|
| الكمية : الكمية | |
|---|---|
يدمج مبدأ العمل لمضخة الغاطسة الكهربائية المحرك الكهربائي ، ونقل الهيدروليكي ، وميكانيكا السوائل لتحقيق استخراج الرواسب ونقلها الفعال. فيما يلي انهيار مفصل لآليها التشغيلي ، بدعم من المبادئ الفنية وتدفق العملية:
تعتمد مضخة الغاطسة الكهربائية Dredger على محرك كهربائي مغمورة لدفع المكره للمضخة ، مما يخلق فرقًا في الضغط لامتصاص المياه المحملة بالرواسب ونقلها عبر خطوط الأنابيب. يكمن المفتاح في تنسيق ثلاثة أنظمة:
النظام الكهربائي : يتم غمر المحرك الغاطس (عادةً محركًا مقاومًا للماء وعالي الطاقة) مباشرة في الماء ، متصل بمصدر الطاقة عبر كابل مقاوم للماء. إنه يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية لدفع المضخة.
نظام المضخة : تعد مضخة الملاط الرملية عالية الخمر (مقاومة للارتداء والتآكل) المكون الأساسي. يدور المكره بسرعة عالية ، مما يولد قوة الطرد المركزي لتشكيل فراغ في ميناء الشفط ، ورسم مخاليط المياه.
نظام خطوط الأنابيب : يمتد أنبوب الشفط إلى طبقة الرواسب تحت الماء ، بينما ينقل أنبوب التفريغ الخليط إلى المنطقة المستهدفة (على سبيل المثال ، خزانات الترسيب أو مواقع التخلص).
يتيح التصميم المحمول نشر Dredger بسهولة في مناطق المياه الضحلة (على سبيل المثال ، الأنهار والبحيرات والخزانات). يمكن خفضه يدويًا أو ميكانيكيًا في الماء ، مع محاذاة منفذ الشفط مع طبقة الرواسب.
بالنسبة إلى Mini Dredgers ، تضمن هياكل الطفو أو أنظمة الربط الاستقرار أثناء التشغيل.
المعلمة |
القيمة/الوصف |
نموذج |
IT-ESPD 300 |
مصدر الطاقة |
3-phase AC ، 380V/50Hz (يمكن تخصيصه إلى 460V/60Hz) |
قوة المحرك |
110-280 كيلوواط |
معدل التدفق القصوى |
1000-1500 m⊃3 ؛/h (قابل للتعديل عبر VFD) |
كحد أقصى رأس |
20-90 متر (115 قدم) |
العمق الغاطس |
يصل إلى 20 مترًا (66 قدمًا) |
معالجة صلبة |
ما يصل إلى 50 ٪ المواد الصلبة بالوزن. حجم الجسيمات القصوى: 50 مم |
نوع المكره |
سبيكة مغلقة من النوع العالي ، عالي السكر (CR26) مع 3-6 دوارات |
اتصال التفريغ |
300 مم مشجعة (معيار DIN/ANSI) |
عندما يبدأ المحرك الكهربائي ، يدور المكره بسرعة عالية (على سبيل المثال ، 1450-2،900 دورة في الدقيقة) ، مما يدفع الماء إلى الخارج ويخلق ضغطًا منخفضًا في منفذ الشفط.
يفرض ضغط الماء الخارجي خليط مياه الرواسب (مع تركيز الرواسب عادة 10-30 ٪) في أنبوب الشفط. بالنسبة للرواسب الكثيفة ، فإن نظام النفاثة المائي (إذا كان مجهزًا) يسبق الرواسب ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الشفط.
مثال: يمكن لمضخة قطرها 250 مم التعامل مع ما يصل إلى 500-800 متر مكعب من الخليط ، اعتمادًا على لزوجة الرواسب.
يضفي دوران المكره الطاقة الحركية إلى الخليط ، وتحويله إلى طاقة ضغط للتغلب على مقاومة خطوط الأنابيب.
