​طرق تنظيم تدفق مضخات الطرد المركزي لخطوط الأنابيب

1. اختناق المخرج  

بالنسبة للمضخات ذات السرعة المحددة المنخفضة والمتوسطة، تعد هذه طريقة شائعة واقتصادية لتنظيم التدفق، على الرغم من أنها تقتصر بشكل عام على هذه المضخات. يؤدي الإغلاق الجزئي لأي نوع من الصمامات على خط أنابيب المخرج إلى زيادة رأس النظام، مما يتسبب في تقاطع منحنى رأس النظام مع منحنى رأس مضخة خط الأنابيب بمعدل تدفق أقل.  

يؤدي اختناق المخرج إلى تحويل نقطة التشغيل إلى منطقة ذات كفاءة أقل ويؤدي إلى فقدان الطاقة عند صمام الخانق. ويمكن أن يكون هذا مهمًا بالنسبة لمنشآت المضخات الكبيرة، حيث قد تكون أساليب تنظيم الاستثمار الأعلى أكثر جاذبية من الناحية الاقتصادية. يمكن أن يؤدي الاختناق إلى وضع مغلق إلى ارتفاع درجة حرارة السائل داخل المضخة؛ يمكن استخدام خط جانبي للحفاظ على الحد الأدنى من التدفق اللازم، أو يمكن استخدام طرق تنظيم بديلة - وهذا مهم بشكل خاص للمضخات التي تتعامل مع الماء الساخن أو السوائل المتطايرة.  

2. خنق الشفط  

إذا توفر ما يكفي من NPSH (رأس الشفط الإيجابي الصافي)، فإن الاختناق في خط أنابيب الشفط يمكن أن يوفر بعض الطاقة. وقود المحركات النفاثةمضخات خطوط الأنابيبغالبًا ما تستخدم اختناق المدخل لأن اختناق المخرج يمكن أن يسبب ارتفاع درجة حرارة السائل أو تبخره. عند معدلات تدفق منخفضة للغاية، تمتلئ دافعات هذه المضخات بالسائل جزئيًا فقط، وبالتالي فإن طاقة الإدخال وارتفاع درجة الحرارة يبلغان حوالي 1/30 من تلك عندما تكون المكره تعمل بكامل طاقتها أثناء اختناق المخرج.  

عادة ما يتم التحكم في معدل تدفق مضخات المكثفات من خلال عمق الغمر، وهو ما يعادل اختناق المدخل. يمكن للتصميمات الخاصة أن تقلل من ضرر التجويف لهذه المضخات، على الرغم من أن كفاءتها في استخدام الطاقة تصبح منخفضة جدًا.  

3. تجاوز اللائحة  

كل أو جزء من التدفق منمضخة خط أنابيبيمكن تحويل خط التفريغ من خلال أنبوب جانبي إلى منفذ الشفط الخاص بالمضخة أو إلى نقطة أخرى مناسبة. يمكن تجهيز المجازة بفتحة تدفق واحدة أو أكثر وصمامات تحكم مناسبة. عادةً ما يتم استخدام تجاوز القياس لتقليل تدفق مضخات تغذية الغلاية، وذلك بشكل أساسي لمنع ارتفاع درجة الحرارة. إذا قام المجازة بتحويل التدفق الزائد من المضخة المروحية بدلاً من استخدام اختناق المخرج، فيمكن تحقيق توفير كبير في الطاقة.  

4. تنظيم السرعة  

تقلل هذه الطريقة من الطاقة المطلوبة وتزيل الحرارة الزائدة أثناء تنظيم التدفق. يمكن للتوربينات البخارية ومحركات الاحتراق الداخلي التكيف بسهولة مع تنظيم السرعة بتكلفة إضافية قليلة. يمكن استخدام العديد من الأجهزة الميكانيكية والمغناطيسية والهيدروليكية ذات السرعة المتغيرة، بالإضافة إلى المحركات ذات السرعة المتغيرة DC وAC، لضبط السرعة.  

عادة ما تكون المحركات ذات السرعة المتغيرة باهظة الثمن ولا يمكن تبريرها إلا بعد إجراء دراسات اقتصادية لحالات محددة. تمت دراسة تنظيم الريشة القابلة للتعديل: بالنسبة للمضخات ذات السرعة المحددة البالغة 5700 (2.086)، تكون ريش التوجيه القابلة للتعديل المثبتة قبل المكره فعالة. يمكن لهذه الريش أن تولد دورانًا مسبقًا إيجابيًا، مما يقلل من الرأس والتدفق والكفاءة - على الرغم من أن تأثير الضبط الخاص بها يكون بسيطًا نسبيًا بالنسبة للسرعات المحددة الأخرى.  

في أوروبا، تستخدم مضخات تخزين الطاقة الكبيرة لتوليد الطاقة بنجاح دوارات ناشرة قابلة للتعديل. كما تم أيضًا تطوير المضخات المروحية ذات الشفرات المتغيرة، مما يحقق نطاق تدفق واسعًا مع رأس ثابت وخسائر صغيرة نسبيًا في الكفاءة. ومع ذلك، فإن هذه الأساليب معقدة للغاية ومكلفة، مما يحد من تطبيقها العملي.  

5. حقن الهواء  

يعد حقن الهواء في منفذ الشفط الخاص بالمضخة طريقة أخرى لتنظيم التدفق، والتي يمكن أن توفر بعض الطاقة مقارنةً باختناق المخرج. ومع ذلك، فإن الهواء الموجود في السائل المنقول غير مرغوب فيه بشكل عام، والهواء الزائد قد يؤدي إلى فقدان رأس المضخة التمهيدي. وبالتالي، نادرا ما تستخدم هذه الطريقة عمليا إلا في حالات محددة.