لماذا تستهلك مضختك طاقة أكبر؟

لماذا تستهلك مضختك طاقة أكبر؟

إن المشكلة الشائعة المتمثلة في "نفس المضخة، مضختي تستهلك المزيد من الكهرباء" لا تنتج عادةً عن عامل واحد، بل عن سلسلة من "الأعطال الموجودة مسبقًا" التي تعمل معًا.

ببساطة: قد تعمل مضختان تبدوان متطابقتين بشكل مختلف تمامًا من حيث الكفاءة عند تركيبهما أو صيانتهما أو تشغيلهما في ظل ظروف مختلفة، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في استهلاك الطاقة.

一أعطال في التركيب ونظام الأنابيب

1. هذه مشكلة شائعة. يُستهلك جزء كبير من طاقة المضخة للتغلب على مقاومة نظام الأنابيب.

٢. قطر الأنبوب غير الكافي أو طوله المفرط: قد يؤدي استخدام أنابيب أصغر من المصممة لتقليل التكاليف الأولية، أو تصميم غير فعال لخط الأنابيب يزيد من طوله، إلى زيادة مقاومة التدفق بشكل ملحوظ. وهذا يُجبر المضخة على استهلاك طاقة أكبر لدفع الماء.

3. كثرة الصمامات والمرفقات: يُحدث كل صمام أو مرفق أو وصلة ثلاثية مقاومة موضعية. وتُشكل الصمامات المفتوحة جزئيًا بشكل غير ضروري، واستخدام المرفقات ذات الزاوية القائمة بدلًا من المرفقات المستديرة، عوائق أمام المضخة، مما يُجبرها على بذل طاقة أكبر للحفاظ على التدفق.

4. ظروف استيراد سيئة: قد يكون قطر خط الأنابيب المستورد صغيرًا، أو به انحناءات حادة، أو قريب جدًا من جدار المسبح، مما قد يتسبب في حدوث تجويف في المضخة. لا يؤدي التجويف إلى تلف المروحة فحسب، بل يقلل أيضًا من كفاءة المضخة بشكل كبير، مما يهدر الكثير من الطاقة الكهربائية بسبب التجويف والاهتزاز.

ثانيًا، المضخة والنظام "عدم التكيف مع الماء والتربة"

1. تُحدد نقطة تشغيل المضخة (معدل التدفق والضغط) من خلال منحنى أدائها ومنحنى خصائص خط الأنابيب. ويُعدّ عدم التوافق بينهما أكبر عامل مُؤثر سلبًا على الكفاءة.

٢. اختيار ضغط ضخ زائد (مشكلة شائعة): عند تركيب مضخة ذات ضغط ضخ ٤٠ مترًا لتلبية متطلبات ضغط ٣٠ مترًا، فإنها تعمل خارج نطاق كفاءتها الأمثل. هذا يُجبر المشغلين على تقليل التدفق عن طريق الإغلاق الجزئي لصمام المخرج، مما يزيد مقاومة خط الأنابيب بشكل مصطنع. يُهدر الضغط الزائد (الطاقة) على الصمام، مما يؤدي إلى ارتفاع كبير في استهلاك الطاقة.

3. "حصان كبير يجر عربة صغيرة" أو "حصان صغير يجر عربة كبيرة": عندما لا تتناسب قوة المحرك مع المضخة، أو عندما يتجاوز معدل التدفق المقدر للمضخة الاحتياجات الفعلية بكثير، فإن ذلك يؤدي إلى انخفاض كفاءة التشغيل.

ثالثًا: "تدهور حالة جسم المضخة"

حتى في حالة التركيب الصحيح، فإن التآكل على المدى الطويل وعدم الصيانة يمكن أن يؤدي إلى مشاكل.

1. تآكل المكونات الرئيسية

تآكل المروحة: عند نقل السوائل التي تحتوي على جزيئات، تتآكل المروحة تدريجياً، مما يؤدي إلى تغيير شكلها وتقليل كفاءة نقل الطاقة.

