تصنيف المضخات

[كاظم]

تصنف المضخات الى نوعين من المضخات
1ـ المضخات الحركية
2ـ المضخات الازاحية
في هذا التصنيف سوفنتطرق الى انواع المضخات الحركية فقط

 

[مهاجر]

جزاك الله خير أخي كاظم....

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

أشكرك أخي كاظم على طرح موضوع تصنيف المضخات.

وهو المدخل الثاني لموضوعنا موسوعة المضخات....

وأنا بدوري سوف أكمل ما بدأته....

وطبعاً أنتظر مداخلة بقية الأعضاء وتعليقاتهم...

شاكراً لك جهودك.

 

[مهاجر]

نبدأ بتعريف المضخات ثم تصنيفها

بسم الله الرحمن الرحيم​

المضخة: ماكينة هيدروليكية تستخدم لزيادة طاقة المائع أو السائل، وذلك بضخه من موضع إلى موضع أخر.

فالمضخة تستخدم في مجالات كثيرة في حياتنا اليومية والعملية، فمثلاً المضخة قد تقوم برفع الماء من خزان منخفض إلى أخر مرتفع، أو من أعماق بئر إلى وجه الأرض، أو قد تقوم بدفع سائل معين في أنبوب، أو قد تستخدم لدفع الزيت في نظام تزييت هيدروليكي.

تصنيف المضخات​

تنقسم المضخات إلى نوعين أساسين:
1- المضخات الديناميكية الدوارة
2- المضخات الإيجابية الإزاحة.

تنقسم المضخات عامة إلى نوعين أساسين، هما المضخات الديناميكية الدوارة والمضخات الإيجابية، ويختلف النوعين من الوجهة النظرية، إلا أن التعريف العام للمضخة وهو أنها مكنة لزيادة طاقة المائع يسري على النوعين. فسواء كانت المضخة ديناميكية دوارة أو إيجابية، فهي تعطي ضاغطاً مانومترياً (ف م) وتصرفاً (ت)، أي تضيف للمائع قدرة تساوي [(فمX ( وx ت))/(75)]حصان .

القدرة (حصان) = [(فمX ( وx ت))/(75)]
حيث:
ف م: هي وحدة الضاغط المانومتري ب (م)
و: الوزن النوعي ويكون ب (كجم/م³)
ت: التصرف ب (م³/ث)
أما الرقم 75: فهو للتحويل إلى حصان، حيث أن كل حصان=75 (كجم . م/ث)

 

[جاسر]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته,,

حقيقة أحس بتقصير وإحراج وكم تمنيت توفر الوقت ..
عموماً سأحاول التعريف بمبدأ عمل كل منهما ..

المبــــــــــــدأ:-
=======

أولاً أذكر بهذا: عـــلاقة السرعة مع الضغط عكسية أي كلما قلت السرعة زاد الضغط
أيضاً أذكر بأن الـ diffuser له تأثير عكس الـ nozzel أي يقلل السرعة ويزيد الضغط
إذاً

/1/ المضخات الحركية dynamic pumps

في هذا النوع تعطي المضخة الطاقة اللازمة للسائل ليندفع بصفة _ مُســتــمره_
وتتم هذه العملية بخطوتين
أولاً: يقوم جزء في المضخة (impeller) بتسريع السائل بسرعه كبيرة جداً.
ثانياً: ثم يتم تقليل هذهِ السرعة (ليزيد الظغط) داخل المضخة. بواسطة diffuser طبعاً
وطالما أن الضغط داخل المضخة كبير فإن السائل سيخرج (رغم أنفه) عبر المخرج

