من طرف مزمل فضل المولي مصطفي الأحد مايو 09, 2010 2:05 amالسلام عليكم ورحمة الله وبركاته :-
سوف نتكلم هنا عن ظاهرة مهمة وخطيرة في المضخات وهي التكهف , cavitation مع الاسباب المسببة لها 0
نبدا بعون الله :-
ظاهرة التكهف cavitation :-
ان ظاهرة التكهف من اخطر المشاكل التي يمكن ان تؤذي بصورة ملحوظة عمل واداء المضخات , وهي تسبب عند حدوثها اضرارا في دفاعة المضخة (impeller) , حيث بعد فترة تظهر الاعراض على المضخة من تنقر في وجه الدفاعة والسطح الداخلي للمضخة (case) , وان هذه الظاهرة تحدث نتيجة انفجار فقاعات في مركز المضخة اتية من جزء السحب لها مؤدية الى توليد ضغط كبير بصدمات متناوبة على الاجزاء الداخلية للمضخة وان تدهور الاداء الناتج عن التكهف يسبب تدهورا وتذبب في معدل التدفق وضغط التفريغ للمضخة 0
1- منع التكهف cavitation preventation :-
اذا كانت المضخة في حالة تكهف فان مجموعة من التغيرات الضرورية التي ينبغي ادخالها على تصميم النظام لزيادة ال (npsha ) بحيث يصبح اكبر من (npshr) لايقاف التكهف 0
ومن الطرق المتنوعة لزيادة (npsha) :-
a- زيادة الضغط عند مقطع الامتصاص للمضخة , حيث اذا كانت المضخة تسحب من خزان يمكن رفع مستوى السائل فيه اذا كان مغلق او زيادة الضغط في الفراغ يؤدي الى زيادة الضغط في الفراغ 0
b- من الممكن ايضا زيادة (npsha ) بتخفيض درجة حرارة السائل الذي يتم ضغطه وهذا يؤدي الى تخفيض ضغط الاشباع للسائل وبالتالي يزداد (npsha) حسب العلاقة :-
Npsha= p suction – p saturation
حيث ان علاقة درجة الحرارة بالضغط علاقة طردية وبانخفاض درجة حرارة السائل في السحب يقل ضغط الاشباع ويزداد ( npsh ) حسب المعادلة اعلاه 0
c- اذا كان ممكنا تخفيض ضياعات العلو في انابيب السحب للمضخة فان (npsha) سوف يزداد لان ال npshr سوف يقل , وهنالك عدة طرق لتخفيض ضياعات العلو بزيادة قطر الانبوب وتخفيض عدد الحنيات ( elbow) والصمامات والوصلات في الانبوب وتخفيض طول الانبوب 0
d- من الممكن ايقاف التكهف بتخفيض (npshr) للمضخة 0
ملاحظات :-
1- ان قيمة (npshr) لمضخة معينة ليست ثابتة تحت ظروف مختلفة ولكنها تعتمد على بعض العوامل , ويزداد (npshr) للمضخة بشكل ملموس عند ازدياد معدل التدفق عبر المضخة ,لذلك فان تخفيض معدل التدفق عبرالمضخة بخنق صمام التفريغ سيخفض ال (npshr) للمضخة 0
2- يعتمد ال (npshr ) على سرعة المضخة ايضا , فكلما كانت سرعة دوران الدفاعة اكبر كان ال (npshr ) , لذلك فاذا تم تخفيض السرعة لمضخة متغيرة السرعة فان ( npshr) سوف ينخفض 0
3- يتم تحديد (npshr) لمنع التكهف عبر اختبارات الشركة الصانعة واعتمادا على عدة عوامل تتضمن ( نوع مدخل الدفاعة , وتصميمها , ومعدل تدفق المضخة , والسرعة الدورانية للدفاعة , ونوع السائل الذي يتم ضخه ) , وتوفر الشركات الصانعة عادة منحنيات (npshr) كتابع لمعدل تدفق المضخة من اجل سائل معين في دليل المشتري 0
2- اسباب التكهف cavitation causes :-
1- تغير الطور :- تغير الطور من الحالة السائلة الى الحالة الغازية 0
2- وجود الهواء او الغاز في المضخة 0
3- الجريان المضطرب 0
3- علو الامتصاص الايجابي الصافي (npsh) :-
لتجنب التكهف بصورة عامة :-
1- يجب ان يبقى ضغط المائع في كل نقاط المضخة اعلى من ضغط الاشباع 0
2- ان المقدار المستخدم لتحديد فيما اذا كان ضغط المائع الذي يتم ضخه مناسبا لتجنب التكهف هو علو الامتصاص الايجابي الصافي 0
3- ان علو الامتصاص الايجابي المتوفر (npshr) هو الفرق بين الضغط عند الامتصاص للمضخة وضغط الاشباع للسائل الذي يتم ضخه 0
ولتجنب التكهف يجب ان يكون npsha > npshr 0
ان منع التكهف في المضخات ليس هو الامر متعلق بحسابات تصميمية او بالتصميم
نفسه ولو كان الامر كذلك لانتجت الشركات المصنعة للمضخات مضخات مانعة للتكهف ولاتوجد مضخة طاردة مركزية
يمكن ان تهرب من هذه الظاهرة عند توفر اسبابها ,ولكن يكمن الامر في منع التكهف بادخال اجراءات على النظام لغرض تعديله وهي الاجراءات التي ذكرت , اما باالنسبة لسؤالك حول مثال على ذلك لمضخة كما ذكرت مواصفاتها
فهنالك جدول ومخطط يعطي قيم ال( nsph r)عند تدفق معين (q) وفي حال توفره سوف ارسله بمشاركة ,ولكن اغلب الشركات عند بيعها للمضخات ترسل معه قائمة المواصفات والتشغيل ومن ضمن هذه المواصفات هو (npsh r) عند قيمة معدل التدفق الذي طلبته للمضخة في طلب الشراء , الان اصبح لديك رقم (لل npsh r) وعند شعورك بان هنالك تكهف في المضخة من خلال الاتي :-
1- وضعية النظام محرك- مضخة جيدة ولكن هنالك ضجيج وصوت عال في المضخة .