مكونات المضخة عالية السكر (المكره ، الغلاف ، ألواح التآكل) تقاوم التآكل من جزيئات الرمال ، والحفاظ على كفاءة طويلة الأجل.
بالنسبة للنقل لمسافات طويلة (أكثر من 1 كم) ، قد يتم تثبيت مضخات الداعم في سلسلة للحفاظ على الضغط ، على غرار 'Junlan ' Dredger's 'مضخة مضخة تحت الماء + مضخة Cabin '.
ينظم نظام التحكم (EG ، PLC أو الواجهة البعيدة) سرعة المحرك وعمق الشفط وضغط التفريغ في الوقت الفعلي.
تقوم المستشعرات بمراقبة المعلمات مثل مستوى الماء وتركيز الرواسب ودرجة حرارة المحرك لمنع التحميل الزائد أو الانسداد.
في سيناريوهات التشغيل غير المأهولة أو عن بُعد (على سبيل المثال ، التجريف البيئي) ، تساعد أنظمة GPS و Sonar في تحديد المواقع الدقيقة والتحكم في العمق.
يستخدم المحرك الغاطس غلافًا مغلقًا ختمًا (مستوى حماية IP68) مع تصاميم مملوءة بالزيت أو تبريد المياه لمنع دخول الماء.
تتبنى الاتصالات الكهربائية كابلات وموصلات مقاومة للماء ، في حين أن لف محرك يستخدم مواد عزل مضادة للتآكل (على سبيل المثال ، راتنج الايبوكسي) لتحمل الغرض طويل الأجل.
مكونات سبيكة عالية الكروم (على سبيل المثال ، ASTM A532 من الدرجة الثالثة) لها صلابة من HRC 55-65 ، ومقاومة التآكل من الرمال (جزيئات SIO₂).
يحسن تصميم شفرة المكره (الشفرات المنحنية للخلف) تدفق السوائل ، مما يقلل من التآكل وتحسين الكفاءة بنسبة 10-15 ٪ مقارنة بالمضخات العادية.
تعتمد حالة تدفق الخليط على تركيزها وسرعة:
تركيز منخفض (<15 ٪): سلوك السائل النيوتوني ، يتم نقله مثل المياه الصافية.
التركيز العالي (> 20 ٪): سلوك السائل غير النيوتوني ، والذي يتطلب سرعة تدفق أعلى (.5 م/ث) لمنع ترسب الرواسب في خطوط الأنابيب.
يتم حساب قطر خط الأنابيب والمنحدر بناءً على خصائص Rheological للخليط لتجنب الانسداد.
وجه |
مضخة غاطسة كهربائية dredger |
دريجر التقليدية التي يحركها الديزل |
مصدر الطاقة |
محرك كهربائي (متصل بشبكة أو مولد) |
محرك الديزل |
كفاءة الطاقة |
85-90 ٪ (محرك مباشر ، فقدان طاقة أقل) |
60-75 ٪ (خسائر الإرسال الميكانيكية) |
الانبعاثات |
صفر انبعاثات مباشرة (إذا كانت الشبكة مدعومة) |
CO₂ ، NOX ، وجزيئات انبعاثات المادة |
مستوى الضوضاء |
70-85 ديسيبل (أقل بسبب المحرك المغمورة) |
90-110 ديسيبل (محرك الديزل والضوضاء الميكانيكية) |
صيانة |
أقل تواترا (أقل من الأجزاء المتحركة ، لا صيانة للمحرك) |
أكثر تواترا (زيت المحرك ، المرشحات ، إلخ) |
التحدي : تجنب إزعاج جودة المياه أثناء استخراج الرواسب.
الحل : تعمل المضخة الغاطسة بسرعة منخفضة (1000 - 1200 دورة في الدقيقة) ، ويستخدم منفذ الشفط غطاء محركًا للحد من نشر الرواسب.