الـ impeller هي الجزء الدوار في الصورة .. diffuser هو جسم المضخة ذاتها,

ربما الموضوع بحاجة الى تفصيل وإن شاءالله مهاجر مخطط له

_____________________

/2/ المضخات إيجابية الإزاحـــة Postive Displacement P/P

في هذا النوع تعطي المضخة الطاقة اللازمة للسائل ليندفع بصفة _ مُتــــردده_

طبعاً هذا النوع قد يكون مألوف للجميع وهي شبيه بعمل محرك السيارة,
صمام الدخول يفتح ليندفع السائل ثم يقفل فيضغط المكبس السائل ( أي يقل الحجم)
فيكون الضغط داخل المضخة أكبر فينزاح خارج المضخة .. وبرضه رغم أنفه

_____________

هناك فرق جوهري بين النوعين وهو أن النوع الأول قد يسمح بكمية من السائل أن تعود, أي كمية السائل الخارج لا تساوي الداخل .. أما النوع الثاني مضخات الازاحة الموجبة فالداخل يساوي الخارج طبعاً هذا نظرياً ..

سيكون النوع الأول المضخات الحركية هي الأشهر في المحطات بل الأهم, للأسباب التالية:-
1. سهله في الصيانة قطع غيار أقل, وضغوط أقل.
2. مناسبة للكميات الكبيرة (ولكن ضغط أقل من النوع الثاني).
3. لها قدرة أكبر في رفع السائل الى مناطق أعلى ...

حسابات وعوامل اختيار المضخات (يبغاله) موضوع مستقل أيضا يابن طيبة


بقي أمرين:

الاول: أتمنى من الإخوان يراجعون هذا الموقع فيه معلومات قيمة وصور متحركة للمضخات أتمنى أن تساعد على الشرح الذي سنقوم به جميعاً ..

الثاني: ســــــــــــــؤال فقط

مالفرق بين _ المضخة_ والضاغط_ والمروحة_ والنافخ
ie pumps, compressors, fans, and blower؟

تحياتي العاطرة ​

 

[جاسر]

نسيت الموقع

http://www.animatedsoftware.com/pumpglos/pumpglos.htm

 

[مهاجر]

على هونك...يا جاسر

جاسر...إضافة ولا أحلى....

أشكرك يا جاسر ولك مني جزيل الشكر....

وطبعاً كل ما ذكرته سوف يؤخذ في الحسبان...

 

[مهاجر]

تكملة الموضوع....

الغرض الأساسي لكل نوع مع الشرح​

قبل الإبحار في التقسيم والأنواع، دعونا نفهم ولو بصورة مبدأية في هذه المرحلة ماهو الأساس الذي يقوم عليه عمل أي نوع من المضخات، سواءً كان ديناميكياً أو إيجابياً، وهل عمل إحداهما يختلف عن النوع الأخر تماماً.

فمثلاً إذا أردنا أن نرفع كيلوجرام من السائل مسافة ما، فعلى المضخة أياً كان نوعها إعطاء وحدة الأوزان من السائل طاقة معينة، ولكن كيفية هذا الإعطاء هي التي تختلف بإختلاف نوع المضخة.

فإذا تصورنا أن لدينا ثقلاً ما، ونريد رفعه مسافة رأسية قدرها (ف) فهناك طريقتان لعمل ذلك: طريقة مباشرة وهي دفعه بقوة (ق1) إلى أعلى تساوي وزن الثقل وخط عمل القوة يكون رأسياً.

أما الطريقة الأخرى وهي غير مباشرة فهي إعطائه دفعة أفقية بقوة (ق2). ليتم دفع السائل مسافة قبل أن يرتفع إلى أعلى، وتلك القوى هي التي تساعد في رفعه المسافة الرأسية (ف). وفي هذه الحالة القوة (ق2) تعطي للثقل عجلة. فلا يلزم هنا أن تكون (ق2) مساوية لوزن الثقل، وإنما تتوقف قيمتها على طول المسافة. ففي حالة كون (ق2) صغيرة، فإنه يلزم زمن أطول للوصول إلى السرعة (ع) الكافية لأن يرقى الثقل إلى أعلى. أما إذا كانت القوة (ق2) كبيرة، فإن دفعتها القوية للثقل تعطيه عجلة كبيرة تساعده على الصعود إلى أعلى سريعاً. أنظر الرسم المرفق للتوضيح:

نستنج من ذلك الفرق الأساسي في نظرية عمل نوعي المضخات:
- ففي المضخة الإيجابية تؤثر القوة تأثيراً مباشراً على كتلة المائع، (ق1).
- بينما في المضخات الديناميكية الدوارة، تؤثر القوة في اتجاه متعامد مع اتجاه سريان المائع بغرض إعطاء المائع عجلة في هذا الاتجاه. (ق2)

وإعطاء المائع عجلة سواء كانت خطية أم قطبية، يعني إعطاء طاقة مكتسبة له، وهذا هو الغرض الأساسي من المضخة.

 

[كاظم]

المضخات الازاحية

هذ التصنيف للمضخات الازاحية

 

[كاظم]

الاخوان : مهاجر وجاسر
نشيد بجهودكم الكبيرة في ادارة هذا الموضوع المهم وقيامكم بهذه التوضيحات المهمة جدا
شكرا لكم على هذه المعلومات القيمة والمهمة
ولكن ارجوا منكم توضيح للحالات التالية:
1. سرعة الماء داخل المضخة اثناء حركة البشارة(impeller)هل سرعةالمائع ثابتة داخل المضخة
2.ضغط السائل
3 . معدل الجريان flow rate
مع تحياتي اليكم وهذه الاسئلة يااخواني ليس للاختبار للاخوان جاسر ومهاجر بل للمناقشة لهذا الموضوع الذي يهم كل المهندسين
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

 

[جاسر]

وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته,,

حياكم الله من جديد ..

عزيزي كاظم شكراً على الملفين حملتهما ولكن لم أثبت الأوفيس حتى الآن ولم استطع قراءتها بـ wordpad

عموماً أنا أسير حيث تسيرون ,اعلق إن وجدت لدي تعليق, بالنسبة لنظريات عمل المضخة فأعتقد مهاجر وضع البداية وبقي الكثير مثل pump head, friction head, static head ...etc أيضاً vapor pressure, cavitation, slip

بالنسبة لنقاطك التي أثرتها فإن شاءالله أقدر أكتب ولو المقارب للصواب وفيكم البركة تعدلون أخطائي

1. سرعة المائع داخل المضخة بالتأكيد ستختلف .. حيث تزيد سرعتها بواسطة impeller ثم تقل في الـ diffuser ليزيد الظغط داخل المضخة (أي تقل السرعة)...
والسؤال لماذا نزيد السرعة عند impeller؟
والجواب: حتى نقلل الضغط عند فتحة الدخول في المضخة والا فكيف سيندفع المائع داخل المضخة,
والمائع يدخل عبر فتحة في منتصف الـ impeller تسمى eye (عين) .. وغالباً نستطيع أن نحدد حجم المضخة إذا عرفنا قطر هذهِ العين ..

...........

2. ضغط السائل ؟ >>> ماني فاهم حقيقة

........

3. معدل الجريان .. flow rate هو كمية المائع المزاحة خلال وحدة الزمن أحياناً تحسب بالكتلة وأحياناً بالحجم ... وهو من أهم عوامل وصف واختيار المضخات ...

ا
ا

اجابه بدائية ​

 

[مهاجر]

بسم الله الرحمن الرحيم

أخي كاظم أشكر لك مشاركتك....

بالنسبة لأسئلتك فهي مفيدة ومهمة، وسوف أترك الإجابة عليها بحيث من الممكن أن تستشف الإجابة من التعاريف والشروح المضافة أو أجاوب عليها في وقت أخر مناسب.....

ولكن نحن الأن بصدد الحديث عن تعريف المضخات وتصنيفها، فالرجاء التركيز على هذا الموضوع بالذات.

