متى يكون من المناسب استخدام مضخة متعددة المراحل؟
الغرض الرئيسي من اختيار مضخة متعددة المراحل هو العمل بكفاءة في الأنظمة التي تتطلب رأسًا إجماليًا عاليًا.
يتم تعريف المضخة أحادية المرحلة على أنها تحتوي على دافع واحد ومجمع التفريغ المرتبط به والذي ينتج معًا تدفق السوائل عند تشغيله بواسطة محرك ، ولكن نظرًا لوجود دافع واحد فقط ، هناك حدود لأداء مضخة أحادية المرحلة. من ناحية أخرى ، فإن المضخة متعددة المراحل هي التي يتدفق فيها السائل عبر دفاعات متعددة متصلة على التوالي ، مما يزيد من إجمالي الضغط (الضغط) الناتج عن المضخة. يمكن تكوين تصميمات غلاف حلزونية مفردة ومزدوجة وناشر في مضخات متعددة المراحل.
عندما يتدفق السائل خلال كل مرحلة ، يصبح الضغط أعلى مما كان عليه في المرحلة السابقة. في المضخات متعددة المراحل ، تختلف الدفاعات أحيانًا في التصميم ولكن يجب دائمًا تصميمها بحيث تكون لها خصائص تدفق متطابقة تقريبًا. مثال على اختلاف الدفاعات هو تجنب التجويف الكبير في أنظمة رأس الشفط الإيجابي المنخفض (NPSH). في هذه الحالة ، أو غيرها من الحالات التي تتطلب زيادة الضغط قبل المراحل اللاحقة ، سيتم تصميم المرحلة الأولى للتشغيل المنخفض NPSH (مثل دافع الشفط المزدوج) وتعمل بفعالية مع زيادة الضغط ، قبل الدخول في المراحل اللاحقة.
IMAGE3: مخطط اختيار عام للمضخات الديناميكية الدورانية التي تُظهر استخدام المضخات متعددة المراحل للرأس الأعلى.
الغرض الرئيسي من اختيار مضخة متعددة المراحل هو العمل بكفاءة في الأنظمة التي تتطلب رأسًا إجماليًا عاليًا. لا يوجد تحديد واضح عند الانتقال إلى مضخة متعددة المراحل ، ولكن يمكن أن تكون الصورة 3 بمثابة دليل يوضح أن المضخات متعددة المراحل يتم اختيارها بشكل عام فوق 1000 قدم من إجمالي الرأس.
في حين أن حقيقة أن المضخات متعددة المراحل تنتج رأسًا أعلى هي أهم اعتبار للتطبيق ، إلا أن هناك أسبابًا أخرى لاستخدام المضخة متعددة المراحل. تنتج جميع المضخات الديناميكية الدورانية ضوضاء ، ويساهم في هذه الضوضاء كل من المكونات الفردية للمضخة. بشكل عام ، فإن الضوضاء الناتجة عن هذه المضخات ناتجة عن التأثيرات الهيدروليكية التي تنتقل إلى علبة المضخة.
أظهرت البيانات أن المضخات متعددة المراحل ستظهر مستويات ضوضاء أقل عند مقارنتها بمضخات أحادية الطور من نفس مستويات الطاقة. هذا بسبب الطاقة التي يتم توزيعها على مراحل متعددة بدلاً من مرحلة واحدة. لهذا السبب ، قد تكون المضخات متعددة المراحل مناسبة بشكل أفضل عندما يكون مستوى الضوضاء مرتفعًا قلق.