ملاحظات عن الطلمبات

 

فائدة الطلمبات

رفع كميات معينة من المياه من منسوب منخفض الي منسوب اعلي لمسافة معينة في زمن محدد

 

أنواع الطلمبات

تنقسم الي نوع بيحول طاقة الحركة الي طاقة وضع و بينقسم الي ثلاثة اقسام :

طلمبات محورية

طلمبات مخروطية

طلمبات طاردة مركزية

و نوع بيشتغل عن طريق الازاحة (ماصة و كابسة )

 

الطلمبة المحورية

المياه بتدخل في اتجاه العامود و بتخرج في اتجاه العامود و دايما بتكون سرعتها بطيئة

و بتشتغل عن طريق انها بتعمل خلخلة للمياه عند البروفايل بتاع الريشة فبتكون منطقة ضغط منخفض و ضغط المياه الداخل بيكون ضغطه اعلي (الضغط الجوي) و بالتالي المياه بتتحرك من الضغط العالي الي الضغط المنخفض و بنستخدم النوع ده من الطلمبات في حالة لما بنحتاج كمية مياه كبيرة و رفع قليل

 

الطلمبة الطاردة المركزية

تستخدم في حالة الاحتياج الي كمية مياه قليلة و رفع عالي و تصل الي 500 متر ارتفاع للمرحلة الواحدة

المياه بتدخل في اتجاه العامود و بتخرج في اتجاه عامودي علي العامود بتشتغل عن طريق الحركة الطاردة المركزية

(مثال : حركة الحبل في أفلام الكاوبوي.لما نربط طرف حبل في طوبة و نمسك الطرف التاني و نحرك الحبل بطريقة دائرية و نكسبه طاقة حركية ثم نترك طرف الحبل فينتقل الحبل و الطوبة الي مكان ابعد لأننا اكسبناه طاقة وضع

الطلمبة المخروطية

تستخدم في حالة رفع متوسط و كمية مياه متوسطة

المياه بتبقي داخلة في اتجاه العامود و بتصطدم بحاجة زي المثلث فبتغير اتجاهها و تسير المياه بزاوية مايلة و ترجع تتجمع تاني عن طريق مخروط الطلمبة لتسير في اتجاه العامود مرة اخري

اقصي ارتفاع لها هو 60 متر و لو عايزين ارتفاع اكتر من 60 متر بنستخدم طلمبة طاردة مركزية و لو عايزين ارتفاع اقل من 5 متر بنستخدم طلمبة محورية

و بتشتغل عن طريق انها بتعمل خلخلة للمياه و سرعتها بتبقي اعلي نسبيا من سرعة الطلمبات المحورية

 

تأثير فينشوري

حسب معادلة الاستمرار فعند تعرض جريان السائل لتناقص في المقطع فإن السرعة يجب أن تزداد  بينما سينخفض الضغط حسب قانون حفظ الطاقة .بحيث أن الارتفاع في الطاقة الحركية يقابله انخفاض في الضغط

 

جرس الطلمبة

Thrust bearingبيزود سرعة دخول المياه على الريشة ويقلل الضغط لان الضغط لو زاد هيأثر علي

Thrust bearing اللي فوق لأنه الضغط ده معناه انه بيرفع العامود لفوق فهيزود قوة إضافية علي

يوجد به ريش ثابتة وفائدتها توجيه المياه ومنع تكون الدوامات (التي تصطدم بالريشة في أماكن مختلفة و تكون اهتزازات بالطلمبة وعدم اتزان للوحدة بالكامل)

يجب ان يكون ارتفاع فوهة وصلة الجرس عن قاع الحوض بما لا يقل عن نصف قطر ماسورة السحب حيث يجب ان تكون وصلة الجرس مغمورة بالكامل أسفل منسوب المياه

في بعض الوحدات يكون عامود الطلمبة مكون من وصلتين فعند إزالة العامود العلوي يكون العامود السفلي حر فمن الممكن ان يقع في البيارة ولكن يوجد في الجرس جلبة او كرسي بأربع أعصاب مثبتة فوق الريش الثابتة وذلك لتثبيت العامود السفلي

يجب ان يكون الجزء المغمور في المياه لا يقل عن 1.5 من قطر الريشة او قطر الطلمبة

 

