تبريد المحرك الغائم: متى تحتاج مضخة حفرة إلى غطاء تدفق؟

يعمل محرك الغوص تحت الماء، ولكن الغوص لا يضمن تلقائيًا التبريد الكافي.

ينتج المحرك الحرارة كلما كانت المضخة تعمل. يجب نقل هذه الحرارة إلى الماء الذي يتدفق على طول السطح الخارجي للمحرك. إذا لم يتحرك الماء عبر المحرك بالسرعة المطلوبة ، فستكون الحرارة في المضخة.يمكن أن يزيد الحرارة من المحرك على الرغم من أن مجموعة المضخة الكاملة تبقى تحت الماء.

غطاء التدفق ، يسمى أيضًا غطاء محفز التدفق أو غطاء التبريد أو سترة التبريد ، يتحكم في مسار الماء حول المحرك.فإنه يجبر المياه المضخة للسفر على طول سطح المحرك قبل دخول مضخة المدخول.

عادةً ما تكون هناك حاجة إلى غطاء تدفق في الآبار ذات القطر الكبير والخزانات المفتوحة والخزانات وأبواب التغذية العليا وغيرها من المنشآت التي قد لا توفر فيها الحركة الطبيعية للمياه تبريد كاف للمحرك.

ومع ذلك، يجب أن لا يتم إضافتها وفقا لقاعدة عامة وحدها. يجب على المهندس تقييم قطر المحرك، قطر الغلاف، معدل الضخ، درجة حرارة الماء،موقع التدفق وتوجيه التثبيت.

عادة ما تتكون مضخة الحفر من قسمين رئيسيين:

• قسم المضخة الهيدروليكية

• المحرك الكهربائي الغائم

في التثبيت الرأسي التقليدي ، يتم وضع قسم المضخة فوق المحرك. يدخل الماء إلى المضخة من خلال مدخل يقع بين المحرك والقسم الهيدروليكي.

عندما تدخل المياه الجوفية إلى البئر أسفل المحرك ، فإنها تتدفق صعوداً على طول سطح المحرك قبل الوصول إلى مدخنة المضخة. هذه الحركة تحمل الحرارة بعيداً عن المحرك.

التبريد الكافي يعتمد على الماء المتحرك، وليس فقط على وجود الماء.

إذا كان الغطاء كبيرًا جدًا بالنسبة للمحرك ، يتم توزيع نفس تدفق الضخ على مساحة حلقة أكبر. تنخفض سرعة الماء حول المحرك ،و قد يصبح تأثير التبريد غير كاف.

يمكن أن يكون التبريد غير كافٍ أيضًا عندما يصل الماء إلى مدخل المضخة دون أن يمر أولاً على طول المحرك.

غطاء التدفق هو أنبوب أسطواني مثبت حول المحرك الغائم وجزء من مجموعة المضخة.

يتم إغلاق الطرف العلوي عادة بالقرب من مدخل المضخة أو فوقه. يمتد الطرف السفلي أسفل قاع المحرك ويظل مفتوحًا للمياه المحيطة به.

هذا الترتيب يغير مسار الماء.

بدلاً من دخول المضخة مباشرة من البئر المحيط أو الخزان ، يجب أن يدخل الماء من خلال الفتحة السفلية للغطاء.ثم يتدفق صعودا من خلال الفضاء الضيق بين الغطاء والمحرك قبل الوصول إلى مضخة المدخول.

ينفذ الغطاء ثلاث وظائف مهمة:

• إنها توجه الماء على طول سطح المحرك

• يزيد من سرعة الماء البارد حول المحرك

• هذا يقلل من احتمال أن يلتف الماء عن المحرك ويدخل المضخة مباشرة.

لا يزيد غطاء التدفق من الأداء الهيدروليكي للمضخة. غرضه هو توفير محرك بيئة تبريد مناسبة.

يوفر غلاف كبير مساحة أكبر حول المضخة ، ولكن مساحة أكبر لا تحسن بالضرورة تبريد المحرك.

عندما يكون الغلاف أكبر بكثير من المحرك ، تزداد مساحة التدفق الحلقية. إذا بقي معدل الضخ دون تغيير ، فإن متوسط سرعة الماء عبر المحرك ينخفض.

على سبيل المثال ، فإن نفس تدفق المضخة سيؤدي إلى سرعة تبريد أقل في غلاف واسع من الغلاف الذي يناسب المضخة بشكل أقرب.

