تصميم المضخة الفصية موضوع مهم للصناعات التي تحتاج إلى طرق فعالة ونظيفة وموثوقة لنقل السوائل. تُستخدم هذه الأنواع من المضخات بشكل شائع في معالجة الأغذية وتصنيع الأدوية والصناعات الكيميائية لأنها تستطيع التعامل مع السوائل اللزجة الثقيلة والمواد الصلبة والمواد الحساسة للقص بسهولة. في منشور المدونة هذا، سنلقي نظرة عن كثب على تصميم المضخة الفصية: ميزاتها أو مكوناتها الرئيسية؛ كيف تعمل؛ أين يمكن تطبيقها، والفوائد التي يوفرها هذا النوع من التصميم في التطبيقات المختلفة.
ما هو تصميم المضخة الفصية؟
مضخات الفص هي نوع من مضخة الإزاحة الموجبة التي تستخدم فصوص دوارة لتحريك السوائل عبر الحجرة. يحتوي هذا التصميم على تشابك بين فصين أو أكثر من الفصوص الدوارة التي تدور في اتجاهين متعاكسين، وبالتالي إنشاء سلسلة من التجاويف التي تحبس السوائل ثم تنقلها. المضخات الفصية لديها تلامس أقل بين أجزائها الداخلية من أي نوع آخر؛ وبالتالي فهي لا تتآكل بسرعة، وبالتالي فهي تتعامل مع المنتجات بلطف.
مكونات تصميم المضخة الفصية
لكي تعمل المضخة الفصية بفعالية، هناك العديد من المكونات الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار أثناء عملية البناء، والتي تشمل:
- الدوارات (الفصوص): هذه هي الأجزاء الأكثر أهمية فيما يتعلق بتصميم هذا النوع من المعدات؛ ويمكن أن تكون ثنائية الفص أو ثلاثية الفص أو متعددة الفصوص حسب الاحتياجات المحددة. قد يعتمد معدل التدفق والكفاءة أيضًا على العدد والشكل، من بين عوامل أخرى. وبشكل عام، فإن تلك التي تحتوي على أكثر من ذلك توفر توصيلًا سلسًا مع قدرة جيدة على التعامل مع المواد الصلبة.
- مبيت المضخة: هذا يحيط بالدوارات التي تشكل حجرة ضخ؛ مصممة لتحمل الضغوط العالية مع ضمان إحكام الإغلاق بحيث لا يحدث أي تسرب.
- الأعمدة والمحامل: دوّار مثبت على عمود مدعوم بمحامل - تساعد هذه العناصر في الحفاظ على المحاذاة والتشغيل السلس للوحدة طوال فترة التشغيل.
- الأختام والحشيات: يجب دائمًا تركيب موانع التسرب/الحشيات عالية الجودة على نظام التشحيم لمنع حدوث تلوث. يجب أن تتطابق المواد المستخدمة في صنعها مع السائل الذي يتم ضخه أيضاً.
- تروس التوقيت: وعلى النقيض من مضخات التروس حيث تتلامس التروس مع بعضها البعض، فإن الفصوص في المضخة الفصية لا تتلامس أبدًا في أي نقطة. تروس التوقيت هي المسؤولة عن ضمان دوران هذه الفصوص بشكل متزامن دون أن يلمس أحدها الآخر، وبالتالي لا يحدث أي ضرر بسبب إجبار جزء على عكس إرادته.
مبدأ عمل تصميم المضخة الفصية
قد يبدو المبدأ الكامن وراء تشغيل هذه الوحدات بسيطًا، ولكن تجدر الإشارة إلى أنها ذات كفاءة عالية أيضًا. عندما تتحرك الدوارات (الفصوص)، فإنها تخلق تجاويف أكبر على جانب الشفط، مما يسمح بدخول السائل داخل الحجرة. ثم، بمجرد استمرار الدوران، ينحصر السائل بين المبيت والفصوص، مما يؤدي إلى انتقاله حول المحيط الخارجي نحو جانب التفريغ حيث تنخفض الأحجام، مما يدفع المحتوى إلى الخارج.
