ما هي تقنيات توفير الطاقة لمضخات الملاط؟
تشمل تقنيات توفير الطاقة الرئيسية في الصين التقنيات التالية. يستعرض مُصنّعو تقنيات مضخات الطين بإيجاز أهم تقنيات توفير الطاقة لمضخات الطين. حاليًا، توجد أربع تقنيات لتوفير الطاقة: دافع القطع، وتقنية تحويل التردد، وتقنية التدفق الثلاثي، والمضخة الموفرة للطاقة. دعونا نحلل خصائص هذه التقنيات أدناه.
توفير الطاقة لقطع المكره*. في هيكل مضخة الملاط الطاردة المركزية، يُعد المكره مكونًا مهمًا يحدد كمية الماء وارتفاع رأس المكره. مبدأ عمله هو أن المكره الدوار عالي السرعة يدفع السائل داخله للدوران، مما يُولّد قوة طرد مركزي. تعلمنا في حصة الفيزياء في المرحلة الإعدادية. يُعد نصف قطر الدوران عاملًا مهمًا يحدد مقدار قوة الطرد المركزي. من هنا، نلاحظ أنه بمجرد قطع المكره، أي تقليل قطره، ستنخفض قوة الطرد المركزي للسائل داخله بالتأكيد. سيؤدي ذلك إلى انخفاض معدل تدفق مضخة الملاط وارتفاع رأسها، مما قد يُسبب مخاطر خفية على سلامة الإنتاج.
تقنية توفير الطاقة لمحوّل التردد: يعتمد مبدأ عمل تحويل التردد على تغيير تردد محرك مضخة الملاط وتقليل سرعته لتحقيق تأثير توفير الطاقة. نطاق الاستخدام الرئيسي هو:
① يتغير حمل المحرك دوريًا مع متطلبات ظروف الإنتاج. في هذه الظروف، ينخفض حمل المحرك مع انخفاض حمل الإنتاج. يمكن استخدام تقنية تحويل التردد لتقليل سرعة المحرك في هذه الحالة، مما يحقق توفيرًا للطاقة. ومع ذلك، في نظام ذي ظروف تشغيل مستقرة نسبيًا، ينخفض معدل توفير الطاقة لتقنية تحويل التردد بشكل ملحوظ.
② لا يُحدث هذا التأثير إلا عند تكييفه مع بعض مضخات الملاط ذات معايير التصميم الكبيرة، وذلك بفضل ما يُسمى بـ"عربة سحب الخيول الكبيرة". في هذه الحالة، يُعتمد على تحويل التردد لتغيير تردد محرك المضخة، وتقليل سرعتها، وضبط قيمتي Q وH، بحيث تكون قيمة التدفق الفعلية أقل من قيمة التدفق المُصنّفة، مما يُحقق توفيرًا للطاقة.
صُممت مضخات الطرد المركزي بسرعة محددة وخصائص هيدروليكية جيدة كمعيار مماثل. يجب أن تتوافق الأبعاد الهندسية للنموذج الهيدروليكي لقناة التدفق لكل مضخة، واحدة تلو الأخرى، مع معلمات تصميمها Q (التدفق)، وH (الرأس)، وr/min (السرعة) لتحقيق الكفاءة النهائية لمضخة الملاط. لذلك، لا يمكن تغيير النموذج الهيدروليكي والأبعاد الهندسية لدافع المضخة تبعًا لتغير سرعة الدوران. لذلك، يُقلل تنظيم سرعة تحويل التردد من سرعة الدوران المُقننة للمضخة، وينخفض تدفق الخرج، وينخفض رأس المضخة، وتنخفض كفاءتها الفعلية، وتكون أقل بكثير من قيمة كفاءتها الأصلية.
عندما لا تكون قيم معلمات الأداء Q و H لمضخة الملاط الدائرية المختارة لأنظمة مياه الدورة الصناعية كبيرة، إذا تم استخدام تنظيم سرعة تحويل التردد لتقليل قيم معلمات الأداء Q و H الفعلية للمضخة، فقد يتسبب ذلك في أن تكون قيمة تقليل تدفق مضخة الملاط كبيرة جدًا، وحجم مياه تبريد النظام غير كافٍ، وترتفع درجة حرارة مياه نظام مياه التبريد.
تقنية التدفق الثلاثي: تعتمد هذه التقنية على تقسيم المساحة ثلاثية الأبعاد داخل المكره تقسيمًا لا نهائيًا، وإنشاء نموذج رياضي كامل وواقعي للتدفق في المكره من خلال تحليل كل نقطة عمل في قناة تدفق المكره. بهذه الطريقة، يُمكن تحليل مسار تدفق المكره بدقة، مما يعكس مجال التدفق وتوزيع ضغط السائل بشكل قريب من الواقع. تتميز خصائص تدفق مخرج المكره بالنفثات والدوامات، والتي تنعكس في حسابات التصميم. وبالتالي، يُلبي المكره المُصمم متطلبات ظروف العمل بشكل أفضل، ويُحسّن كفاءته بشكل ملحوظ.
ومع ذلك، إذا تم استبدال دافع مضخة الملاط العادية ببساطة بدافع تدفق ثلاثي، فقد لا يكون تأثير توفير الطاقة كما هو متوقع، لأنه عندما يتم ضبط غلاف المضخة والمكونات الأخرى، لا يمكن لدافع التدفق الثلاثي الفردي تغيير مقاومة الماء وفقدان الماء لجميع مكونات الفائض داخل مضخة الملاط بأكملها.
مضخات الملاط الموفرة للطاقة: صُممت هذه المضخات خصيصًا لأنواع مختلفة من أنظمة المياه الدائرية. تستخدم هذه المضخات تقنيات متنوعة تجمع بين مبدأ السيفون وتقنية التدفق الثلاثي، وتتحكم في مضخات الملاط الموفرة للطاقة طوال عملية التصميم، وفتح القالب، والصب، والمعالجة، لضمان تصميم معقول، وتوافق فتح القالب مع متطلبات التصميم. ثم تُطبق تقنية صب متقدمة لتقليل أخطاء الصب. وأخيرًا، من خلال المعالجة والتلميع الدقيقين، يتوافق المنتج النهائي مع مفهوم التصميم ويحقق حالة ممتازة.
عندما يدور السائل داخليًا في مضخة الملاط الموفرة للطاقة، فإنه يمكن أن يقدم حالة تدفق منتظمة نسبيًا، مما يقلل الخسائر مثل صدمة المدخل وتدفق ذيل المخرج، ويتجنب إلى حد كبير حدوث الاضطرابات، ويقلل من تأثير وتدفق السائل في تصميم النموذج الهيدروليكي أحادي القناة للمضخات العادية، ويمنع الماء من تكوين عودة بين الشفرات، مما يجعل تدفق الماء بين المكره أقرب إلى حالة التصميم، مما يزيد من تدفق مضخة الملاط، ويقلل من العمل غير المفيد، ويقلل من استهلاك الطاقة، ويحسن كفاءة مضخة الملاط.
بفضل هذه التقنية، يمكن لمضخة الملاط تقليل الطاقة الفعالة لعمودها بشكل ملحوظ دون أي تغيير في معدل التدفق. علاوة على ذلك، يعمل النظام الصناعي بكامل طاقته، ولن ترتفع درجة حرارة مياه التبريد، ولن تتغير معايير تشغيله، ولن يؤثر ذلك على سير العمل الإنتاجي الاعتيادي.