هذا لا يعني أن كل بئر كبير يحتاج تلقائيًا إلى غطاء تدفق. يجب فحص حالة التبريد الفعلية باستخدام:

• معدل تدفق الضخ

• القطر الخارجي للمحرك

• الحد الأدنى للقطر الداخلي للغلاف

• سرعة تبريد المحرك المطلوبة

• موقع تدفق البئر

إذا كانت السرعة المحسوبة أو المؤكدة أقل من متطلبات الشركة المصنعة للمحرك ، فيجب النظر في غطاء ذو الحجم الصحيح.

يتم تثبيت مضخات الحفر الغارقة في بعض الأحيان في خزانات المياه أو الخزانات أو البرك أو غيرها من المسطحات المفتوحة للمياه.

في هذه التطبيقات، يمكن للمياه أن تقترب من مدخنة المضخة من كل الاتجاهات. ويمكن أن تدخل القسم الهيدروليكي دون الحركة على طول سطح المحرك بالكامل.

وبالتالي يمكن أن تبقى المياه المحيطة بها راكدة نسبيا حول المحرك ، خاصة أثناء التشغيل المستمر ذو الحمل الكبير.

يوفر غطاء التبريد مسارًا مُسيطرًا للمياه وهو ضروريًا عادةً لهذا النوع من التثبيت.

تنصح معلومات تركيب SLAPK QJ على وجه التحديد بإضافة سترة تبريد حول محرك المضخة عندما يتم استخدام الوحدة في بركة.لا يزال ينبغي تأكيد تصميم الغطاء النهائي للمحرك المختار والتركيب.

البئر ذو التغذية العليا هو البئر الذي يدخل فيه جزء كبير من المياه الجوفية إلى الغلاف فوق مدخل المحرك أو المضخة.

يمكن للمياه التي تتدفق من التشكيل العلوي أن تصل إلى مدخل المضخة دون المرور على طول جسم المحرك السفلي. ونتيجة لذلك ، قد يكون المحرك غارقًا ولكن لا يتلقى تدفقًا فعالًا للتبريد.

يدفع الغلاف الذي يحتوي على مدخل أسفل المحرك الماء إلى السفر إلى أسفل خارج الغلاف ثم صعوداً على طول المحرك قبل دخول المضخة.

لذلك يجب مراعاة وضع التدفق عند مراجعة معلومات رسم إكمال البئر واختبار الضخ.

إذا تم وضع المضخة أسفل الجزء الرئيسي المغطى أو المثقوب من البئر ، فقد يدخل الماء فوق المضخة.

هذا يخلق خطر التبريد مماثل لتركيب التغذية العليا. يمكن أن يتحرك الماء مباشرة نحو المدخول دون المرور عبر سطح المحرك بالكامل.

يجب مراجعة عمق التثبيت فيما يتعلق:

• فترات المراقبة

• قطاعات غطاء مثقوبة

• التكوينات المنتجة للمياه

• ارتفاع مدخّل المضخة

• موقف المحرك

مستوى المياه الديناميكي وحده لا يكشف عن اتجاه حركة المياه داخل البئر.

يمكن تثبيت مضخة حفر أفقيًا في خزان أو خزان عندما يكون التثبيت الرأسي غير عملي.

التشغيل الأفقي يتطلب تأكيدًا محددًا من مصنع المضخة والمحرك. يجب مراعاة جميع العوارض وظروف الدفع والمساحة المفتوحة للمصدر وتبريد المحرك.

الحمل الطبيعي حول المحرك الأفقي ليس بديلاً عن تدفق التبريد المطلوب. قد يكون من الضروري وجود غطاء تبريد مدعوم بشكل صحيح لتوجيه الماء فوق المحرك.

يجب أن لا تستقر الغطاء مباشرة على قاع الخزان أو يتم عرقلة بواسطة الرواسب. هناك حاجة إلى مساحة كافية للدخول والدعم الهيكلي.

قد تكون المضخة كبيرة جسديًا ولكنها تعمل بتدفق منخفض نسبيًا بسبب الضغط أو مقاومة النظام أو التحكم في السرعة المتغيرة.

التدفق المنخفض يمكن أن يقلل من كمية المياه التي تتحرك عبر المحرك. قد يصبح ترتيب التبريد الذي يتناسب مع التدفق الكامل من التصميم غير كافٍ عند الحد الأدنى من سرعة التشغيل أو الحد الأدنى من التدفق المستمر.

