ما هي ” المضخات الهيدروليكية ” وانواعها

المضخات

يعتبر عالم المضخات عالم واسع وكبير، عمل به الكثير من العلماء والمهندسين إلى أن وصل إلى ما هو عليه الآن كما أنه تتعدد

أنواع المضخات واستخداماتها

حيث توجد مضخات طرد مركزي ومضخات الإزاحة الجانبية، ولكي يتم اختيار المضخة المناسبة يجب مراعاة درجة الحرارة المناسبة فدرجة استحمال المضخة تختلف من نوع لأخر.

يطلق على المضخات اسم

مضخة تقوية المياه

وذلك لأنها تستخدم في المنازل التي تكون المياه فيها ضعيفة، والمضخة تكون عبارة عن أجهزة تعمل على تحويل الطاقة عن طريق نقل أو ضغط أو رفع السوائل من خلال استعمال أنابيب، ففي البداية تم استعمال المضخات كأجهزة تقوم برفع المياه في الأحواض المائية في العصور الرومانية والفارسية، وبعد كده بدأ التطوير في المضخات عن طريق التطور في عمليات التعدين أثناء العصور الوسطى، فمعظم المضخات تتكون من أنابيب وصمامات وأجهزة قياس، وأنواع المضخات تكون مختلفة في الشكل والحجم. [1]

المضخات الهيدروليكية تستعمل في أنظمة القيادة الهيدروليكية ويمكن أن تكون هيدرو ديناميكية أو هيدروستاتيكية، وتعتبر المضخة الهيدروليكية مصدر ديناميكي للطاقة فهي تقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية لطاقة هيدروليكية، مما يولد تدفق قوي يتغلب على الضغط الناتج من الحمل من عند مخرج المضخه. [2]

أنواع المضخات الهيدروليكية

يوجد العديد من أنواع المضخات الهيدروليكية التي سوف نتعرف عليها الآن من خلال النقاط التالية:

مضخات التروس

وهذه المضخات تكون بسيطة واقتصادية، ويتراوح حجم أو إزاحة مضخات التروس للمكونات الهيدروليكية فيما بين 1 حتى 200 ملليلتر، وهذه المضخات تكون كفائتها ضعيفة، يكون الهدف الرئيسي من هذه المضخه هو الضغط عن طريق تشبيك أسنان التروس مما يؤدي إلى وجود السوائل حول التروس نتيجة للضغط على جانب المخرج، فيوجد العديد من التروس التي يكون صوتها عالي وتسبب ضوضاء، لكن الآن توفرت مضخات تروس حديثة وأكثر هدوء من الطراز القديم، ويكون السبب في ذلك هو التصميمات وذلك أنها تكون منقسمة لأسنان التروس الحلزونية ووجودة ودقة عالية لمحات الأسنان التي يحدث لها تشابك وتتفكك بسهولة.

مضخات ريشة الإزاحة الثابتة

تكون عبارة عن مضخة ذات إزاحة موجبة مكونة من ريشة مثبتة على دوار يدور بداخل التجويف، ويوجد بعض الحالات التي يكون فيها الريش طول متغير أو يتم شدها لكي يتم الحفاظ على الاتصال بالجدران خلال دوران المضخة، والعنصر الرئيسي في تصميم مضخة الريش هو كيفية دفع الريشات لكي تلامس مبيت المضخة، وكيفية دفع أطراف الريشة لتشكيله في هذه المرحلة تحديداً، يستعمل في مضخات ريشة الإزاحة أنواع عديدة من تصميمات الشفة، ويكون الهدف الأساسي منها هو توفير إحكام بين الريشة والجزء الداخلي للهيكل، ويكون الهدف من ذلك هو تقليل التلامس والتآكل بين المعدن.

المضخات الطاردة المركزية

يطلق على المضخات الطاردة المركزية اسم

المضخات الغاطسة

، وفي هذا النوع يتم ضخ المواد السائلة عن طريق استعمال قوة طرد مركزية تكون ناتجة من دوران الريش التي من خلاله تمر المادة السائلة، ويحتوي على العديد من أنواع المضخات ومن أبرز تلك الأنواع المضخات المحورية والمضخات المياه العذبة ومضخات قطرية ومضخات مياه البحر ومضخات تغذية الغلايات.

مضخات لولبية

تتكون المضخات اللولبية من نوعان من براغي أرخميدس التي تتداخل داخل نفس الحجرة، وتستعمل هذه المضخات للتدفقات العالية عند التعرض لضغط منخفض نسبياً بحد أقصى يصل إلى 100 بار، وهذه المضخات يتم استخدامها على متن السفن حيث يمتد نظام هيدروليكي بضغط ثابت من خلال السفينة بكاملها، وخصوصاً أن يتحكم في الصمامات الكروية، والمشكلات الرئيسية للمضخات اللولبية.