2- وضعية النظام محرك - مضخة جيدة ولكن هنالك سحب تيار عالي للمحرك (لاتوجد مشكلة كهربائية ) .
3- وضعية النظام محرك - مضخة جيدة ولكن تصريف المضخة قليل (اكثر المشاكل حدوثا ودلالة على التكهف )
الان وعند تعرف على المضخة فيها تكهف استخدم التغيرات على النظام المذكورة في المشاركة واطلع على النتائج
هل هنالك تحسن في النظام وعلوجت المشاكل التي دلت على التكهف اعلاه . اذا كان ذلك نعم فانك من خلال تغيراتك
على النظام جعلت قيمة (npsh a) اعلى من قيمة (npsh r) وتغلبت على التكهف . واذا كانت النتيجة لا ,فمعنى
ذلك ان التكهف كبير واجزاء المضخة من دفاعة و السطح الداخلي للمضخة متضررة بشكل كبير ويتوجب فك المضخة ومعالجة تلك الاجزاء , وشكرا للك .
وتقبلو تحياتي
اخوكم مزمل فضل المولي مصطفي
سوف نتكلم هنا عن ظاهرة مهمة وخطيرة في المضخات وهي التكهف , cavitation مع الاسباب المسببة لها 0
نبدا بعون الله :-
ظاهرة التكهف cavitation :-
ان ظاهرة التكهف من اخطر المشاكل التي يمكن ان تؤذي بصورة ملحوظة عمل واداء المضخات , وهي تسبب عند حدوثها اضرارا في دفاعة المضخة (impeller) , حيث بعد فترة تظهر الاعراض على المضخة من تنقر في وجه الدفاعة والسطح الداخلي للمضخة (case) , وان هذه الظاهرة تحدث نتيجة انفجار فقاعات في مركز المضخة اتية من جزء السحب لها مؤدية الى توليد ضغط كبير بصدمات متناوبة على الاجزاء الداخلية للمضخة وان تدهور الاداء الناتج عن التكهف يسبب تدهورا وتذبب في معدل التدفق وضغط التفريغ للمضخة 0
1- منع التكهف cavitation preventation :-
اذا كانت المضخة في حالة تكهف فان مجموعة من التغيرات الضرورية التي ينبغي ادخالها على تصميم النظام لزيادة ال (npsha ) بحيث يصبح اكبر من (npshr) لايقاف التكهف 0
ومن الطرق المتنوعة لزيادة (npsha) :-
a- زيادة الضغط عند مقطع الامتصاص للمضخة , حيث اذا كانت المضخة تسحب من خزان يمكن رفع مستوى السائل فيه اذا كان مغلق او زيادة الضغط في الفراغ يؤدي الى زيادة الضغط في الفراغ 0
b- من الممكن ايضا زيادة (npsha ) بتخفيض درجة حرارة السائل الذي يتم ضغطه وهذا يؤدي الى تخفيض ضغط الاشباع للسائل وبالتالي يزداد (npsha) حسب العلاقة :-
Npsha= p suction – p saturation
حيث ان علاقة درجة الحرارة بالضغط علاقة طردية وبانخفاض درجة حرارة السائل في السحب يقل ضغط الاشباع ويزداد ( npsh ) حسب المعادلة اعلاه 0
c- اذا كان ممكنا تخفيض ضياعات العلو في انابيب السحب للمضخة فان (npsha) سوف يزداد لان ال npshr سوف يقل , وهنالك عدة طرق لتخفيض ضياعات العلو بزيادة قطر الانبوب وتخفيض عدد الحنيات ( elbow) والصمامات والوصلات في الانبوب وتخفيض طول الانبوب 0
d- من الممكن ايقاف التكهف بتخفيض (npshr) للمضخة 0
ملاحظات :-
1- ان قيمة (npshr) لمضخة معينة ليست ثابتة تحت ظروف مختلفة ولكنها تعتمد على بعض العوامل , ويزداد (npshr) للمضخة بشكل ملموس عند ازدياد معدل التدفق عبر المضخة ,لذلك فان تخفيض معدل التدفق عبرالمضخة بخنق صمام التفريغ سيخفض ال (npshr) للمضخة 0
