تستخدم المضخة ذات التروس في ضخ المائع عن طريق تحريكه بواسطة ترسين يتشابكان مع بعض، وتعتبر من أكثر المضخات شيوعا في تطبيقات الطاقة الهيدروليكية بالإضافة إلى استخدامها في الأعمال الكيميائية لضخ الموائل عالية اللزوجة.[1]
الأنواع
تنقسم المضخة ذات التروس إلي نوعين رئيسين:
مضخات ذات تروس خارجية
يستخدم فيها ترسان متشابكان من الخارج. يبلغ أقصي ضغط يمكن أن تعمل عليه 210 بار (21000 ك.باسكال), بينما تبلغ أقصي سرعة دوران لها 3000 دورة/دقيقة.
ينتج بعض المصنعين مضخات ذات تروس ذات ضغط وسرعة دوران أكبر، لكنها تصبح مصدرا للضوضاء نتيجة ارتفاع صوتها بشدة كما أنها تتطلب احتياطات تصميمية وتشغيلية معينة.[2] وتتميز هذه المضخات بالمميزات التالية:
- سرعة مرتفعة.
- ضغط مرتفع.
- عمليطة التشغيل هادئة نسبيا.
- سماحية التصميم باستخدام عدة مواد للتصنيع.
ومن عيوبها أنها:
- لا تضخ المواد الصلبة نسبيا.
- استخدام 4 بطانات معدنية (Bushings) في المنطقة الموجود بها السائل.
نلاحظ في الصورة السابقة أن فتحة سحب و طرد المائع يكونان متواجهان في المضخة ذات التروس الخارجية.
مضخات ذات تروس داخلية
تتكون من ترسين متشابكين من الداخل.
تتضمن مميزات هذه المضخة التالي:
- تكونها من جزئين متحركين فقط.
- استخدام صندوق حشو (Stuffing box) واحد فقط لمنع تسرب المائع.
- المائع يخرج في تدفق مستمر و ليس تدفق نبضي.
- جيدة جدا في حالة التعامل مع الموائع عالية اللزوجة.
- تخرج كمية ثابتة من المائع بغض النظر عن قيمة الضغط.
- يمكن لتروسها أن تعمل في كلا الاتجاهين.
- سهولة الصيانة.
ومن عيوبها أنها:
- تتطلب سرعات دورانية متوسطة.
- محدودة بقيم متوسطة للضغط.
- تزيد التحميل على المحمل الخاص بعمود الدوران.
تٌسمي أحيانا المضخات ذات التروس مضخات موجبة الإزاحة ( Positive displacement pumps) ومعنى هذا أن المضخات ذات التروس تضخ حجم ثابت من المائع مع كل لفة دوران للتروس.
نظرية العمل
عندما يدور الترسان المتشابكان معا يتفرقان عند مدخل المائع فيولدان ضغط منخفض بينهما فيسحبا المائع. تعمل حركة الترسين المتشابكين معا علي حمل المائع من نقطة الدخول إلي الخروج و يتم رفع ضغطه عندما ينحصر بين أسنان الترسين.
يساعد التصميم الجيد للتروس و غلاف المضخة علي زيادة الضغط و التعامل مع الموائع عالية اللزوجة.
كما تكون المسافة بين غلاف المضخة و التروس صغيرة جدا أثناء الدوران _10 ميكرومتر_ مما يساعد علي عدم رجوع المائع للخلف لنقطة الدخول مرة أخرى.
الاستخدامات
تستخدم المضخة ذات التروس في تطبيقات و صناعات متعددة مثل:
- البتروكيماويات: القار النقي أو المعبأ, الزفت, زيت الديزل, النفط الخام, زيت التشحيم...إلخ.
- المواد الكيميائية: سيليكات الصوديوم, الأحماض, البلاستيك, المواد الكيميائية المختلطة, الأيزوسيانات...إلخ.
- الحبر و الطلاء.
- الراتنجات و المواد اللاصقة.
- صناعة الورق و الخشب: و تستخدم المضخة هنا في التعامل مع الأحماض و الصابون و الحمأة و الجير و اللاتكس...إلخ.
- صناعة الأطعمة: الشيكولاته, زبدة الكاكاو, الأطعمة المحشية, السكر, الدهون النباتية...إلخ.
مقالات ذات صلة
المراجع
- "Welcome to the Hydraulic Institute". Pumps.org. Retrieved 2013-08-18
- "Welcome to the Hydraulic Institute". Pumps.org. Archived from the original on 2013-06-26. Retrieved 2013-08-18.
روابط خارجية
- مقالة باللغة الإنجليزية عن المضخات ذات التروس الخارجية.
- مقالة باللغة الإنجليزية عن المضخات ذات التروس الداخلية.