على سبيل المثال : في علاج الطحالب الخضراء الزرقاء في بحيرة تاي ، يستخلص النجاة الكهربائية من الرواسب المحملة بالطحالب دون إثارة الملوثات السفلية.
التحدي : نقل التركيز (30-40 ٪) النقل على مسافات طويلة.
الحل : زيادة طاقة المكره (على سبيل المثال ، 200-300 كيلوواط) واستخدم أنابيب عالية الجدران عالية الجدران. يتم تثبيت مضخات الداعم كل 500 متر للحفاظ على الضغط.
التأثير : يقوم مشروع Vale في البرازيل بنقل المخلفات على بعد 3 كيلومترات بتركيز 35 ٪ ، مما يحقق 5 طن متري في السنة.
التحدي : أنواع الرواسب المتغيرة (الرمال ، الطين ، الحصى).
الحل : ضبط سرعة المحرك عبر تحويل التردد (50-60 هرتز) للتكيف مع الرواسب المختلفة. الطائرات المائية قبل الصلصال المضغوط.
الكفاءة : يمكن لـ 250 ملم أن يفلت من 1500 إلى 2000 م 3 ؛ في قناة نهر.
انسداد في أنبوب الشفط : ناتج عن الحطام الكبير (السجلات ، الأحجار).
○ الحل : قم بتثبيت شبكة في منفذ الشفط واستخدم المكره القابل للعكس لعكس التدفق لإزالة الانسداد.
ارتفاع درجة حرارة المحرك : بسبب عملية التحميل العالية المطول أو دخول الماء.
○ الحل : دمج أجهزة استشعار درجة الحرارة ونظام تبريد الماء ؛ يتم إيقاف تشغيله تلقائيًا عند اكتشاف ارتفاع درجة الحرارة.
انخفاض كفاءة المضخة : بسبب التآكل أو التصاق الرواسب.
○ الحل : استخدم الطلاءات المضادة للمكانة (EG ، Teflon) على أسطح المضخة وجدولة الصيانة العادية (استبدل أجزاء التآكل كل 1000 ساعة).
يدمج مبدأ العمل لمضخة الغاطسة الكهربائية المحرك الكهربائي ، ونقل الهيدروليكي ، وميكانيكا السوائل لتحقيق استخراج الرواسب ونقلها الفعال. فيما يلي انهيار مفصل لآليها التشغيلي ، بدعم من المبادئ الفنية وتدفق العملية:
تعتمد مضخة الغاطسة الكهربائية Dredger على محرك كهربائي مغمورة لدفع المكره للمضخة ، مما يخلق فرقًا في الضغط لامتصاص المياه المحملة بالرواسب ونقلها عبر خطوط الأنابيب. يكمن المفتاح في تنسيق ثلاثة أنظمة:
النظام الكهربائي : يتم غمر المحرك الغاطس (عادةً محركًا مقاومًا للماء وعالي الطاقة) مباشرة في الماء ، متصل بمصدر الطاقة عبر كابل مقاوم للماء. إنه يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية لدفع المضخة.
نظام المضخة : تعد مضخة الملاط الرملية عالية الخمر (مقاومة للارتداء والتآكل) المكون الأساسي. يدور المكره بسرعة عالية ، مما يولد قوة الطرد المركزي لتشكيل فراغ في ميناء الشفط ، ورسم مخاليط المياه.
نظام خطوط الأنابيب : يمتد أنبوب الشفط إلى طبقة الرواسب تحت الماء ، بينما ينقل أنبوب التفريغ الخليط إلى المنطقة المستهدفة (على سبيل المثال ، خزانات الترسيب أو مواقع التخلص).
يتيح التصميم المحمول نشر Dredger بسهولة في مناطق المياه الضحلة (على سبيل المثال ، الأنهار والبحيرات والخزانات). يمكن خفضه يدويًا أو ميكانيكيًا في الماء ، مع محاذاة منفذ الشفط مع طبقة الرواسب.
