أبعاد أنابيب المضخة التمعجية: سمك الجدار مقابل القطر الداخلي

عند اختيار أنابيب المضخات التمعجية، غالبًا ما يُسبب بُعدان التباسًا: سُمك الجدار والقطر الداخلي. يؤثر كل منهما على جوانب مختلفة من أداء المضخة.

ما تأثير سُمك الجدار؟

تعمل المضخة التمعجية على تحريك السائل عن طريق ضغط الأنبوب لإغلاقه بواسطة بكرات دوارة. بمجرد مرور إحدى البكرات، ينفتح الأنبوب مرة أخرى ويسحب المزيد من السائل.

يؤثر سُمك الجدار على مقدار القوة اللازمة لضغط الأنبوب، وعلى سلوك الأنبوب أثناء إغلاقه وإعادة فتحه بشكل متكرر. 1. توافق رأس المضخة صُمم كل رأس مضخة لسُمك جدار محدد أو لنطاق محدود من سُمك الجدار. يسمح سُمك الجدار الصحيح للبكرات بإغلاق الأنبوب تمامًا دون سحقه بشكل مفرط.

• إذا كان الجدار سميكًا جدًا: فقد يتعرض الأنبوب لضغط شديد، مما يزيد من الحرارة وحمل المحرك والتآكل.
• إذا كان الجدار رقيقًا جدًا: فقد لا تتمكن البكرات من إغلاقه تمامًا، مما قد يتسبب في ارتداد السائل، أو عدم استقرار التدفق، أو صعوبة في توليد الضغط.

2. قوة الضغط وحمل التشغيل

تتطلب الأنابيب ذات الجدران السميكة عمومًا قوة أكبر لضغطها وإغلاقها.

يجب أن يوفر رأس المضخة ومحركها قوة ضغط وعزم دوران كافيين لتشغيلها بشكل صحيح. عادةً ما يكون ضغط الأنابيب ذات الجدران الرقيقة أسهل، ولكن يجب أن تتناسب مع الفجوة المصممة لرأس المضخة. 3. استعادة الأنابيب والشفط بعد مرور الأسطوانة، يجب أن تعود الأنابيب إلى شكلها الأصلي حتى تتمكن من سحب الحجم التالي من السائل. تُعد الاستعادة القوية مفيدة بشكل خاص عندما يكون السائل لزجًا، أو يكون ارتفاع الشفط عاليًا، أو يكون خط المدخل طويلًا. يمكن أن يؤثر سمك الجدار على هذا السلوك، ولكن لا ينبغي وصف الأنابيب السميكة تلقائيًا بأنها "أنابيب للسوائل عالية اللزوجة". سرعة المضخة، وطول المدخل، وارتفاع الشفط، وحجم الأنابيب، وعزم دوران المحرك كلها عوامل مهمة أيضًا. 4. الضغط الخلفي واستقرار التشغيل يمكن أن يوفر الجدار السميك دعمًا هيكليًا أكبر أثناء الضغط المتكرر، ويمكن استخدامه في الأنظمة المصممة لضغط خلفي أعلى. مع ذلك، تعتمد قدرة تحمل الضغط على النظام بأكمله، بما في ذلك رأس المضخة، ومحركها، ومثبتات الأنابيب، والوصلات. ولا يضمن سمك الجدار وحده تصنيف ضغط أعلى. لماذا توجد أحجام مختلفة بنفس سمك الجدار؟ ضمن نفس فئة سمك الجدار، تتوفر الأنابيب بأقطار داخلية متعددة. يسمح هذا لنوع واحد من رؤوس المضخات بتغطية نطاقات تدفق مختلفة مع الحفاظ على نفس هندسة الضغط الأساسية.

قطر داخلي أصغر

الأنابيب ذات القطر الداخلي الأصغر تحمل كمية أقل من السائل مع كل دورة للمضخة.

يُستخدم عادةً للجرعات منخفضة التدفق، وأخذ العينات، والتطبيقات التي تتطلب ضبطًا دقيقًا للتدفق.

• تدفق أقل لكل دورة
• مناسب للجرعات ذات الأحجام الصغيرة
• مقاومة أعلى للتدفق
• حساسية أكبر للسوائل اللزجة وخطوط الإدخال الطويلة

قطر داخلي أكبر

الأنابيب ذات القطر الداخلي الأكبر تحمل كمية أكبر من السائل مع كل دورة وتوفر ممرًا أوسع للسائل.

يُستخدم عادةً في تطبيقات نقل السوائل ذات التدفق العالي.

• تدفق أعلى لكل دورة
• مقاومة أقل للتدفق
• مناسب عمومًا للسوائل اللزجة
• يسمح بمرور جزيئات معلقة أكبر

قد يتطلب القطر الداخلي الأكبر عزم دوران أكبر، وقد يُحدث نبضات تدفق أقوى، لذا فالأكبر ليس دائمًا الأفضل.

هل يُحدد سُمك الجدار اللزوجة المناسبة؟

ليس وحده. بالنسبة للسوائل اللزجة، عادةً ما يكون للقطر الداخلي التأثير المباشر، لأن الممر الداخلي الأكبر يُقلل مقاومة التدفق.

يُعد سُمك الجدار عاملاً بالغ الأهمية، وذلك لتأثيره على استعادة الأنابيب، ومقاومتها للانهيار، وتوافقها مع رأس المضخة.

بالنسبة للسوائل اللزجة، يتطلب الضخ الموثوق عادةً مجموعة من العوامل التالية:

• سُمك جدار يُناسب رأس المضخة
• قطر داخلي كبير بما يكفي
• خط إدخال قصير وغير مُقيد
• سرعة مضخة منخفضة لإتاحة الوقت الكافي للأنابيب لإعادة الامتلاء
• عزم دوران كافٍ للأنابيب المُختارة

نظرة عامة على سُمك الجدار مقابل القطر الداخلي

نهج اختيار بسيط

1. ابدأ برأس المضخة. تأكد من سُمك الجدار المطلوب.
2. اختر القطر الداخلي. واجعله متوافقًا مع نطاق التدفق المطلوب.
3. ضع في اعتبارك السائل وطريقة التركيب. تحقق من اللزوجة، وطول المدخل، وارتفاع السحب، والضغط الخلفي، وحجم الجسيمات.
4. تأكد من الأداء الفعلي. استخدم بيانات التدفق من الشركة المصنعة للمضخة، واختبرها في ظروف التشغيل الحقيقية كلما أمكن ذلك.