المدرسة اليابانية في الخلوص

كل متر في قطر الريشة يعادله 1 مم في الخلوص بين الريشة و بين الرينج  

مثلا ريشة قطرها 2 متر اذن الخلوص بين الريشة و الرينج يكون 2 مم

ريشة قطرها 130 سم اذن الخلوص بين الريشة و الرينج يكون 1.3 مم

ريشة قطرها 1 متر اذن الخلوص بين الريشة و الرينج يكون 1 مم و يكون الخلوص بين كرسي الدليل السفلي و العامود 0.1 مم و يكون الخلوص بين كرسي الدليل العلوي و العامود ضعف الخلوص بين كرسي الدليل السفلي و العامود فيكون 0.2 مم

لو فيه خلوص كبير بين الريشة و الرينج فالمياه هتنزل تاني تلف قدام الريشة لان المياه المفروض تبقي طالعة من تحت لفوق فلما يكون فيه مسافة واسعة بين الريشة و الرينج هنفقد جزء من المياه فبالتالي الكفاءة هتقل

لما الخلوص يزيد المية هتفضل تلف في حتة واحدة فحرارتها هتزيد فهتسبب ظاهرة التكهف

اذن الخلوص الزيادة بيسبب تكهف

 

المدرسة الأوروبية في الخلوص

الخلوص ثابت دايما بين الريشة والرينج بيكون من 0.8 الي 1.1 مم عشان يدينا كفاءة عالية بس أي تأكل بسيط في الكرسي هيخلي الريشة تآكل في الرينج.

والرينج بيتصنع من استانلس طري عشان لو حصل احتكاك بين الريشة وبين الرينج فيتآكل الرينج حفاظا علي سلامة جسم الطلمبة الثابت والرينج بيتركب بمسامير غاطسة ولما نيجي نركبه بنربط المسامير اللي في النص الأول و بعد كده بنربط المسامير اللي في الجنب (بنركب كل مسمار و ما يقابله في الجهة المعاكسة) الي ان نصل لآخر مسامير في الرينج من فوق.

 

الديفيوزر

يوجد في جسم الطلمبة ريش توجيه ثابتة لتوجيه المياه بعد خروجها من الجزء اللي بعد الريشة الرئيسية على طول لان اتجاه المياه بيكون واخد نفس اتجاه الدوران بتاع دوران الوحدة.

ومن فوائد الديفيوزر أيضا انه شايل كرسي الدليل السفلي

العامود له وزن والريشة لها وزن اذن فيه قوة بتشد العامود لتحت غير قوة المياه اللي بتحاول ترفع العامود لفوق

والفرق بين القوتين بتسمي بالقوة المحورية اللي بتبقي القوة المتحملة على كرسي الضغط

لو الطلمبة قدرتها 1 صندوق التروس 1.25-1.50 المحرك 1.1 -1.15

الخلوص بين الكوبلنج الريجيد 0.01 -0.03 مم بيتوصل عن طريق تروس

الخلوص بين الكوبلنج المرن 0.1 -0.3 مم بيتوصل عن طريق مسامير وكاوتش

 

انواع الكوبلنج

 صلب Rigid coupling

 مرن Flexible coupling

 مفصلي Cardan coupling

 

ضغط البُخار

يُعرّف غليان السّوائل بأنّه: "التّبخّر السّريع للسّوائل، الّذي يحدث عندما يكون ضغط أبخرة السّائل مساويًا للضّغط الخارجيّ"،  التعريف لا يشمل ظهور الفقاعات، على الرّغم من أنّ ظهورها عبارة عن ظاهرة تحدث دائمًا عند توفّر ظروف التّعريف. يحدث التّبخّر في أيّ درجة حرارة من سطح السّوائل، ممّا يعني أنّنا إذا أخذنا قارورة على سبيل المثال، وقمنا بتعبئتها حتّى المنتصف بالماء وأغلقناها، وأوصلناها بمقياس ضغط، سنرى أنّ الضّغط داخل القارورة يرتفع مع مرور الوقت. يحدث هذا بسبب تبخّر الماء: تتحوّل إلى غاز في القارورة، وترفع إضافة الغاز هذه الضّغط بداخلها. لكن بعد مرور فترة معيّنة، سيتشبّع الهواء داخل القارورة ببخار الماء، وستتوقّف المياه عن التّبخّر. بتعبيرٍ أدقّ، لا يتوقّف التّبخّر، لكنّ وتيرة تبخّر الماء السّائل ستتساوى مع وتيرة تكثيف بخار الماء. في مثل هذه الحالة، سيتوقّف الضّغط في القارورة عن الارتفاع. تُعرَّف زيادة الضّغط في القارورة نتيجة تبخّر الماء بداخلها على أنّها ضغط بخار الماء، أي- الضّغط النّاتج عن تبخّر بخار الماء. كلّما زادت سخونة الماء، زادت سرعة حركة جزيْئاته، وبالتّالي في درجات الحرارة المرتفعة، يتمكّن عدد أكبر من الجزيْئات من التّحرّر من القوى التّي تبقيها في حالة سائلة وتتبخّر في الهواء. وفقًا لذلك، كلّما ارتفعت درجة الحرارة، زاد ضغط بخار السّوائل.