بالنسبة إلى Mini Dredgers ، تضمن هياكل الطفو أو أنظمة الربط الاستقرار أثناء التشغيل.
المعلمة |
القيمة/الوصف |
نموذج |
IT-ESPD 300 |
مصدر الطاقة |
3-phase AC ، 380V/50Hz (يمكن تخصيصه إلى 460V/60Hz) |
قوة المحرك |
110-280 كيلوواط |
معدل التدفق القصوى |
1000-1500 m⊃3 ؛/h (قابل للتعديل عبر VFD) |
كحد أقصى رأس |
20-90 متر (115 قدم) |
العمق الغاطس |
يصل إلى 20 مترًا (66 قدمًا) |
معالجة صلبة |
ما يصل إلى 50 ٪ المواد الصلبة بالوزن. حجم الجسيمات القصوى: 50 مم |
نوع المكره |
سبيكة مغلقة من النوع العالي ، عالي السكر (CR26) مع 3-6 دوارات |
اتصال التفريغ |
300 مم مشجعة (معيار DIN/ANSI) |
عندما يبدأ المحرك الكهربائي ، يدور المكره بسرعة عالية (على سبيل المثال ، 1450-2،900 دورة في الدقيقة) ، مما يدفع الماء إلى الخارج ويخلق ضغطًا منخفضًا في منفذ الشفط.
يفرض ضغط الماء الخارجي خليط مياه الرواسب (مع تركيز الرواسب عادة 10-30 ٪) في أنبوب الشفط. بالنسبة للرواسب الكثيفة ، فإن نظام النفاثة المائي (إذا كان مجهزًا) يسبق الرواسب ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الشفط.
مثال: يمكن لمضخة قطرها 250 مم التعامل مع ما يصل إلى 500-800 متر مكعب من الخليط ، اعتمادًا على لزوجة الرواسب.
يضفي دوران المكره الطاقة الحركية إلى الخليط ، وتحويله إلى طاقة ضغط للتغلب على مقاومة خطوط الأنابيب.
مكونات المضخة عالية السكر (المكره ، الغلاف ، ألواح التآكل) تقاوم التآكل من جزيئات الرمال ، والحفاظ على كفاءة طويلة الأجل.
بالنسبة للنقل لمسافات طويلة (أكثر من 1 كم) ، قد يتم تثبيت مضخات الداعم في سلسلة للحفاظ على الضغط ، على غرار 'Junlan ' Dredger's 'مضخة مضخة تحت الماء + مضخة Cabin '.
ينظم نظام التحكم (EG ، PLC أو الواجهة البعيدة) سرعة المحرك وعمق الشفط وضغط التفريغ في الوقت الفعلي.
تقوم المستشعرات بمراقبة المعلمات مثل مستوى الماء وتركيز الرواسب ودرجة حرارة المحرك لمنع التحميل الزائد أو الانسداد.
في سيناريوهات التشغيل غير المأهولة أو عن بُعد (على سبيل المثال ، التجريف البيئي) ، تساعد أنظمة GPS و Sonar في تحديد المواقع الدقيقة والتحكم في العمق.
يستخدم المحرك الغاطس غلافًا مغلقًا ختمًا (مستوى حماية IP68) مع تصاميم مملوءة بالزيت أو تبريد المياه لمنع دخول الماء.
تتبنى الاتصالات الكهربائية كابلات وموصلات مقاومة للماء ، في حين أن لف محرك يستخدم مواد عزل مضادة للتآكل (على سبيل المثال ، راتنج الايبوكسي) لتحمل الغرض طويل الأجل.
مكونات سبيكة عالية الكروم (على سبيل المثال ، ASTM A532 من الدرجة الثالثة) لها صلابة من HRC 55-65 ، ومقاومة التآكل من الرمال (جزيئات SIO₂).
يحسن تصميم شفرة المكره (الشفرات المنحنية للخلف) تدفق السوائل ، مما يقلل من التآكل وتحسين الكفاءة بنسبة 10-15 ٪ مقارنة بالمضخات العادية.
