مضخات التروس الخارجية: الوظائف والتعريفات

ما هي مضخات التروس الخارجية؟

مضخات التروس الخارجية هي نوع من مضخات الإزاحة الموجبة، تُستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات لنقل السوائل وتطبيقاتها. تتميز هذه المضخات بدقتها وكفاءتها وتعدد استخداماتها. يكمن المفهوم الأساسي وراء تشغيلها في تعشيق ترسين مُصنَّعين بدقة - الترس المحرك (الدوار) والترس المُدار (الترس الخامل) - يدوران خارجيًا. عندما يتشابك الترسان معًا، يُشكِّلان تجويفًا مُحكمًا داخل غلاف المضخة، مما يحجز السائل ويدفعه من المدخل إلى المخرج.

كيف تعمل مضخات التروس الخارجية؟

مضخات التروس الخارجية آلاتٌ رائعةٌ تستخدم مبدأ الإزاحة الموجبة لنقل السوائل بكفاءةٍ ودقة. تتكون هذه المضخات من ترسين متشابكين، ترس دوار (دوار)، وترس مدفوع (ترس خامل)، يتشابكان خارجيًا لتكوين حجرة ضخ محكمة الغلق. يشرح لك هيش مبدأ مضخات التروس الخارجية:

◘ تشكيل شبكات التروس والتجويف تبدأ العملية بتحضير المضخة، وتبدأ التروس بالدوران. أثناء دورانها، تتداخل أسنان ترس القيادة مع ترس التشغيل خارجيًا، مما يُكوّن سلسلة من الفراغات أو التجاويف بينهما. يتغير حجم هذه التجاويف مع دوران التروس.

◘  مرحلة المدخل - شفط السوائل مع انفتاح التجاويف عند جانب الشفط (المدخل) للمضخة، يُسحب السائل إلى المضخة عبر منفذ المدخل نتيجةً لزيادة حجم التجاويف. هذه العملية مستمرة، مما يضمن تدفقًا ثابتًا للسائل إلى المضخة.

◘  احتجاز السوائل ونقلها مع استمرار دوران التروس، تتحرك التجاويف على طول محيطها الخارجي، محتجزةً السائل داخلها. ثم ينقل التروس السائل المحبوس من جانب المدخل إلى جانب التفريغ في المضخة.

◘  مرحلة المخرج - تصريف السوائل: في جانب التفريغ من المضخة (المخرج)، تتقلص التجاويف، مما يضغط السائل داخلها. هذا الضغط يزيد ضغط السائل، ويدفعه نحو منفذ المخرج.

◘  تصريف السوائل والتكرار :يُدفع السائل المضغوط بعد ذلك خارج المضخة عبر منفذ المخرج، وتتكرر الدورة مع كل دورة للتروس. يضمن التشابك والفصل المستمر للتروس تدفقًا مستمرًا للسائل عبر المضخة.

أنواع مضخات التروس الخارجية

تتميز مضخات التروس الخارجية بكفاءتها وتعدد استخداماتها، وتتوفر بتكوينات متنوعة تناسب مختلف التطبيقات والصناعات. دعونا نتعرف على أنواع مضخات التروس الخارجية المختلفة:

◘  مضخات التروس الخارجية القياسية:

مضخات التروس الخارجية القياسية هي النوع الأكثر شيوعًا، وتتميز بترسين حفزيين بأسنان خارجية تتشابك معًا لتدفق السوائل. تُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات نقل السوائل العامة، بدءًا من السوائل منخفضة اللزوجة وصولًا إلى السوائل متوسطة اللزوجة. هذه المضخات مناسبة تمامًا للتطبيقات التي تتطلب ضغطًا ومعدلات تدفق معتدلة.

◘  مضخات التروس الخارجية المقترنة مغناطيسيًا:

في البيئات التي يكون فيها منع تسرب السوائل أمرًا بالغ الأهمية، تُقدم مضخات التروس الخارجية المقترنة مغناطيسيًا حلاً موثوقًا. تتميز هذه المضخات بوصلة مغناطيسية بين ترس القيادة والترس المُدار، مما يُغني عن استخدام أختام الأعمدة الميكانيكية التقليدية. يضمن هذا التصميم حجرة ضخ مُحكمة الإغلاق، مما يمنع التسربات ويُعزز السلامة عند التعامل مع السوائل الخطرة أو المُسببة للتآكل.

◘  مضخات التروس الخارجية ثنائية الاتجاه:

تتميز مضخات التروس الخارجية ثنائية الاتجاه بقدرتها الفريدة على العمل في كلا الاتجاهين. تتيح لها هذه الميزة عكس تدفق السائل المضخوخ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب نقل السوائل ثنائي الاتجاه. تستفيد قطاعات مثل الهيدروليك، حيث قد يتطلب الأمر تغيير اتجاه تدفق السوائل، من تعدد استخدامات مضخات التروس الخارجية ثنائية الاتجاه.