بالنسبة لتطبيق محرك تردد متغير، تحقق من تبريد المحرك عبر نطاق السرعة المقصود بالكامل وليس فقط عند نقطة التشغيل الاسمية.

يجب أيضاً مراجعة التخدير المستمر بعناية، لأنه قد يُبعد المضخة عن نطاق تشغيلها المفضل مع تقليل تدفق التبريد في نفس الوقت.

الماء الدافئ يزيل حرارة المحرك بشكل أقل فعالية من الماء البارد.

قد لا يكون جهاز التبريد مناسب لدرجات حرارة المياه الجوفية العادية كافياً في بئر حرارة الأرض أو خزان المياه الساخنة أو تطبيق العملية الصناعية.

الخدمة عالية درجة الحرارة يمكن أن تؤثر على:

• عزل لفائف المحرك

• محامل

• كابلات كهرباء

• مكونات الختم

• مواد التشحيم

• تدفق التبريد المطلوب

• الحمل المسموح به للمحرك

يمكن أن يحسن غطاء التدفق حركة المياه ، لكنه لا يجعل المحرك القياسي مناسبًا تلقائيًا للمياه الساخنة. قد تكون هناك حاجة إلى مضخة QJR ذات درجة حرارة محددة وتكوين المحرك والكابل.

سرعة مياه التبريد تعتمد بشكل رئيسي على ثلاثة متغيرات:

• معدل تدفق المضخة الفعلي

• القطر الخارجي للمحرك

• القطر الداخلي للغلاف أو الغلاف

يمر التدفق المتاح عبر المساحة الحلزونية بين المحرك والغلاف أو الغطاء. تنتج مساحة حلقة أصغر سرعة متوسطية أعلى لنفس التدفق.

العلاقة الأساسية هي:

يتم تحديد منطقة التدفق الحلقية من القطر الداخلي للغلاف أو الغلاف والقطر الخارجي للمحرك.

قبل إجراء الحسابات، تأكد من أن جميع الوحدات متسقة. لا تخلط المتري المكعب في الساعة، والليتر في الثانية، والمليمترات والأمتار دون التحويلات الصحيحة.

يجب بعد ذلك مقارنة السرعة المحسوبة مع المتطلبات لنموذج المحرك الدقيق.

لا تطبق سرعة عامة واحدة على جميع المحركات الغواصة. قد تختلف القيمة المطلوبة مع:

• قطر المحرك

• قوة المحرك

• المصنع

• درجة حرارة الماء

• تحميل المحرك

• التوجه الرأسي أو الأفقي

• الخدمة المستمرة أو المتقطعة

اطلب دليل تركيب المحرك أو تأكيد مكتوب من المورد.

سلسلة المضخة الاسمية لا تحدد حالة التبريد.

يحدد تسمية 6SP أو 8SP فئة قطر المضخة التقريبية ، ولكن حسابات التبريد تعتمد على القطر الخارجي الفعلي للمحرك والقطر الداخلي الحقيقي للغلاف أو الغلاف.

يجب التحقق من رسم النموذج الكامل لأن الأبعاد التالية قد تختلف:

• قطر المضخة الهيدروليكية

• قطر المحرك

• إلقاء حراسة الكابلات

• قطر الارتباط

• القطر الداخلي للغلاف

• سمك جدار الغلاف

يجب أن يوفر الغلاف مساحة كافية للتسامحات بين المحرك والكابل والجميع مع توفير سرعة التبريد المطلوبة.

لمزيد من الإرشادات الأبعاد، انظرمضخات حفر 6 بوصات مقابل 8 بوصات: كيف تختار.

يجب أن تمتد الطرف السفلي من الغطاء أسفل المحرك بحيث يجب أن تدخل المياه من أسفله.

إذا انتهت الفتحة السفلية فوق الجزء السفلي من المحرك ، فقد يتجاوز جزء من الماء سطح المحرك.

يجب تأكيد التوسع المطلوب والمساحة المفتوحة للدخول للمجموعة المحددة.

المنطقة العليا من الغلاف عادة ما تكون مغلقة حول المضخة بالقرب من المدخول.

السد الضعيف يسمح للماء بالدخول مباشرة في الجزء العلوي، مما يقلل من كمية التدفق التي تمر على طول المحرك.

