مضخة الطين: ما هي وكيف تعمل

  • مضخة الطين: ما هذا وكيف يعملستكون المضخات المصممة لضخ الملاط أثقل من المضخات المصممة للسوائل الأقل لزوجة لأن الملاط ثقيل ويصعب ضخه.مضخات الطين عادة ما تكون أكبر في الحجم من المضخات القياسية ، مع قدرة حصانية أكبر ، ومبنية بمحامل وأعمدة أكثر صلابة.النوع الأكثر شيوعًا لمضخة الطين هو مضخة الطرد المركزي.تستخدم هذه المضخات دافعًا دوارًا لتحريك الملاط ، على غرار الطريقة التي يتحرك بها سائل يشبه الماء عبر مضخة طرد مركزي قياسية.

    تتميز مضخات الطرد المركزي المُحسَّنة لضخ الطين بشكل عام بما يلي مقارنة بمضخات الطرد المركزي القياسية:

    • دفاعات أكبر مصنوعة من مواد أكثر.هذا للتعويض عن التآكل الناجم عن الملاط الكاشطة.

    تشمل هذه الشروط:

    • معدل تدفق منخفض للطين

    • رأس مرتفع (أي الارتفاع الذي يمكن للمضخة أن تحرك السائل إليه)

    • الرغبة في كفاءة أكبر من تلك التي توفرها مضخات الطرد المركزي

    • تحسين التحكم في التدفق

    تشمل الأنواع الشائعة لمضخات الإزاحة الإيجابية المستخدمة في تطبيقات ضخ الطين ما يلي:

    مضخات الفص الدوارة

    تستخدم هذه المضخات فصين شبكيين يدوران داخل مبيت المضخة لنقل السوائل من مدخل المضخة إلى مخرجها.

    مضخات ثنائية اللولب

    تستخدم هذه المضخات براغي دوارة لنقل السوائل والمواد الصلبة من أحد طرفي المضخة إلى آخر.يخلق عمل الدوران للبراغي حركة دورانية تضخ المواد.

    مضخات غشائية

    تستخدم هذه المضخات غشاءًا مرنًا يعمل على توسيع حجم غرفة الضخ ، مما يؤدي إلى إدخال السائل من صمام الدخول ثم تفريغه من خلال صمام مخرج.

    اختيار وتشغيل أمضخة الطين

    يمكن أن يكون اختيار المضخة المناسبة لتطبيق الملاط مهمة معقدة نظرًا لتوازن العديد من العوامل بما في ذلك التدفق والضغط واللزوجة والكشط وحجم الجسيمات ونوع الجسيمات.يمكن لمهندس التطبيقات ، الذي يعرف كيفية أخذ كل هذه العوامل في الاعتبار ، أن يساعد بشكل كبير في التنقل بين العديد من خيارات المضخات المتاحة.

    في تحديد أي نوع منمضخة الطينهو الأنسب لتطبيقك الخاص ، اتبع هذه الخطوات الأربع البسيطة.

    دليل المبتدئين لضخ الطين

    الطين هو أحد أكثر السوائل صعوبة في الحركة.إنها مادة كاشطة وسميكة وأحيانًا تآكل وتحتوي على تركيز عالٍ من المواد الصلبة.لا شك في ذلك ، الطين صعب على المضخات.لكن اختيار المضخة المناسبة لهذه التطبيقات الكاشطة يمكن أن يحدث فرقًا كبيرًا في الأداء على المدى الطويل.

    ما هو "الطين"؟

    الطين هو أي خليط من السوائل والجزيئات الصلبة الدقيقة.تتضمن أمثلة الملاط: السماد الطبيعي أو الأسمنت أو النشا أو الفحم المعلق في الماء.يتم استخدام الملاط كطريقة ملائمة للتعامل مع المواد الصلبة في التعدين ، ومعالجة الفولاذ ، والمسابك ، وتوليد الطاقة ، ومؤخراً ، صناعة التعدين Frac Sand.

    يتصرف الملاط بشكل عام بنفس طريقة عمل السوائل اللزجة السميكة ، التي تتدفق تحت الجاذبية ، ولكن يتم ضخها أيضًا حسب الحاجة.يتم تقسيم الطين إلى فئتين عامتين: عدم الاستقرار أو الترسيب.

    يتكون الملاط غير المستقر من جزيئات دقيقة جدًا ، مما يعطي الوهم بزيادة اللزوجة الظاهرية.عادة ما يكون لهذه الملاط خصائص تآكل منخفضة ، ولكنها تتطلب دراسة متأنية للغاية عند اختيار المضخة المناسبة لأنها لا تتصرف بنفس الطريقة التي يتصرف بها السائل العادي.