ولي رجاء خاص أن نحصر جل همنا في هذه الفترة في فهم ما يكتب من تعاريف وإعطاء الملاحظات بغية الوصول للهدف المنشود.

وأشكرك على الملفين اللذان أضفتهما......

أخوك
أبو محمد

 

[مهاجر]

المضخات الديناميكية الدوارة

تتكون المضخة من هذا النوع من عنصريين رئيسيين. الأول هو العنصر الدوار والأخر ثابت. العنصر الدوار هو المروحة وهي تحتوي على ريش متعددة، وينحصر فيما بينها مجموعة من المجاري. أما العنصر الأخر فهو الغلاف الحلزوني وهو أيضاً مكوناً من مجموعة من الريش الثابتة وذلك حسب نوع المضخة.

عندما تبدأ المضخة بالدوران، فإن المروحة بدايةً تبدأ بالدوران، وبذلك تتحول الطاقة الميكانيكية الداخلة للمروحة من المحرك إلى طاقة هيدروليكية. وبذلك يزداد سرعة وضغط السائل الهيدروليكي عند مروره من خلال ريش ومجاري المروحة. وتزداد السرعة ويزداد الضغط من ريشة إلى أخرى حتى يخرج إلى الغلاف. وعند مرور السائل بالغلاف يرتفع الضغط مرة أخرى، بينما تنخفض سرعة السائل تدريجياً حتى يخرج السائل من تصريف الغلاف (مخرج السائل الهيدروليكي من المضخة). لزيادة التوضيح أنظر الرسم المرفق في مشاركة جاسر للمضخة الدينامكية الدوارة....

وهنا نرى أن ارتفاع الضغط في السائل الهيدروليكي قد مر بمرحلتين رئيستين:
- أحداهما من خلال المروحة.
- والأخر من خلال مرور السائل بالغلاف.

أما سرعة السائل الهيدروليكي فإنها تزداد عند مرور السائل في المروحة، بينما تنخفض السرعة عند مخرج المضخة (شفة التصريف). وتكون سرعة السائل عند مخرج المضخة مساوية تقريباً للسرعة عند مدخل المضخة.

دعونا نتصور جزيء من المائع أو السائل عند دخوله إلى المضخة:
- نجد أن الجزيء قد اكتسب جميع الطاقة عند دخوله في المروحة والدوران بين ريشها، حيث أثرت العجلة على الجزيء.
- ونجد أن الجزيء لم يكتسب أي مقدار من الطاقة عند مروره بغلاف المضخة، جل الأمر أنه تم تحويل بعض الطاقة الخارجة من المروحة إلى شكل أخر.
- خروج السائل من المروحة بسرعة كبيرة غير مفيد عملياً، ولذلك يتطلب من المصمم الاستفادة من مرور السائل بالغلاف بتحويل هذه السرعة إلى ضغط على السائل الهيدروليكي. ويتم ذلك كما ذكرنا من قبل بتخفيض سرعة سريان جزيئات السائل أو المائع تدريجياً حال مرورها بالغلاف. وبالطبع يعتمد اختيار المصمم لأي نوع من المراوح اعتمادا كلياً على الطريقة المتطلبة لإعطاء العجلة لجزيء السائل.

يتبع......

 

[كاظم]

المضخات النابذة ( الطرد المركزي)centrifugal pumps
يتمتع هذا النوع من المضخات برخص الثمن وسهولة الاستخدام وسهولة التنصيب واحتلاله مساحة قليلة أثناء تركيبه على الأرض كما يتمتع هذا النوع بعدم احتاحه الى الصمامات الارجوعية وأوعية الهواء ويمكن ربط المضخة بسهولة مع المحرك ويكون نقلها للموائع ذات اللزوجة العالية سهل مثل الزيوت والأطيان ومياه المجاري وعجينة الورق وسوائل السكر والكيمياويات وتكون كلفة الإدامة لها قليلة .
لقد اخترعت المضخة النابذة لرفع الموائع عن مستوى واطئ الى مستوى عالي وذلك من خلال إنشاء ضغط مطلوب بمساعدة فعل نابذ ، وعموما يمكن ان تعرف كماكنة تزيد من قدرة ضغط المائع ، لان المضخة يمكن أن لا تستخدم لرفع الماء إطلاقا ولكن فقط لتعزيز الضغط في خط الأنابيب .