◘  مضخات التروس الخارجية ذات المحامل الداخلية:

مضخات التروس الخارجية ذات المحامل الداخلية مزودة بمحامل داخل غلاف المضخة. توفر هذه المحامل دعمًا للتروس وتقلل من انحراف العمود، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة المضخة وإطالة عمرها. يُستخدم هذا النوع من المضخات التروسية بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب دقة في التعامل مع السوائل، مثل عمليات القياس والجرعات.

◘  مضخات التروس الخارجية عالية الضغط:

صُممت مضخات التروس الخارجية عالية الضغط للتعامل مع التطبيقات الصعبة التي تتطلب ضخ السوائل بضغوط مرتفعة. صُممت هذه المضخات بمكونات مُعززة وأختام متخصصة لتحمل القوى العالية اللازمة لرفع ضغط السوائل. تُستخدم على نطاق واسع في الأنظمة الهيدروليكية، واختبارات الضغط، والآلات الصناعية.

تطبيقات مضخات التروس الخارجية

تُستخدم مضخات التروس الخارجية على نطاق واسع في مختلف الصناعات، بفضل تنوعها وكفاءتها ودقتها في مناولة السوائل. دع هيش يشرح لك بعض التطبيقات الرئيسية في ثلاثة مجالات رئيسية:

1) صناعة السيارات:

يعتمد قطاع السيارات بشكل كبير على المضخات التروسية الخارجية للعديد من الوظائف الحيوية، مما يساهم في التشغيل السلس وأداء المركبات:

أ) تزييت المحرك: توفر مضخات التروس الخارجية تدفقًا ثابتًا من زيت التشحيم إلى مكونات المحرك، مما يقلل الاحتكاك والتآكل. وهذا يضمن أداءً مثاليًا للمحرك وعمرًا أطول.

ب) نقل الوقود: في أنظمة توصيل الوقود، يتم استخدام هذه المضخات لنقل البنزين أو الديزل من خزان الوقود إلى المحرك، مما يحافظ على تدفق الوقود بشكل ثابت.

ج) نظام التوجيه المعزز: تلعب مضخات التروس الخارجية دورًا حاسمًا في أنظمة التوجيه المعزز، حيث تساعد السائقين على تحريك العجلات بسهولة ودقة.

د) الأنظمة الهيدروليكية: تستخدم الأنظمة الهيدروليكية للسيارات، مثل أنظمة الفرامل وأدوات التحكم في ناقل الحركة، مضخات تروس خارجية لتوفير الضغط الهيدروليكي اللازم للتشغيل الفعال.

2) التصنيع الصناعي:

في قطاع التصنيع الصناعي، تؤدي المضخات التروسية الخارجية مهام مختلفة، مما يساهم في سلاسة عمليات الإنتاج وتعزيز الكفاءة:

أ) الأنظمة الهيدروليكية: تعمل هذه المضخات على تشغيل الأنظمة الهيدروليكية في الآلات الصناعية، مما يتيح التحكم الدقيق وتحريك المكونات.

ب) تشحيم: تُستخدم مضخات التروس الخارجية لتوصيل مواد التشحيم إلى الأجزاء المتحركة في المعدات الصناعية، مما يقلل الاحتكاك ويطيل عمر الماكينة.

ج) أنظمة التبريد: في أنظمة التبريد، تعمل هذه المضخات على تدوير سوائل التبريد، مما يؤدي إلى تبديد الحرارة من المعدات والعمليات الصناعية.

د) القياس والجرعات: تتميز المضخات التروسية الخارجية بالتفوق في تطبيقات القياس والجرعات الدقيقة، مما يضمن توصيلًا دقيقًا للمواد الكيميائية والمواد المضافة في عمليات التصنيع.

3) قطاع النفط والغاز:

تعتمد صناعة النفط والغاز بشكل كبير على المضخات التروسية الخارجية لمختلف العمليات، مما يساهم في استكشاف واستخراج ونقل المنتجات البترولية:

أ) نقل النفط: يتم استخدام المضخات التروسية الخارجية في تطبيقات نقل النفط والتحميل/التفريغ، مما يسهل نقل النفط الخام والمنتجات المكررة بين الخزانات وخطوط الأنابيب.

ب) التزييت والتبريد: تلعب هذه المضخات دورًا حيويًا في توفير التشحيم والتبريد للمعدات الدوارة، مثل الضواغط والتوربينات.