 

ضغط بخار الماء في درجات حرارة مختلفة

في كلّ درجة حرارة أقلّ من 100 درجة مئويّة، يكون ضغط البخار، أيّ شدة الضّغط النّاتج عن تبخّر الماء، أقلّ من جوّ واحد، وهو ضغط الهواء العاديّ في الكرة الأرضيّة عند مستوى سطح البحر. تفسّر هذه الحقيقة سبب عدم غليان الماء، أو ظهور فقاعاته في درجات الحرارة هذه وفي الضغط العاديّ: في جميع درجات الحرارة المنخفضة، يكون ضغط الهواء أكبر من ضغط البخار، وبالتّالي يمنع فقاعات بخار الماء من الانتفاخ داخل الماء. يشبه ذلك إلى حدّ ما البالون المطاطيّ السّميك الذي يضغط على الهواء الموجود بداخله، ولا يسمح له بالانتفاخ. بالمقابل، في درجة حرارة 100 مئويّة، يكون ضغط بخار الماء مساويًا تمامًا لجوّ واحد - والّذي، كما ذكرنا، هو أيضًا ضغط الهواء الخارجيّ عند مستوى سطح البحر. في مثل هذه الحالة، يمكن لبخار الماء أن ينفخ الفقاعات داخل الماء، وأن يسبّب في غليان بوجود فقاعات. استنتاج آخر من الجدول هو أنّه لا يجب تسخين الماء للتّسبب في ظاهرة الغليان: إذا قمنا بسحب الهواء الموجود فوق الماء، ونصل إلى ضغط هواء مساوٍ لضغط بخار الماء - ستغلي المياه. عندما نأخذ مياهً في درجة حرارة الغرفة، حوالي 25 درجة وسحبنا الهواء الموجود فوقها - ستبدأ في الغليان دون تسخين على الإطلاق! كما أن ضغط الهواء يكون مختلفًا في أماكن مختلفة على الكرة الأرضيّة – يعني هذا أنّ المياه ستغلي أيضًا في درجات حرارة مختلفة. كلّما كان المكان أكثر ارتفاعًا من مستوى سطح البحر، يكون ضغط الهواء فيه أكثر انخفاضًا، وستغلي المياه في درجة حرارة أقلّ من 100 درجة. وكلّما كان المكان أكثر انخفاضًا من مستوى سطح البحر، زاد ضغط الهواء فيه، وستغلي المياه هناك في درجة حرارة أعلى من 100 درجة. بالمناسبة، خارج الكرة الأرضيّة، في الأماكن الّتي لا يوجد فيها غلاف جوّيّ على الإطلاق، مثل القمر على سبيل المثال، لا يوجد ضغط هواء أيضًا، وستغلي الماء في درجة حرارة منخفضة جدًّا، بل وحتّى في أقلّ من صفر درجة مئويّة. هذا هو سبب حاجتنا لبدلة فضائيّة تحافظ على ضغط الهواء. بدونها، ستغلي سوائل الجسم على الفور، ويموت رائد الفضاء.

 

تأثير الارتفاع (بالنّسبة لمستوى سطح البحر) على درجة حرارة غليان الماء

تأثير الارتفاع كبير لدرجة أنّه من الصّعب العثور على أماكن، باستثناء الشّاطئ نفسه، تغلي فيها المياه في 100 درجة بالضّبط. حتّى في مبنى شاهق بجانب البحر، لن تغلي المياه في 100 درجة بالضّبط. ناهيك عن أماكن مثل القدس، الّتي يبلغ متوسّط ​​ارتفاعها حوالي 715 مترًا فوق مستوى سطح البحر، موقع جبل الشّيخ على ارتفاع حوالي 2000 متر، أو مدينة مكسيكو (2240 ​​مترًا) حيث يكون الحساء، القهوة والشّاي أقلّ سخونة مقارنةً بالأماكن الأخرى لأنّ الماء تغلي هناك في 92 درجة فقط. بالمقابل، فإنّ البحر الميّت هو أكثر الأماكن انخفاضًا على اليابسة في العالم، وهناك رقمان قياسيّان آخران يحتفظ بهما: المكان الّذي يكون فيه ضغط الهواء هو الأعلى، وبالتّالي أيضًا المكان الّذي تغلي فيه المياه في أعلى درجة حرارة. كما يمكن الحصول على ضغط هواء مرتفع بوسائل صناعيّة - على سبيل المثال "قدر الضّغط" وهو وعاء محكم الإغلاق، والّذي يسمح بالطّهي في ضغط عالٍ تصل فيه درجة حرارة الماء إلى أعلى من 100 درجة.