أن قوة التفاعل الهيدروليكي تنتفل في اتجاه معارض لاتجاه التدفق المحوري، ولكي يتم التغلب على تلك المشكلة يتم وضع محمل الدفع في أسفل كل دوار، أو يتم إنشاء توازن هيدروليكي من خلال توجيه قوة هيدروليكية لمبكبس أسفل الدوار، ومن أنواع المضخات اللولبية الآتي:

• نهاية واحدة.
• دوار واحد.
• نهاية مزدوجة.
• متعدد الدوار الغير موقت.
• متعدد الدوار توقيت.

مضخات المحور المنحنية

هذا النوع من المضخات يكون متواجد في تصميمين أساسين ومختلفين بزاوية 25 درجة كحد أقصى، مع وجود مكابس كروية الشكل في قطعة واحدة مع حلقات المكبس وقضيب المكبس، ويكون الحد الأقصى هو أربعين درجة بين المكابس والخط المركزي لعمود الإدارة.

مضخة مكبسية محورية

مبدأ عمل هذه المضخة هو استعمال تقنيات تعويض مختلفة ومتنوعة، كما أنه يمكن لنوع الإزاحة المتغيرة في تلك المضخات أن يغير تفريغ السوائل لكل دورة وضغط نظام تبعاً لمتطلبات الحمل، وهذا النوع من المضخات يعمل على توفير الطاقة بكمية كبيرة عند مقارنتها بأنواع المضخات الأخرى.

مضخة مكبسية شعاعية

هي نوع من أنواع المضخات الهيدروليكية، حيث تمتد مكابس العمل في اتجاه شعاعي بطريقة متماثلة حول عمود الإدارة بعكس مضخة المكبس المحورية [2]

الأجزاء الرئيسية للمضخة الهيدروليكية

سوف نتعرف الآن على الأجزاء التي تتكون منها المضخة الهيدروليكية، ومن هذه الأجزاء الآتي:

• المكره ويكون عبارة عن عجلة يتم دعمها بسلسة من الزحانف التي تكون منحنية، حيث يتم تثبيتها على العمود المقترن بالمصدر الخارجي للطاقة، ويتم تصنيف المكره لنوعين المكره المغلقة وشبه المفتوحة.
• الغطاء الخارجي ويكون عبارة عن أنبوب يتصب يالطرف العلوي من عند مدخل المضخة لمركز المكواه الذي يعرف باسم العين.
• أنبوب التوصيل ويكون عبارة عن أنبوب متصل بالطرف السفلي لمخرج المضخة، ويقوم بتوصيل السائل لمكانه للارتفاع المطلوب، وهذه الأنبوبة تكون مثل
  
  دينمو الماء
  
  الذي يعمل على توصيل الماء للمكان المطلوب. [3]

مبدأ عمل المضخات

تستخدم كل أنواع المضخات القوى الطبيعية التي تكون أساسية في عملها، فمن المعروف أن المضخات تضيف الطاقة إلى السائل، مما يؤدي إلى عدم انتقال السوائل لأعلى دون تعرضها للطاقة، فتبدأ المضخة عملها عندما بتحرك الجزء المتحرك في المضخة لدفع الهواء بعيداً، وبسبب تحرك الهواء سوف ينتج ضغط منخفض يملئ بالهواء، وتستعمل المضخات لكي تقوم بالعديد من المهام والوظائف التي تخص السوائل، ومن وظائف المضخات الآتي:

• زيادة ضغط السوائل.
• رفع السوائل من المناطق المنخفضة للمناطق المرتفعة.
• زيادة ضغط أنظمة نقل السوائل.
• رفع السوائل من مكان لمكان آخر. [4]

مواصفات مَضخّة الماء عند الشراء

في حالة الرغبة بشراء مضخات للمياه يجب مراعاة الصفات الآتية:

• يجب معرفة المواد التي استخدمت لصنع المضخة لكي يتم التعرف إذا كانت تتناسب مع بيئة العمل أم لا.
• التعرف على معدل التدفق وقدرته المقاسة بالأحصنة، فيجب أن تكون متناسبة مع الوظيفة المطلوبة.
• التعرف على ما يطلق عليه اسم تفريغ الرأس للمضخة ويكون عبارة عن مقدرة المضخة برفع السوائل حتى مسافة معينة.
• القيام باختيار نوع المحرك الذي يجعل المضخة تكتسب الطاقة الميكانيكية، مما يتناسب مع الوقود أو البيئة.

اعتبارات فنية عند استخدام المضخّات

يوجد مجموعة من الاعتبارات التي يجب الأخذ بها عندما يتم استعمال المضخات، ومن أهم تلك الاعتبارات الآتي:

• استعمال المضخات التي يكون حجمها متوسط لضخ المياه العذبة والمياه الصحية.
• استعمال المضات التي تقوم بالرفع العالي لدورة التزييت أو نقل الوقود أو السرتينة أو المياه العذبة.
• استعمال المضخات التي يكون حجمها كبير في دورة التبريد أو السفن. [5]