ج) القياس والجرعات: في قطاع النفط والغاز، يعد القياس الدقيق وتحديد الجرعات من المواد الكيميائية أمرا بالغ الأهمية للعمليات الفعالة، وتضمن المضخات الخارجية التسليم الدقيق.

د) الأنظمة الهيدروليكية: تُستخدم المضخات التروسية الخارجية في الأنظمة الهيدروليكية للتحكم في الصمامات والمحركات وغيرها من المعدات الأساسية في عمليات الحفر والاستخراج.

مزايا مضخات التروس الخارجية

تُقدّم مضخات التروس الخارجية مزايا عديدة تجعلها خيارًا شائعًا لتطبيقات مناولة السوائل في مختلف الصناعات. مثل:

1) كفاءة عالية:

من أهم مزايا مضخات التروس الخارجية كفاءتها العالية. صُممت هذه المضخات لتقليل التسرب الداخلي، مما يُحقق كفاءة حجمية ممتازة. بفضل تشابك التروس خارجيًا، يُحبس السائل في التجاويف وينتقل باستمرار من المدخل إلى المخرج، مما يضمن تدفقًا سلسًا ومتسقًا. يُقلل النقل الفعال للسائل من استهلاك الطاقة، مما يجعل مضخات التروس الخارجية خيارًا اقتصاديًا للتشغيل طويل الأمد.

2) نطاق اللزوجة:

تُعد مضخات التروس الخارجية مثاليةً للتعامل مع مجموعة واسعة من لزوجة السوائل. فهي قادرة على التعامل بفعالية مع السوائل منخفضة اللزوجة، مثل الوقود والمذيبات، بالإضافة إلى المواد عالية اللزوجة، مثل الزيوت والمواد اللاصقة. يضمن مبدأ الإزاحة الإيجابية للمضخة ثبات معدل التدفق بغض النظر عن تغيرات لزوجة السوائل، مما يجعلها متعددة الاستخدامات وقابلة للتكيف مع مختلف التطبيقات.

3) القدرة على التحضير الذاتي:

تتميز مضخات التروس الخارجية بقدرة ممتازة على التحضير الذاتي، ما يعني قدرتها على سحب السوائل تلقائيًا دون الحاجة إلى تحضير يدوي. عند تشغيل المضخة، تُحدث التروس الدوارة فراغًا عند المدخل، مما يُؤدي إلى سحب السائل إلى حجرة الضخ. تُقلل هذه القدرة على التحضير الذاتي من الحاجة إلى معدات إضافية أو تدخل يدوي، مما يُبسط التشغيل ويُعزز موثوقية المضخة بشكل عام.

صيانة ورعاية مضخات التروس الخارجية

التفتيش والتنظيف الدوري:

يُعد الفحص الدوري حجر الأساس للصيانة الفعالة لمضخات التروس الخارجية. بإجراء فحوصات دورية، يمكن للمشغلين تحديد المشاكل المحتملة مبكرًا ومنع حدوث مشاكل كبيرة. فيما يلي بعض الخطوات الرئيسية للفحص والتنظيف:

◘  الفحص البصري: افحص المكونات الخارجية للمضخة بانتظام، بما في ذلك الغلاف والتروس والعمود. ابحث عن علامات التآكل أو التلف. انتبه لأي تسريبات أو أصوات غير عادية أثناء التشغيل.

◘  منافذ الدخول والخروج: افحص منافذ الدخول والخروج بحثًا عن أي شوائب أو انسدادات. نظّف هذه المنافذ لضمان تدفق السوائل دون عوائق ومنع تلف المضخة.

◘  الأختام والحشيات: افحص الأختام والحشيات بحثًا عن أي علامات تآكل أو تسرب. استبدل أي أختام تالفة على الفور للحفاظ على كفاءة المضخة ومنع تسرب السوائل.

◘  جودة السوائل: راقب جودة السوائل المُضخّّة بانتظام. السوائل الملوثة أو المتدهورة قد تُتلف مُكوّنات المضخة، لذا من الضروري استخدام السوائل المناسبة وتغييرها وفقًا لتوصيات الشركة المُصنّعة.

◘  التبريد والتزييت: تأكد من تبريد المضخة وتزييتها بشكل كافٍ. افحص مستويات زيت التشحيم وأنظمة التبريد بانتظام لمنع ارتفاع درجة الحرارة والتآكل المبكر للتروس والمحامل.

استبدال الأجزاء المستهلكة:

يُعد استبدال الأجزاء البالية أو التالفة أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على كفاءة المضخة ومنع الأعطال المكلفة. إليك بعض الاعتبارات الرئيسية لاستبدال الأجزاء:

◘  التروس والمحامل: تُعد التروس والمحامل مكونات أساسية تتعرض للتآكل مع مرور الوقت. استبدل هذه الأجزاء عند ظهور علامات التآكل عليها أو في حال وجود خلل متزايد في شبكة التروس. قم بتزييت المحامل الجديدة جيدًا أثناء التركيب.