تآكل حلقة منع التسرب أو حلقة المنفذ: يمنع هذا المكون تدفق الماء عالي الضغط من المضخة إلى منطقة الضغط المنخفض. عندما يتسع التآكل، يزداد التسرب الداخلي، مما يؤدي إلى استهلاك جزء كبير من طاقة المضخة في الدوران الداخلي، وبالتالي انخفاض إنتاجيتها الفعالة بشكل كبير.

2. مشاكل ميكانيكية

يمكن أن يتسبب عدم المحاذاة المحورية أو سوء المحاذاة (محاذاة الاقتران غير الصحيحة) في حدوث احتكاك واهتزاز إضافيين، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة.

تلف المحامل: الدوران ليس سلسًا والاحتكاك يزداد.

إن مانع التسرب الميكانيكي أو مانع التسرب الخاص بالحشوة محكم للغاية، مما يزيد من مقاومة الاحتكاك غير الضرورية.

四、الإهمال المكتسب في التشغيل والصيانة

1. لم تُجرَ اختبارات كفاءة مطلقة: كان المبدأ هو "طالما أنها تعمل"، دون قياس التدفق أو الضغط أو التيار الفعلي أثناء التشغيل. ولم تُسفر مقارنة هذه البيانات بمنحنى أداء المضخة الأصلي عن رصد الانخفاض التدريجي في الكفاءة.

2. الصيانة غير الكافية: إن عدم فحص الأجزاء البالية واستبدالها بانتظام، وتنظيف المرشحات، أو ضمان التشحيم المناسب، يسمح للمشاكل البسيطة بالتفاقم إلى مشاكل كبيرة.

3. تغيير وسيط النقل: لزوجة الماء ومحتوى الشوائب فيه أعلى من التصميم، مما سيزيد من حمل المضخة.

خطوات حل المشكلة:

1. فحص النظام: أولاً، افحص نظام الأنابيب للتأكد من أن جميع الصمامات مفتوحة بالكامل، وتحقق من انسدادات المرشحات، وقم بتقييم مدى منطقية تصميم خط الأنابيب.

2. قياس حالة التشغيل: تركيب مقاييس الضغط عند مدخل ومخرج المضخة لقياس الارتفاع الفعلي؛ تحديد طرق قياس معدل التدفق الفعلي؛ تسجيل تيار التشغيل.

3. تحليل البيانات: ارسم منحنى الأداء الأصلي للمضخة، موضحًا الارتفاع الفعلي ومعدل التدفق، لتحديد ما إذا كانت نقطة التشغيل تقع ضمن نطاق الكفاءة العالية. احسب الكفاءة الحالية.

4. فحص المضخة: إذا كانت الخطوات المذكورة أعلاه تتضمن المضخة نفسها، فقم بتفكيك وفحص المكونات مثل المروحة وحلقات منع التسرب بحثًا عن التآكل، ثم قم بإصلاحها أو استبدالها.

5. النظر في التحديثات التقنية: بالنسبة للمضخات التي تعاني من عدم توافق كبير (مثل تلك التي تعتمد على تنظيم الصمامات لفترات طويلة)، فإن الحل الأمثل هو استبدالها بمضخات ذات حجم مناسب أو تركيب محركات تردد متغيرة (VFDs). يضمن ذلك مطابقة دقيقة لمعايير تشغيل المضخة مع الاحتياجات الفعلية، مما يزيل فقدان التدفق الناتج عن الخنق.

باختصار، إن استخدام نفس المضخة ليس إلا ظاهرة سطحية. فكل مرحلة من مراحل اختيار المضخة وتركيبها وتشغيلها وصيانتها قد تنطوي على أسباب زيادة استهلاك الطاقة. ويكمن الحل في التشخيص المنهجي، بدءًا من خط الأنابيب وصولًا إلى جسم المضخة، لتحديد "مسار الكفاءة" الحقيقي.