فهم ربط الهواء في المضخات الطاردة المركزية

تُعد المضخة الطاردة المركزية قلب العديد من أنظمة نقل السوائل، ولكن عندما يتجمع الهواء بداخلها، يمكن أن يؤدي ذلك إلى حالة خطيرة تُعرف باسم التهوية. يمكن لهذه المشكلة الشائعة أن تقلل الأداء بشكل كبير، وتتسبب في أعطال تشغيلية، بل وحتى تؤدي إلى تلف كبير في المعدات. بالنسبة لفنيي الصيانة والمهندسين، فإن فهم ظاهرة التهوية في المضخات الطاردة المركزية هو مفتاح ضمان موثوقية وكفاءة النظام.

سستستكشف هذه المقالة ما هي التهوية، وأسبابها الرئيسية، والعلامات التي يجب مراقبتها. وسنقدم أيضًا حلولًا عملية للتهوية لمساعدتك على منع وحل هذه المشكلة الحرجة، مما يحافظ على سير عملياتك بسلاسة.

ما هي التهوية في المضخة الطاردة المركزية؟

تحدث التهوية عندما يتجمع الهواء أو غازات أخرى في غلاف المضخة، وتحديدًا حول مدخل المروحة. صُممت المضخة الطاردة المركزية لتحريك السوائل، وليس الغازات. عندما يتراكم حجم كبير من الهواء، فإنه يُشكل جيبًا هوائيًا يعطل التدفق المستمر للسائل.

تدور مروحة المضخة داخل هذا الجيب الهوائي دون أن تتمكن من الإمساك بالسائل ومنحه الطاقة. ونتيجةً لذلك، تفقد المضخة شحنها وتتوقف عن ضخ السائل، على الرغم من أن المحرك لا يزال يعمل. هذا الموقف ليس غير فعال فحسب؛ بل يمكن أن يؤدي بسرعة إلى السخونة المفرطة والتلف الميكانيكي.

كيف تؤثر التهوية على أداء المضخة

تتراوح عواقب التهوية من عدم الكفاءة البسيطة إلى الفشل الكارثي. يعد التعرف على تأثيرها الخطوة الأولى في تشخيص أعطال المضخة بشكل فعال.

• فقدان كامل للتدفق: التأثير الأكثر فورية هو التوقف الكامل لتفريغ السائل. تعمل المضخة، ولكن لا يتحرك أي سائل عبر النظام.

• انخفاض سعة الضخ: قبل التوقف الكامل، قد تلاحظ انخفاضًا كبيرًا في معدل التدفق وضغط التفريغ. تواجه المضخة صعوبة في أداء وظيفتها لأن الهواء المحبوس يعطل العملية الهيدروليكية.

• السخونة المفرطة: يعمل السائل المتدفق عبر المضخة أيضًا كمبرد. عندما توقف التهوية التدفق، يضيع هذا التأثير التبريدي. تتحول الطاقة من المروحة الدوارة إلى حرارة، مما يمكن أن يتلف الحشوات والمحامل والمكونات الداخلية الأخرى.

• تلف يشبه التكهف: على الرغم من اختلافه عن التكهف الحقيقي (الذي يتضمن انفجار فقاعات البخار)، فإن الضغوط والقوى غير المنتظمة الناتجة عن التهوية يمكن أن تؤدي إلى تنقر وتلف مماثل على المروحة والغلاف.

• الاهتزاز والضوضاء: غالبًا ما تعمل المضخة التي تعاني من التهوية مع ضوضاء واهتزاز مفرطين حيث تدور المروحة بحرية في الجيب الهوائي.

الأسباب الشائعة للتهوية في المضخة الطاردة المركزية

لمنع التهوية، يجب أولاً تحديد كيفية دخول الهواء إلى النظام. يكاد المصدر يكون دائمًا على جانب الشفط في المضخة، حيث يمكن أن يكون الضغط عند الضغط الجوي أو أقل منه.

1. تسريبات في خط سحب المضخة

السبب الأكثر تكرارًا للتهوية هو تسرب الهواء إلى خط السحب. لأن الضغط داخل خط السحب غالبًا ما يكون سالبًا (فراغ)، فإن أي شق صغير، أو وصلة غير محكمة، أو حشية تالفة سوف تسحب الهواء إلى النظام بدلاً من تسريب الماء للخارج.

تشمل نقاط التسرب الشائعة:

• حشيات الشفة

• خيوط الأنابيب

• أعمدة الصمامات وصناديق الحشو

•  شقوق في أنبوب الشفط نفسه

2. انخفاض مستويات السائل في خزان الشفط

إذا انخفض مستوى السائل في خزان التغذية أو حوض التجميع بشكل كبير، يمكن أن يتشكل دوامة على السطح. يمكن لهذا التأثير الدوامي أن يسحب الهواء مباشرة إلى مدخل أنبوب الشفط. وبالمثل، إذا أصبح طرف أنبوب الشفط مكشوفاً، فسوف يسحب كميات كبيرة من الهواء.