ما يميز هذا التصميم الخاص عن غيره هو قدرته على التعامل مع مجموعة واسعة من اللزوجة؛ من السوائل منخفضة اللزوجة للغاية حتى المواد عالية اللزوجة للغاية. كما أن عدم التلامس لا يعرِّض المواد التي يتم ضخها لحركة قص مفرطة، مما يجعلها مناسبة لنقل المواد الحساسة للقص مثل المواد الغذائية أو المواد الهلامية أو الكريمات.
تعدد الاستخدامات:
تعد المضخات الفصية متعددة الاستخدامات للاستخدامات الصناعية المختلفة لأنها يمكن أن تتعامل مع مجموعة واسعة من لزوجة السوائل وكذلك المحتوى الصلب. ومع ذلك، فهي لا تفسد المواد الثقيلة الجسيمات أثناء الضخ.
نبض منخفض:
عندما يتعلق الأمر بالتعامل الدقيق مع السوائل، فإن أكثر ما نحتاجه هو التدفق المتساوي تحت أو عند الحد الأدنى من مستوى النبض، وهو ما توفره المضخات الفصية.
المتانة والموثوقية:
يقلل استخدام المواد القوية في البناء إلى جانب الفصوص غير الملامسة من التمزق والتآكل، مما يجعلها تدوم لفترة أطول من أي نوع آخر؛ وهذا يترجم إلى تكلفة صيانة منخفضة أيضًا.
كفاءة الطاقة:
مصممة بعناية لتعمل بفعالية، وبالتالي تستهلك طاقة أقل مقارنةً بأنواع المضخات البديلة، وبالتالي فهي صديقة للبيئة للعديد من الصناعات.
تصميمات المضخة الفصية
توجد المضخات الفصية على نطاق واسع في مختلف المجالات بسبب مرونتها من حيث النظافة وتعدد الاستخدامات. وهي تشمل، على سبيل المثال لا الحصر:
- المأكولات والمشروبات: تستخدمها هذه الصناعات في الغالب عند نقل الصلصات والعصائر والزبادي وغيرها من المنتجات الغذائية اللزجة.
- المستحضرات الصيدلانية: تحتاج معظم الكريمات والمواد الهلامية وغيرها التي يتم إنتاجها هنا إلى مضخات فصية أثناء عملية التصنيع.
- صناعة الكيماويات: وهي مثالية أثناء نقل أنواع مختلفة من المواد الكيميائية، بما في ذلك المواد الكاشطة.
- قطاع مستحضرات التجميل: يتطلب تصنيع المستحضر مثل هذه الماكينات إلى جانب تصنيع الكريمات، من بين أمور أخرى مثل إعدادات خطوط إنتاج مواد العناية الشخصية حيث يمكن استخدامها بفعالية.
الخاتمة
يُظهر تصميم هذه المعدات مدى بساطتها وفعاليتها وقابليتها للتكيف في نفس الوقت. إن قدرتها على العمل مع السوائل التي لها نطاقات واسعة من الخصائص مع ضمان النظافة طوال الوقت، بالإضافة إلى إعطاء نتائج متسقة، يجعلها جهازًا قيّمًا للأدوات في العديد من العمليات الصناعية. لذلك، إذا كان عملك يتعامل بشكل أساسي مع مؤسسات تجهيز الأغذية أو مصانع الأدوية، فإن فهم كيفية عمل هذه الأجهزة سيساعدك على اتخاذ قرارات بشأن أي منها يناسب كل عملية تتم هناك والتي تتضمن نقل السوائل التي تتطلب موثوقية عالية في نقل السوائل.
يحاول هذا المقال عن تصميم المضخة الفصية جاهدًا أن يركز على المجالات الرئيسية، لأن هذه هي الأسباب التي تجعلها تلقى رواجًا كبيرًا في مختلف الصناعات. إذا كنت ترغب في دمجها في نظامك، تأكد من أن التصميم المختار يلبي احتياجات التطبيق المحددة.