◘  أختام العمود: تُعد أختام العمود ضرورية لمنع تسرب السوائل. إذا ظهرت عليها علامات تآكل أو عطل، مثل تسرب السوائل أو الخلل المفرط، فاستبدلها فورًا بأخرى مناسبة.

◘  الحلقات المطاطية والحشيات: افحص الحلقات المطاطية والحشيات بحثًا عن أي علامات تآكل أو تشققات أو تلف. استبدل هذه الأختام بأخرى متوافقة للحفاظ على سلامة المضخة ومنع التسربات.

◘  الوصلات والتركيبات: افحص الوصلات وتركيبات المضخة بحثًا عن أي علامات عدم محاذاة أو تلف. قم بمحاذاة المضخة وتثبيتها بشكل صحيح لتجنب أي ضغط زائد على مكوناتها.

◘  آلية القيادة: إذا كانت المضخة تعمل بالحزام أو بواسطة محرك، فقم بفحص آلية القيادة والشد بشكل منتظم لضمان التشغيل السلس.

المشكلات الشائعة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

1. ارتفاع درجة الحرارة:

المشكلة: ارتفاع درجة الحرارة مشكلة شائعة في مضخات التروس الخارجية، وقد يحدث لأسباب مختلفة، مثل الاحتكاك المفرط، أو سوء التزييت، أو ارتفاع درجة حرارة السوائل. قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تلف المضخة، وانخفاض كفاءتها، وتدهور السوائل.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

•  فحص التزييت: قد يؤدي التزييت غير الكافي أو غير المناسب إلى احتكاك زائد وارتفاع في درجة الحرارة. تأكد من تشحيم محامل وتروس المضخة بشكل كافٍ باستخدام زيوت التشحيم الموصى بها من الشركة المصنعة.

•  التحقق من درجة حرارة السائل: تأكد من درجة حرارة السائل المُضخّ. إذا كانت درجة حرارة السائل مرتفعة جدًا، يُنصح باستخدام نظام تبريد للحفاظ على السائل ضمن نطاق التشغيل الموصى به.

•  فحص سرعة المضخة: قد يؤدي تشغيل المضخة بسرعات عالية جدًا إلى زيادة الاحتكاك وتوليد الحرارة. تأكد من تشغيل المضخة ضمن حدود السرعة الموصى بها.

•  فحص ضغط النظام: قد يُسهم ارتفاع ضغط النظام في ارتفاع درجة الحرارة. تأكد من أن تصنيف ضغط المضخة يتوافق مع متطلبات النظام، وأن صمام تخفيف الضغط يعمل بشكل صحيح لتخفيف الضغط الزائد.

•  التحقق من وجود أي عوائق: قد يؤدي انسداد أو تقييد ممرات السوائل إلى زيادة الضغط وارتفاع درجة الحرارة. افحص منافذ الدخول والخروج بحثًا عن أي عوائق، وقم بإزالتها إذا لزم الأمر.

2. مشاكل التسرب:

المشكلة: التسرب مشكلة شائعة يمكن أن تحدث في مضخات التروس الخارجية ويمكن أن يؤدي إلى فقدان السوائل وانخفاض الكفاءة ومخاطر السلامة.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

•  فحص الأختام والحشيات: افحص الأختام والحشيات بحثًا عن أي علامات تآكل أو تلف أو عدم محاذاة. استبدل أي أختام تالفة أو مهترئة وتأكد من محاذاتها بشكل صحيح أثناء التركيب.

•  التحقق من أختام العمود: تُعدّ أختام العمود ضرورية لمنع تسرب السوائل. في حال وجود تسرب حول العمود، استبدل أختام العمود بأخرى مناسبة.

•  فحص غلاف المضخة: افحص غلاف المضخة بحثًا عن أي شقوق أو تلف أو عدم محاذاة. قد يتسبب الغلاف التالف في تسرب، وقد يحتاج إلى إصلاح أو استبدال.

•  التحقق من الحلقات الدائرية: تُعد الحلقات الدائرية ضرورية لإغلاق مختلف الوصلات والمنافذ. افحص الحلقات الدائرية بحثًا عن أي علامات تآكل أو تلف، واستبدلها عند الحاجة.

•  تأكيد إحكام التوصيلات: تأكد من إحكام ربط جميع التوصيلات والمسامير والتجهيزات بشكل صحيح لمنع أي تسرب من الوصلات.