الحركة الدورانية تنقل الى الماء بواسطة ريش مثبتة على عجلة تعرف بالبشارة (impeller ) يدخل الماء إلى البشارة في مركزها والتي تعرف فنيا (عين المضخة )ثم يندفع الى الغلاف حول البشارة نفسها وان سمت الضغط الناشئ بالفعل النابذ يعزى كليا ا إلى السرعة المنقولة إلى المائع من قبل البشارة الدائرة وليس بسبب أي إزاحة أو صدمة .إن هذا النوع من المضخات يقسم إلى نوعين اعتمادا على نوع الغلاف وهما :
1ـ المضخة الحلزونية( volute pump )
2ـ المضخة التوربينية أو المضخة الناشرة
حيث أن المضخة الحلزونية التي تكلمنا عنها فان الغلاف يكون على شكل حلزون والغلاف هو الهيكل الذي تعمل بداخله البشارة (impeller) والتمييز بينهما بسيط جدا حيث أن البشارة في المضخة التوربينية تكون محاطة بدولاب توجيه يتكون من عدد من الريش الثابتة

 

[كاظم]

احسنتم ايها الاخوان جاسر ومهاجر
ونحن نريد ان نعرف كيف تعمل المضخة
ماذا يحدث للسائل عند دخوله المضخة حتى خروجه في انبوب التصريف وقلنا السرعة في البداية اعلى والضغط منخفض مما يجعل الماء يندفع في انبوب السحب يعني الشي الذي يجعل السائل يندفع نحو المضخة في انبوب السحب هو انخفاض الضغط وعند انبوب الدفع تقل السرعة ويرتفع الضغط
السؤال: لماذا ترتفع السرعةعند انبوب السحب (عين المضخة ) ثم تنخفض عند بداية انبوب التصريف علما ان سرعة البشارة (impeller) ثابتة لم تتغير اليس ثبوت سرعة البشارة المفروض ان يودي الى ثبوت سرعة الجريان داخل المضخة كيف تزداد سرعة الماء وتنخفض في نفس الغلاف لنفرض هنالك قطار له عدة عربات بالتأكيد لكل العربات نفس السرعة ارجو ان يكون فهم للسؤال من قبل كافة الاخوة المهندسين والمهتمين لكي تعم الفائدة وهذا هو الغرض.
والسلام عليكم

 

[uob]

Thanks to you brothers for these information

The speed of the fluid increase at inlet and then decrease at outlet this is because of the difference in the cross sectoinal area as we know that the area increase in the diffuser to convert the dynamics pressure to static pressure namely decrease the fluid speed and increase the static pressure and this can be testify by applying Bernoulli's quation

i have question, which pipe is biger inlet pipe to pump or the oulet pipe? and what is the moral of that?11

 

[مهندس مؤمن]

الأخوان مهاجرو جاسر و كاظم بارك الله فيكم على هذا المجهود الجبار, و اشكركم جزيل الشكر على هذا الاهتمام و التفاعل الرائع.

عندي سؤال يتعلق فيما ذكر وهو انه كما قال أخي جاسر فإن "عـــلاقة السرعة مع الضغط عكسية" حسب قانون برنولي, و كما قال اخي مهاجر "ان كل من سرعة و ضغط المائع سيزداد عند مرور المائع من خلال المروحة"
فهل تفسير ذلك هو الطاقة المضافة من المروحة التي عملت على زيادة كل من الضغط و السرعة في آن واحد!!
و ما هي العلاقة الرياضية لذلك؟؟


طلب صغير الى اخواني الأعزاء, و هو اذا بالإمكان اضافة المصطلحات الانجليزية للأشياء الرئيسية (كما يفعل اخونا جاسر بارك الله فيه). لأن ذلك مفيد جداً في حالة استخدام المراجع او المواقع الأخرى و جزاكم الله كل خير.