تعتمد حالة تدفق الخليط على تركيزها وسرعة:
تركيز منخفض (<15 ٪): سلوك السائل النيوتوني ، يتم نقله مثل المياه الصافية.
التركيز العالي (> 20 ٪): سلوك السائل غير النيوتوني ، والذي يتطلب سرعة تدفق أعلى (.5 م/ث) لمنع ترسب الرواسب في خطوط الأنابيب.
يتم حساب قطر خط الأنابيب والمنحدر بناءً على خصائص Rheological للخليط لتجنب الانسداد.
وجه |
مضخة غاطسة كهربائية dredger |
دريجر التقليدية التي يحركها الديزل |
مصدر الطاقة |
محرك كهربائي (متصل بشبكة أو مولد) |
محرك الديزل |
كفاءة الطاقة |
85-90 ٪ (محرك مباشر ، فقدان طاقة أقل) |
60-75 ٪ (خسائر الإرسال الميكانيكية) |
الانبعاثات |
صفر انبعاثات مباشرة (إذا كانت الشبكة مدعومة) |
CO₂ ، NOX ، وجزيئات انبعاثات المادة |
مستوى الضوضاء |
70-85 ديسيبل (أقل بسبب المحرك المغمورة) |
90-110 ديسيبل (محرك الديزل والضوضاء الميكانيكية) |
صيانة |
أقل تواترا (أقل من الأجزاء المتحركة ، لا صيانة للمحرك) |
أكثر تواترا (زيت المحرك ، المرشحات ، إلخ) |
التحدي : تجنب إزعاج جودة المياه أثناء استخراج الرواسب.
الحل : تعمل المضخة الغاطسة بسرعة منخفضة (1000 - 1200 دورة في الدقيقة) ، ويستخدم منفذ الشفط غطاء محركًا للحد من نشر الرواسب.
على سبيل المثال : في علاج الطحالب الخضراء الزرقاء في بحيرة تاي ، يستخلص النجاة الكهربائية من الرواسب المحملة بالطحالب دون إثارة الملوثات السفلية.
التحدي : نقل التركيز (30-40 ٪) النقل على مسافات طويلة.
الحل : زيادة طاقة المكره (على سبيل المثال ، 200-300 كيلوواط) واستخدم أنابيب عالية الجدران عالية الجدران. يتم تثبيت مضخات الداعم كل 500 متر للحفاظ على الضغط.
التأثير : يقوم مشروع Vale في البرازيل بنقل المخلفات على بعد 3 كيلومترات بتركيز 35 ٪ ، مما يحقق 5 طن متري في السنة.
التحدي : أنواع الرواسب المتغيرة (الرمال ، الطين ، الحصى).
الحل : ضبط سرعة المحرك عبر تحويل التردد (50-60 هرتز) للتكيف مع الرواسب المختلفة. الطائرات المائية قبل الصلصال المضغوط.
الكفاءة : يمكن لـ 250 ملم أن يفلت من 1500 إلى 2000 م 3 ؛ في قناة نهر.
انسداد في أنبوب الشفط : ناتج عن الحطام الكبير (السجلات ، الأحجار).
○ الحل : قم بتثبيت شبكة في منفذ الشفط واستخدم المكره القابل للعكس لعكس التدفق لإزالة الانسداد.
ارتفاع درجة حرارة المحرك : بسبب عملية التحميل العالية المطول أو دخول الماء.
○ الحل : دمج أجهزة استشعار درجة الحرارة ونظام تبريد الماء ؛ يتم إيقاف تشغيله تلقائيًا عند اكتشاف ارتفاع درجة الحرارة.
انخفاض كفاءة المضخة : بسبب التآكل أو التصاق الرواسب.
○ الحل : استخدم الطلاءات المضادة للمكانة (EG ، Teflon) على أسطح المضخة وجدولة الصيانة العادية (استبدل أجزاء التآكل كل 1000 ساعة).