يجب أن يتضمن ترتيب الختم:

• هندسة المضخة

• كابل الطاقة

• محافظ الكابلات

• أدوات الربط

• مساحات التسامح في التجميع

• مادة الغطاء

يجب أن يقود الختم التدفق دون إضرار كابل الطاقة أو تقييد وصول الصيانة.

يجب أن يحتوي فتحة الغطاء السفلي على مساحة خالية كافية لاستقبال تدفق المضخة الكامل دون خسارة دخول مفرطة.

لا ينبغي أن تكون المدخل مغلقة من قبل:

• الرواسب من الآبار

• أرضيات الخزانات

• الدعم الهيكلي

• الحطام

• الجدران القريبة

• أجهزة الشفط غير الموضعة بشكل صحيح

في المنشآت الأفقية، يجب دعم الغطاء بحيث يبقى مدخله خالياً.

لا يجوز لتصميم الغطاء أن يضغط أو يفرك أو ينحني بشدة كابل المحرك.

يجب أن يتم التخطيط لتوجيه الكابلات قبل تصنيعها. يجب أن يكون أي فتحة للكابلات سلسة ومحمية من الحواف المعدنية الحادة.

يجب أن يبقى الكابل مقيداً أثناء التثبيت والتشغيل وإزالة المضخة.

يجب أن تكون مادة الغلاف متوافقة مع السائل المضخة وبيئة التثبيت.

المواد الممكنة تشمل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المطلي أو البلاستيك الهندسي المناسب. يعتمد الاختيار على:

• كيمياء الماء

• الحرارة

• خطر التآكل

• الأحمال الميكانيكية

• قطر الغطاء

• عمق التثبيت

• عمر الخدمة المطلوب

لا ينبغي وضع غطاء من الفولاذ الكربوني في المياه السامة دون مراجعة عمر الطلاء والتفاعل الكهربائي مع مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ.

يمكن أن يبقى المحرك تحت الماء بالكامل ولا يزال يمتد حرارته إذا لم يكن هناك حركة كافية للمياه على طول سطحه.

الغرق يحمي مدخل المضخة من سحب الهواء ، لكنه لا يثبت أن سرعة التبريد المطلوبة موجودة.

يمكن أن تحكم أقل تدفق تشغيل مستمر متوقع مراجعة التبريد.

فكر في التشغيل المضغوط، التشغيل ذو السرعة المتغيرة، وانخفاض عائد البئر والتغيرات في مقاومة النظام.

قياسات مستوى المياه تظهر كمية المياه فوق المضخة ، لكنها لا تظهر ما إذا كان الماء يتدفق عبر المحرك.

راجعي شاشة البئر، والثقوب وتشكيلات الإنتاج.

يترك الغلاف الكبير غير الضروري مساحة حلقة واسعة حول المحرك وقد لا يولد سرعة تبريد كافية.

يجب اختيار قطر الغلاف من خلال الحساب ومراجعة الشركة المصنعة.

يمكن أن يتداخل الغطاء الصغير جدًا مع كابل المحرك ، وتسامحات التجميع والتركيب. كما قد يزيد من الخسارة الهيدروليكية أو يجعل إزالة صعبة.

إذا لم تمتد الغطاء أسفل المحرك ، فقد يتجاوز الماء جزءًا من السطح الذي يحتاج إلى التبريد.

غطاء التبريد لا يمكنه تصحيح:

• تدفق المضخة المفرط

• إنتاج البئر غير كاف

• رأس ديناميكي إجمالي غير صحيح

• عدم كفاية غمر المضخة

• الجهد غير المناسب للمحرك

• درجة حرارة المياه المفرطة

• العمل خارج منحنى المضخة

كل مسألة يجب تقييمها بشكل منفصل.

في تطبيقات مضخات الحفر ، غالبًا ما تستخدم المصطلحات التالية للأجهزة المماثلة:

• غطاء التدفق

• غطاء محفز التدفق

• غطاء التبريد

• غطاء التبريد

• سترة تبريد

المصطلحات تختلف بين المصنعين والأسواق.

السؤال المهم ليس الاسم بل الوظيفة: هل يفرض الجهاز على المياه المضخة أن تتحرك على طول سطح المحرك بالسرعة المطلوبة؟

السترة المصممة فقط كغطاء وقائي قد لا توفر نفس الوظيفة الهيدروليكية مثل غطاء محفز التدفق المغلق بشكل صحيح.

