أنواع مضخات المياه التي تعمل بمحركات الديزل

في المناطق النائية التي لا تصلها الكهرباء، وخلال اللحظات الحرجة لعمليات الإغاثة في حالات الكوارث والاستجابة الطارئة، وفي مواقع البناء الكبرى، عندما تكون شبكة الكهرباء خارج نطاق التغطية أو معطلة، يبرز جهاز يعتمد على طاقته الخاصة - مستقل ومرن - للعمل دائمًا: مضخة المياه التي تعمل بمحرك ديزل. بمحرك الديزل الذي يمثل قلبها ومضخة المياه التي تمثل أجزائها، تُشكل هذه المضخة قوة لا غنى عنها في حالات الطوارئ، والتنقل، والصرف الصحي الأساسي، وتوفير المياه في المجتمع الحديث. تكمن مزاياها الأساسية في قدرتها على توليد الطاقة ذاتيًا، وسهولة نقلها، وسرعة تشغيلها، وأدائها القوي، واستقلالها عن الشبكة، وعملها الموثوق في البيئات القاسية.

أولاً: بالمقارنة مع المحركات الكهربائية، تتميز محركات الديزل بالخصائص المميزة التالية، والتي تحدد بشكل مباشر نموذج تطبيق المعدات بأكملها:

1. كثافة طاقة عالية: يحتوي وقود الديزل المخزن في الخزانات على نسبة عالية من الطاقة لكل وحدة حجم، مما يُمكّن الوحدة من العمل بشكل مستمر لفترات طويلة.

2. الاستقلالية القوية: نظام مستقل تمامًا عن شبكة الطاقة الخارجية، وهو نظام مكتفٍ ذاتيًا، ومناسب للمناطق التي لا تتوفر فيها الكهرباء والعمليات الميدانية.

3. عزم دوران عالٍ وقدرة عالية على التحميل الزائد: مناسبة بشكل خاص للأحمال مثل مضخات المياه، والتي تتطلب التغلب على القصور الذاتي الكبير أثناء بدء التشغيل وقد تواجه تغييرات تشغيلية (مثل تقلبات مستوى المياه أو انسدادات جزئية في الأنابيب) أثناء التشغيل.

4. موثوقية عالية وصيانة متطورة: لقد تطورت تكنولوجيا محركات الديزل على مدى أكثر من قرن، وتتميز ببنية قوية ونظام صيانة متطور، مما يضمن أداءً مستقرًا حتى في البيئات القاسية.

ثانيًا، لا تُعدّ مضخات المياه التي تعمل بمحركات الديزل منتجًا واحدًا، بل هي مجموعة واسعة تُصنّف بناءً على مبادئ عملها وخصائصها الهيكلية. وفيما يلي الأنواع الرئيسية:

1. المضخة الطاردة المركزية: المضخة الطاردة المركزية ذات التطبيق الأوسع، بما في ذلك المضخات الطاردة المركزية أحادية المرحلة أحادية الشفط، والمضخات الطاردة المركزية متعددة المراحل، والمضخات الطاردة المركزية ثنائية الشفط، وما إلى ذلك.

مبدأ العمل: يعتمد على قوة الطرد المركزي الناتجة عن دافع دوار عالي السرعة لدفع السائل من مركز الدافع إلى حافته الخارجية، مما يمنحه طاقة حركية وضغط.

الميزات الهيكلية: نطاق تدفق واسع (يصل إلى عدة آلاف من الأمتار المكعبة في الساعة)، ونطاق ضغط واسع (يمكن للمضخات أحادية المرحلة تحقيق ضغط يتراوح بين 100 و200 متر، والمضخات متعددة المراحل أعلى من ذلك)، وهيكل بسيط نسبيًا، وتشغيل مستقر.

2. مضخة التحضير الذاتي: المضخة المتنقلة والسريعة "Vanguard," والتي يمكن تصنيفها إلى خلط داخلي، خلط خارجي، وأنواع أخرى بناءً على طريقة خلط وفصل الهواء والسائل.

مبدأ العمل: يعتمد هذا النظام على المضخة الطاردة المركزية القياسية بإضافة حجرة فصل الهواء عن السائل وجهاز إعادة تدوير. قبل بدء التشغيل، لا تحتاج حجرة المضخة إلى ملء بالماء؛ إذ يمكنها طرد الهواء تلقائيًا من خط السحب وخلق فراغ، وبالتالي تحقيق عملية السحب.

الميزات الهيكلية: يُعد هذا النوع الأكثر شيوعًا وسهولة في الاستخدام ضمن مجموعات مضخات الديزل. فهو يُغني عن الحاجة إلى صمامات القدم المعقدة وإجراءات التحضير، مما يُتيح التشغيل الفوري بمجرد بدء التشغيل والضخ، الأمر الذي يُحسّن بشكل كبير من سهولة الحركة وسرعة الاستجابة في حالات الطوارئ.

3. المضخة الغاطسة: المحارب الخفي الذي يعمل في أعماق المياه، مثل مضخات الآبار الغاطسة.

مبدأ العمل: لا يرتبط جسم المضخة ومحرك الديزل بشكل محوري مباشر. بدلاً من ذلك، يتم غمر وحدة المضخة بالكامل تحت الماء عبر كابلات ومانع تسرب مقاوم للماء.

الميزات الهيكلية: تم تصميم المحرك (وهو جزء من وحدة المضخة هنا) وجسم المضخة بشكل متكامل مع مقاومة عالية للماء. يعمل محرك الديزل كمصدر طاقة مستقل، وعادةً ما يتم وضعه على الشاطئ أو في مكان آمن، لتشغيل مولد عالي الطاقة يزود المضخة الغاطسة بالكهرباء. هذا المزيج من مولد ديزل ومضخة غاطسة، في جوهره، لا يزال يعمل بمحرك ديزل.

4. مضخة التدفق المختلط ومضخة التدفق المحوري: "Behemoths" لتصريف المياه عالي التدفق.

مبدأ العمل:

مضخة التدفق المختلط: يتعرض السائل الموجود داخل المروحة لكل من قوة الطرد المركزي وقوة الدفع من الشفرات، مما يضع تشغيلها بين مضخات الطرد المركزي ومضخات التدفق المحوري.

مضخة التدفق المحوري: يتدفق السائل على طول الاتجاه المحوري، على غرار مروحة الطائرة، ويعتمد بشكل أساسي على قوة الرفع الناتجة عن الشفرات لزيادة الضغط.

الخصائص الهيكلية: تشترك مضخات التدفق المحوري في خاصية التدفق العالي والضغط المنخفض. فهي قادرة على تحقيق معدلات تدفق عالية للغاية، ولكنها عادةً ما تتميز بضغط منخفض جدًا (2-20 مترًا). أما مضخات التدفق المختلط، فتتراوح معدلات تدفقها وضغطها بين معدلات تدفق وضغط المضخات الطاردة المركزية ومضخات التدفق المحوري.