 

ظاهرة التكهف

نفرض أنك تشرب ماء من كوب باستخدام شاليموه (شفاطة). عندما تسحب الماء يتولد في الشفاطة ضغط ناقص يؤدي لانتقال الماء من الكوب إلى الفم. إذا كانت كمية الماء في الكوب قليلة، عندها سيتولد ضغط ناقص يسحب القطرات الموجودة في الكوب. سحب هذه القطرات يؤدي لزيادة سرعة القطرات. زيادة السرعة تؤدي لنقصان الضغط. انخفاض الضغط يعني ان درجة التبخر والغليان تنخفض. هذا يعني ان القطرات بدأت تغلي وتتبخر. الآن لديك قطرات ماء صغيرة ساخنة تتجه بسرعة عالية إلى مضخة السحب، تضرب في ريش المضخة ونقرا نقرا، تنخر فيها. يحدث التكهف عندما تتشكل فقاعات بخار أو غاز في السائل عندما يكون الضغط عند مدخل السحب أقل من ضغط البخار فعندها يتبخر السائل بسبب انخفاض درجة الغليان نتيجة انخفاض ضغطه.

أبرز الأضرار الناتجة عن ظاهرة

 انخفاض معدل تدفق او سريان السائل لأن الفقاعات الناتجة عن التكهف تحتل جزء من مساحة تدفق الماء.

 شقوق بالأسطح وذلك بسبب أن الطاقة التي يولدها انفجار الفقاعات يؤدي إلى تصادمها بالأسطح مسببا شقوق صغيرة جدا مما تزيد احتمالية التلف مع مرور الزمن.

تلف وتآكل الدفاعات وتحدث عندما تنتقل الفقاعات من الضغط المنخفض إلى الضغط العالي مما يسبب انفجار الفقاعات وتؤدي الى اصطدام السائل بريش الدفاعة مؤدي إلى حدوث موجة تصادمية شديدة مما يؤدي إلى تلف الدفاعات بمرور الوقت.

 وزيادة الاهتزازات في المضخة مما يؤدي إلى تلف كراسي البلي. وانحناء العمود الدوار

استهلاك طاقة عالية مما يخفض كفاءة المضخة. ولذا يجب أن تصمم أنظمة الضخ بحيث تتجنب ظاهرة التكهف داخل المضخة.

 

أسباب ظاهرة التكهف

انخفاض منسوب المص (اقل من التصميمي)

قلة الضغط الجوي المحيط

زيادة سرعة دخول المياه بسبب الاختناقات (الأعشاب)

زيادة الخلوص بين الريشة والرينج بيخلي المياه تفضل تلف حوالين الريشة وبتسخن فتسبب التكهف

زيادة درجة الحرارة ونقص الضغط

 

الطرقات المائية

بتحدث عند التغيير المفاجئ في السرعة (من أقصى سرعة للسرعة صفر)

مثال: لو فرضنا عندنا طلمبة وبتطرد المياه في مواسير طرد لو فرضنا ان الكهرباء قطعت ف بالتالي الماسورة اللي كانت مليانة مية هينقطع عنها مصدر المياه وهيدخل جواها هواء (فاكيوم) لحد ما الهواء يوصل لنقطة معينة وبعد كده المية هترتد بسرعة كبيرة جدا 3 اضعاف سرعتها الاصلية في الاتجاه المعاكس وبعدها هترتد تاني في الاتجاه الأساسي وهكذا الي ان تثبت وبالتالي ممكن المواسير تنفجر بسبب الطرقات المائية

المياه والفاكيوم مثال زي كأنك ماسك استك وبتشده المياه ماشية بسرعة وفيه حاجة بتحاول تشدها وفجأة سبنا الاستك فالمياه بترتد بسرعة 3 اضعاف سرعتها الاصلية في الاتجاه المعاكس

الحل اننا بنركب خزانات اتزان لتفريغ الهواء على المواسير

 

Horsepower = W (weight of water) * H(height)/75    (HP)

W=w(specific weight = 1000 kg/m3 )* Q (flow rate)

Horsepower = w*q*h/75

Specific speed (Ns) = 3.65*n*(sqrt Q/(h3/4))

N = r.p.m      Q=m3/s    H= meter