قدم المعلومات التالية عندما تطلب من مورد المضخة التحقق مما إذا كان مطلوبًا غطاء تدفق:

• نموذج مضخة كامل

• نموذج المحرك والقوة الاسمية

• التدفق التشغيلي الفعلي

• الحد الأدنى للتدفق المستمر

• القطر الخارجي للمحرك

• القطر الداخلي للغلاف

• حاوية مفتوحة أو محطة حفر

• التوجه الرأسي أو الأفقي

• مستوى المياه الثابتة

• مستوى المياه المضخة المستقر

• عمق تثبيت المضخة

• فترات غطاء مغطاة أو مثقفة

• موقع تدفق المياه

• درجة حرارة الماء

• جدول عمل مستمر أو متقطع

• نطاق التشغيل مع سرعة متغيرة

• أبعاد الأكمام المتاحة والمواد

• المسافة من المحرك إلى قاع البئر أو قاع الخزان

الرسم البياني والرسم البياني لإكمال البئر مفيدين بشكل خاص لأنهم يظهرون ما إذا كان من المرجح أن يتجاوز الماء المحرك.

لا. يمكن أن توجه بئر تقليدي بالفعل ما يكفي من المياه إلى الأعلى على طول المحرك. مطلوب غطاء عندما لا يمكن للتركيب الطبيعي توفير ظروف التبريد المحددة للمحرك.

قد يكون ذلك مطلوبًا. يقلل الغلاف الأكبر من سرعة الماء حول المحرك لتدفق معين. احسب السرعة وقارنها مع متطلبات المحرك الدقيقة.

في كثير من الأحيان، نعم. في خزان مفتوح، يمكن للمياه أن تقترب من مدخّل المضخة دون أن تمر على طول المحرك. يدخل مجرّد مسار تبريد مُتحكم به. تأكد من الترتيب مع الشركة المصنعة.

لا. يحسن الغلاف تبريد المحرك ولكن لا يخلق الماء أو يحافظ على مستوى المياه الديناميكي. يجب توفير الحماية الجافة من خلال أجهزة استشعار مستوى مناسبة.أجهزة التحكم أو معدات حماية المحرك.

لا. إنها ليست تحديثًا للأداء الهيدروليكي. غرضها هو توجيه مياه التبريد عبر المحرك. يمكن أن يزيد الغطاء المصمم بشكل غير صحيح من خسارة المدخول بدلاً من تحسين أداء المضخة.

من الممكن. يجب أن يتلقى المحرك تبريدًا كافًا عند أدنى تدفق وتيرة تشغيل مستمرة. يجب مراجعة نطاق تشغيل VFD بالكامل.

لا، يجب أن تبقى مدخل المياه مفتوحاً، وتوفير دعم مناسب ومساحة كافية من قاع الخزان والرواسب والجدران القريبة.

يتم تبريد المحرك الغائم عن طريق الماء الذي يتحرك على طول سطحه الخارجي. لا يكفي أن تكون تحت الماء إذا كان الماء المحيط به متوقفًا أو يتجاوز المحرك.

يجب النظر في غطاء التدفق عندما:

• غلاف البئر أكبر بكثير من المحرك

• الماء يدخل البئر فوق المضخة أو المحرك.

• يتم تثبيت المضخة أسفل القسم المحجوب أو المثقوب.

• تعمل الوحدة في خزان أو خزان أو جسم مياه مفتوح آخر.

• يتم تركيب المضخة أفقيا.

• تدفق التشغيل منخفض جدا للحفاظ على سرعة التبريد المطلوبة.

• درجة حرارة الماء العالية تقلل من هامش التبريد المتاح.

يجب أن يعتمد الاختيار النهائي على نموذج المحرك الفعلي ، وتدفق العمل ، وقياس القشرة أو القشرة ، واتجاه التدفق ودرجة حرارة الماء.

إرسال SLAPK التدفق المطلوب والرأس، مضخة ونموذج المحرك، قطر داخلي الغلاف، رسم التثبيت، مستويات المياه الثابتة والضخ، وضع الشاشة، درجة حرارة المياه،توجيه التثبيت، والجهد، والتردد وخطة العمل.

يمكن لمهندسيننا مراجعة تكوين مضخة QJ أو SP، ظروف تبريد المحرك وما إذا كان مطلوبًا غطاء تدفق ذو الحجم المناسب.

اتصل بـ SLAPK لاختيار مضخة الحفر واستعراض التبريد