3. الهواء المذاب في السائل

تحتوي العديد من السوائل على غازات مذابة يمكن أن تتحرر من المحلول عندما ينخفض الضغط. عندما يدخل السائل إلى منطقة الضغط المنخفض عند عين المروحة، يمكن لهذه الغازات المذابة أن تشكل فقاعات. إذا تحرر ما يكفي من الغاز من المحلول، يمكن أن يتراكم ويتسبب في انحباس الهواء. هذا أكثر شيوعًا في التطبيقات التي يكون فيها السائل قريبًا من نقطة غليانه أو تم تقليبه.

4. التحضير أو التشغيل غير السليم

لكي تعمل المضخة الطاردة المركزية، يجب أن يمتلئ غلافها تمامًا بالسائل قبل أن تبدأ العمل. إذا كان هناك هواء في الغلاف أثناء بدء التشغيل، لن تتمكن المضخة من خلق فرق الضغط اللازم لبدء الضخ. هذه مشكلة شائعة في الأنظمة التي لا تعمل بالتحضير الذاتي.

حلول عملية لانحباس الهواء

يتضمن حل مشكلة انحباس الهواء كل من معالجة المشكلة الفورية وتنفيذ إجراءات وقائية. فيما يلي حلول فعالة للحفاظ على مضخاتك خالية من الهواء.

1. إجراء فحص دقيق لخطوط الشفط

الخطوة الأولى في استكشاف أخطاء المضخة وإصلاحها هي التحقق بدقة من خط الشفط بأكمله بحثًا عن التسريبات.

• الفحص البصري: ابحث عن علامات التآكل أو التلف على الأنابيب والأطراف والوصلات.

• اختبار الضغط / التفريغ: اعزل خط الشفط وضغطه بالهواء أو سائل اختبار لتحديد التسريبات. يمكن تطبيق رغوة الحلاقة أو محلول صابون على الوصلات لرصد ظهور الفقاعات.

• شد الوصلات: تأكد من أن جميع البراغي الموجودة على الأطراف مشدودة بعزم الدوران الصحيح وأن جميع وصلات الخيوط مغلقة بشكل صحيح باستخدام معجون الأنابيب أو شريط PTFE.

2. تأكد من عمق غمر مدخل الشفط المناسب

امنع تكوين الدوامات وامتصاص الهواء من خلال الحفاظ على مستوى سائل كافٍ فوق مدخل أنبوب الشفط. القاعدة العامة هي التأكد من أن عمق الغمر لا يقل عن ثلاثة أضعاف قطر أنبوب الشفط. إذا كانت مشكلة الدوامات مستمرة، ففكر في تركيب كاسر دوامات فوق المدخل.

3. تركيب صمامات إطلاق الهواء

للأنظمة المعرضة لتراكم الهواء، يمكن أن يكون تركيب صمام إطلاق هواء تلقائي عند أعلى نقطة في غلاف المضخة أو أنبوب التفريغ فعالاً للغاية. يقوم هذا الصمام بتفريغ الهواء المحبوس تلقائيًا عندما تعمل المضخة ويسمح للهواء بالدخول عندما يتم إيقاف تشغيل المضخة، مما يمكن أن يساعد في تصريف النظام إذا لزم الأمر.

4. تنفيذ إجراءات التحضير الصحيحة

تأكد من أن المشغلين يتبعون إجراءات تحضير صارمة. يجب أن يمتلئ غلاف المضخة تمامًا بالسائل قبل بدء التشغيل. 

• التشغيل اليدوي: استخدم قمعًا أو خط تشغيل مخصصًا لملء الغلاف حتى يفيض السائل.

• مضخات التشغيل الذاتي: في التطبيقات التي تكون فيها المضخة أعلى من مصدر السائل، يمكن لاستخدام مضخة طرد مركزی ذاتية التشغيل أن تمنع مشاكل التشغيل تمامًا.

• صمامات القاع: يضمن تركيب صمام قاع في نهاية خط السحب أن يظل الخط ممتلئًا بالسائل عند توقف المضخة، مما يمنع الحاجة إلى إعادة التشغيل في كل مرة بدء.

الخاتمة: حماية نظام الضخ الخاص بك

الربط الهوائي مشكلة يمكن منعها وقد تكون لها عواقب وخيمة على مضخاتك الطاردة المركزية. من خلال فهم أسبابه - بدءًا من تسريبات خط السحب إلى مستويات السائل غير الكافية - يمكنك اتخاذ إجراءات مستهدفة. فحوصات منتظمة، وإجراءات تشغيل سليمة، وتعديلات بسيطة مثل تركيب صمامات إطلاق الهواء، كلها حلول فعالة لمشكلة الربط الهوائي.

الصيانة الاستباقية واستكشاف أعطال المضخات بدقة هما أفضل وسائل الدفاع ضد الربط الهوائي. بإبعاد الهواء عن نظامك، تحمي معداتك من التلف، وتضمن أداءً موثوقًا، وتحافظ على كفاءة عملية التعامل مع السوائل بأكملها.