أخوكم,
بلال

 

[جاسر]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته,,

تحية طيبة وبعد .. أخي العزيز: بلال قد اضاف الأخ uob صيغة معادلة برنولي
واليك هذا التوضيح:-

أي: الظغط الكلي=الظغط الديناميكي+الظغط الاستاتيكي = ثابت

الظغط الديناميكي= 2/1 * [ الكثافة(r) * مربع السرعة(v)]

إرجع الى هذا الرابط وطبعاً تجد شرح لهذه المعادلة في اي كتاب ايروديناميك
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/bern.html

فإذا كان الظغط الكلي ثابت والوسط incompressible ستجد أن:-

الظغط له علاقة عكسية مع مربع السرعه أي كلما زاد أحدهما قل الآخر ..

ومن الظواهر التي تسهل فهم هذا

لو كنت داخل سيارتك (وماشي) على طريق سريع وبيد (لاقدر الله) سيجارة سيخرج
الهواء عبر نافذة سيارتك المفتوحة .. لأن سرعة الهواء داخل سيارتك بالنسبة لسيارتك
صفر .. وسرعة الهواء خارج السيارة أكبر بكثير لذلك يكون الظغط خارجها اقل بكثير
فينتقل الدخان الى الخارج (وبالاصح يشفط شفطاً ) ..

هذا المبدأ مهم جداً وتطبيقاته كثيره جداً ومثلها جهاز الـ EJECTOR (الطارد) في المحطات
وغيرها وهو عبارة عن nozzle يمر فيه وسط ما هواء مثلاً بسعرة عالية وعند نهايته
طبعاً تزداد سرعته ويكون موصل بخزان مثلاً فيتكون نقطة ذات ضغط منخفض يسحب
ما بداخل هذا الخزان ..

آخر القول:-

ما أفهمه بخصوص عمل المضخة أن السرعة تزيد ويقل الضغط خلال الريشة بشكل كبير عند
مدخل المضخة أي مركز الريشة impeller ثم بتدرج تقل السرعة ويزيد الظغط خلال الغلاف
diffuser والذي يتشكل ببدن المضخة نفسها case .. والله أعلم

أعتذر لخرروجي خارج المسار ولكن أعتقد مبدأ العمل مهم ومهم ومهم ..

تحياتي العاطرة

 

[مهندس مؤمن]

مشكور أخي جاسر

شكراً جزيلاً أخي جاسر على هذا التوضيح الرائع لمعادلة برنولي.
لكن أليس هناك في معادلة برنولي حساب للطاقة المضافة أو الشغل المبذول من قبل الريش الى المائع!!

بارك الله فيك اخي جاسر,
بلال

 

[جاسر]

السلام عليكم ..
حياك الله عزيزي بلال

أخي ذِكر معادلة برنولي فقط لتوضيح علاقة السرعه مع الضغط, وحقيقة ليس
لدي علم وإحاطة بطريقة تطبيق معادلات المائع (( داخل)) المضخة ..

كنا نستخدم هذهِ المعادلة بكثرة في تحليل ودراسة التيار الهوائي خلال جناح الطائرات ..

وما أراه أنه لا علاقة((مباشرة)) للشغل بتحليل جريان المائع داخل المضخة


أعذرني لم استطع اجابتك

 

[مهندس مؤمن]

عليكم السلام أخي العزيز جاسر..

بارك الله فيك على هذا التفاعل.

الحمدلله قد وصل المفهوم الرئيسي لمعادلة برنولي

و كما يقول المثل الشعبي "كفيت و وفيت" (مع شدة مكسورة عالفاء في الكلمتين)

بلال