    تتشكل عجائن الترسيب بواسطة جزيئات خشنة تميل إلى تكوين خليط غير مستقر.يجب إيلاء اهتمام خاص لحسابات التدفق والطاقة عند اختيار المضخة.تتكون غالبية تطبيقات الملاط من جزيئات خشنة ، ولهذا السبب ، تتمتع بخصائص تآكل أعلى.

    فيما يلي الخصائص الشائعة للطين:

    • كاشطة

    • اتساق كثيف

    • يمكن أن تحتوي على كمية عالية من المواد الصلبة

    • يستقر عادة بسرعة

    • تتطلب طاقة للعمل أكثر من مضخة "الماء"

    اختيار مضخة الطين

    يتم استخدام العديد من أنواع المضخات لضخ الملاط ، ولكنها الأكثر شيوعًامضخة الطينهي مضخة الطرد المركزي.الطرد المركزيمضخة الطينيستخدم قوة الطرد المركزي الناتجة عن المكره الدوارة للتأثير على الطاقة الحركية للملاط ، على غرار الطريقة التي يتحرك بها سائل يشبه الماء عبر مضخة طرد مركزي قياسية.

    تقلل تطبيقات الملاط بشكل كبير من عمر التآكل المتوقع لمكونات الضخ.من الأهمية بمكان أن يتم اختيار المضخات المصممة لتطبيقات الخدمة الشاقة هذه من البداية.ضع في اعتبارك ما يلي عند التحديد:

    مكونات المضخات الأساسية

    لضمان مقاومة المضخة للتآكل الكاشطة ، يجب اختيار حجم / تصميم المكره ، ومواد البناء ، وتكوينات التفريغ بشكل صحيح.

    الدفاعات المفتوحة هي الأكثر شيوعًا في مضخات الطين لأنها الأقل احتمالية للانسداد.من ناحية أخرى ، تكون الدفاعات المغلقة هي الأكثر عرضة للانسداد والأصعب في التنظيف إذا انسدت.

    دفاعات الطين كبيرة وسميكة.هذا يساعدهم على العمل لفترة أطول في مخاليط الملاط القاسية.

    بناء مضخة الطين

    مضخات الطينأكبر حجمًا بشكل عام عند مقارنتها بمضخات السوائل منخفضة اللزوجة وعادة ما تتطلب قدرة حصانية أكبر للعمل لأنها أقل كفاءة.يجب أن تكون المحامل والأعمدة أيضًا أكثر صلابة وصلابة.

    لحماية غلاف المضخة من التآكل ،مضخات الطينغالبًا ما تكون مبطنة بالمعدن أو المطاط.

    تتكون الأغلفة المعدنية من سبائك صلبة.تم تصميم هذه الأغلفة لتحمل التآكل الناجم عن زيادة الضغط والدورة الدموية.

    يتم اختيار الأغلفة لتناسب احتياجات التطبيق.على سبيل المثال ، تتعامل المضخات المستخدمة في إنتاج الأسمنت مع الجسيمات الدقيقة عند ضغوط منخفضة.لذلك ، فإن غلاف البناء الخفيف مقبول.إذا كانت المضخة تتعامل مع الصخور ، فسيحتاج غلاف المضخة والمكره إلى غلاف أقوى وأكثر سمكًا.

    اعتبارات ضخ الطين

    أولئك الذين لديهم خبرة في ضخ الملاط يعرفون أنها ليست مهمة سهلة.الطين ثقيل ويصعب ضخه.إنها تسبب تآكلًا مفرطًا للمضخات ومكوناتها ومن المعروف أنها تسد خطوط الشفط والتفريغ إذا لم تتحرك بالسرعة الكافية.

    إنه تحدٍ يجب القيام بهمضخات الطينتدوم لفترة زمنية معقولة.ولكن ، هناك بعض الأشياء التي يمكنك القيام بها لإطالة عمرمضخة الطينوجعل ضخ الملاط أقل صعوبة.

    • ابحث عن البقعة الحلوة التي تسمح للمضخة بالعمل بأبطأ ما يمكن (لتقليل التآكل) ، ولكن بالسرعة الكافية لمنع المواد الصلبة من الاستقرار وانسداد الخطوط

    • لتقليل التآكل ، قم بخفض ضغط تفريغ المضخة إلى أدنى نقطة ممكنة

    • اتبع مبادئ الأنابيب المناسبة لضمان التسليم المستمر والموحد للطين إلى المضخة

    يطرح ضخ الملاط العديد من التحديات والمشكلات ، ولكن مع اختيار الهندسة والمعدات المناسبة ، يمكنك تجربة سنوات عديدة من التشغيل الخالي من القلق.من المهم العمل مع مهندس مؤهل عند اختيار مضخة الطين لأن الطين يمكن أن يفسد المضخة إذا لم يتم اختيارها بشكل صحيح.

     


الوقت ما بعد: 14 فبراير - 2023