2- يعتمد ال (npshr ) على سرعة المضخة ايضا , فكلما كانت سرعة دوران الدفاعة اكبر كان ال (npshr ) , لذلك فاذا تم تخفيض السرعة لمضخة متغيرة السرعة فان ( npshr) سوف ينخفض 0
3- يتم تحديد (npshr) لمنع التكهف عبر اختبارات الشركة الصانعة واعتمادا على عدة عوامل تتضمن ( نوع مدخل الدفاعة , وتصميمها , ومعدل تدفق المضخة , والسرعة الدورانية للدفاعة , ونوع السائل الذي يتم ضخه ) , وتوفر الشركات الصانعة عادة منحنيات (npshr) كتابع لمعدل تدفق المضخة من اجل سائل معين في دليل المشتري 0
2- اسباب التكهف cavitation causes :-
1- تغير الطور :- تغير الطور من الحالة السائلة الى الحالة الغازية 0
2- وجود الهواء او الغاز في المضخة 0
3- الجريان المضطرب 0
3- علو الامتصاص الايجابي الصافي (npsh) :-
لتجنب التكهف بصورة عامة :-
1- يجب ان يبقى ضغط المائع في كل نقاط المضخة اعلى من ضغط الاشباع 0
2- ان المقدار المستخدم لتحديد فيما اذا كان ضغط المائع الذي يتم ضخه مناسبا لتجنب التكهف هو علو الامتصاص الايجابي الصافي 0
3- ان علو الامتصاص الايجابي المتوفر (npshr) هو الفرق بين الضغط عند الامتصاص للمضخة وضغط الاشباع للسائل الذي يتم ضخه 0
ولتجنب التكهف يجب ان يكون npsha > npshr 0
ان منع التكهف في المضخات ليس هو الامر متعلق بحسابات تصميمية او بالتصميم
نفسه ولو كان الامر كذلك لانتجت الشركات المصنعة للمضخات مضخات مانعة للتكهف ولاتوجد مضخة طاردة مركزية
يمكن ان تهرب من هذه الظاهرة عند توفر اسبابها ,ولكن يكمن الامر في منع التكهف بادخال اجراءات على النظام لغرض تعديله وهي الاجراءات التي ذكرت , اما باالنسبة لسؤالك حول مثال على ذلك لمضخة كما ذكرت مواصفاتها
فهنالك جدول ومخطط يعطي قيم ال( nsph r)عند تدفق معين (q) وفي حال توفره سوف ارسله بمشاركة ,ولكن اغلب الشركات عند بيعها للمضخات ترسل معه قائمة المواصفات والتشغيل ومن ضمن هذه المواصفات هو (npsh r) عند قيمة معدل التدفق الذي طلبته للمضخة في طلب الشراء , الان اصبح لديك رقم (لل npsh r) وعند شعورك بان هنالك تكهف في المضخة من خلال الاتي :-
1- وضعية النظام محرك- مضخة جيدة ولكن هنالك ضجيج وصوت عال في المضخة .
2- وضعية النظام محرك - مضخة جيدة ولكن هنالك سحب تيار عالي للمحرك (لاتوجد مشكلة كهربائية ) .
3- وضعية النظام محرك - مضخة جيدة ولكن تصريف المضخة قليل (اكثر المشاكل حدوثا ودلالة على التكهف )
الان وعند تعرف على المضخة فيها تكهف استخدم التغيرات على النظام المذكورة في المشاركة واطلع على النتائج
هل هنالك تحسن في النظام وعلوجت المشاكل التي دلت على التكهف اعلاه . اذا كان ذلك نعم فانك من خلال تغيراتك
على النظام جعلت قيمة (npsh a) اعلى من قيمة (npsh r) وتغلبت على التكهف . واذا كانت النتيجة لا ,فمعنى
ذلك ان التكهف كبير واجزاء المضخة من دفاعة و السطح الداخلي للمضخة متضررة بشكل كبير ويتوجب فك المضخة ومعالجة تلك الاجزاء , وشكرا للك .
وتقبلو تحياتي
اخوكم مزمل فضل المولي مصطفي
