغط، مما يؤدي إلى أن يكون الضغط الناتج عن طرد الهواء المستخرج أعلى بكثير من ضغط غرفة الاستنشاق

يتكون جهاز السحب بالرش المائي من فوهة التوسيع والضغط، وأنبوب التوسيع، وخلاط. عندما يدخل البخار إلى جهاز الشفط بالرش، فإنه يمر أولاً عبر فوهة التوسيع والتضييق؛ حيث يزداد معدل تدفق الهواء عند مروره عبر الفوهة، وينخفض الضغط، ويمكن أن يصل معدل التدفق إلى قيمة عالية جداً عند مخرج الفوهة. (1000 إلى 1400 متر/ثانية). وبفضل الضغط المنخفض جداً «700 ملم زئبق»، يتشكل فراغ شديد حول فوهة الرش.

آلية العمل； يتكون جهاز السحب بالرش المائي من فوهة التوسيع والضغط، وأنبوب التوسيع، وخلاط. عندما يدخل البخار إلى جهاز الشفط بالرش، فإنه يمر أولاً عبر فوهة التوسيع والتضييق؛ حيث يزداد معدل تدفق الهواء عند مروره عبر الفوهة، وينخفض الضغط، ويمكن أن يصل معدل التدفق إلى قيمة عالية جداً عند مخرج الفوهة. (1000 إلى 1400 متر/ثانية). وبفضل الضغط المنخفض جداً «700 ملم زئبق»، يتشكل فراغ شديد حول فوهة الرش. يُطلق على البخار غير القابل للتكثيف وبخار الماء وبخار الزيت مجتمعين اسم “الغازات المستخرجة”. يتم سحب هذه الغازات من نقطة الدخول، حيث تختلط في غرفة الخلط مع جزء البخار المستخدم في التشغيل، ثم تُنقل إلى أنابيب التوسيع. وفي الجزء الأمامي من أنابيب التوسيع، يحدث خلط أكبر بين الغازين، مما يؤدي إلى تبادل الطاقة بينهما. عند مرور التيار الهوائي عبر أنبوب التوسيع، يتحول طاقته الحركية إلى طاقة ضغط، فينخفض معدل التدفق بينما يرتفع الضغط، وأخيرًا يكون الضغط المرتفع كافيًا لتلبية متطلبات ضغط الطرد.

يتم استخدام التدفق السريع للسائل لخلق ضغط سلبي عند مكان الشفط، وبذلك يتحقق هدف الشفط

عندما يدخل البخار إلى جهاز الشفط بالرش، فإنه يمر أولاً عبر فوهة التوسيع والتضييق؛ حيث يزداد معدل تدفق الهواء عند مروره عبر الفوهة، وينخفض الضغط، ويمكن أن يصل معدل التدفق إلى قيمة عالية جداً عند مخرج الفوهة.

لا أعرف أي جهاز فراغ يشير إليه هذا السؤال. آلة الضخ تعمل وفقًا لمعادلة برنولي لتدفق السوائل؛ حيث عندما يقل قطر الممر الذي يمر به السائل، يزداد معدل تدفق السائل، وبالتالي يزداد الطاقة الحركية ويقل الطاقة الثابتة، مما يؤدي إلى خلق حالة فراغ. تعمل مضخة الحلقة المائية على سحب الهواء وضغطه وطرده من خلال التغير في حجم تجويف المضخة، ولذلك فهي تنتمي إلى فئة مضخات الفراغ ذات التغير في الحجم.

يعتمد جهاز السحب على قانون برنولي؛ حيث يكون مجرى التدفق في الجزء الضيق ضيقًا، مما يؤدي إلى سرعة تدفق عالية وضغط منخفض. ولذلك، فإن الهواء ذو الضغط العالي يتدفق إلى هذا المكان، مما يخلق ضغطًا منخفضًا داخل الحاوية أو الأنابيب.

يتم تحويل البخار المستخدم في العمل إلى سرعة عالية عبر الفوهات، مما يسمح بتحويل طاقة الضغط إلى طاقة حركية. يختلط هذا البخار مع الغازات المستنشقة في غرفة الخلط، ثم يدخل إلى غرفة التوسيع، حيث تقل السرعة تدريجيًا، وبالتالي تتحول طاقة الحركية مرة أخرى إلى طاقة ضغط. وهكذا، يتم خفض ضغط الغازات المختلطة التي يتم طردها من جهاز الشفط. لكل مرحلة من مراحل الرش، يوجد حد معين لنسبة الضغط، أي نسبة الضغط الخارج (الضغط المطلق) إلى الضغط الداخلي (الضغط المطلق)، وهذا الحد له قيود تشغيلية معينة.