التجويف مشكلة معروفة على نطاق واسع تحدث للمضخات وتؤدي إلى تلف كبير وعواقب أخرى غير مرغوب فيها. لتجنب التلف يجب مراقبة المضخة لتكوين التجويف وحدوثه. توضح هذه المقالة خيارات مختلفة فيما يتعلق بمراقبة التجويف والحماية من التجويف لتناسب أي تطبيق.
التجويف هو تكوين فقاعات هواء داخل المضخة نتيجة لانخفاض ضغط السائل المتدفق. عندما تتحرك فقاعات الهواء هذه، يزداد الضغط، مما يؤدي إلى انفجار فقاعات الهواء داخل المضخة. يؤدي انفجار فقاعات الهواء على سطح مبيت المضخة أو المكره إلى حدوث تلف ومشاكل في الأداء. ويتم تمييز نوعين من التجويف:
- يمكن أن يحدث التجويف الناتج عن الشفط عندما تكون المضخة في ظروف ضغط منخفض أو فراغ عالي. ونظرًا لأن المضخة لا تتلقى تدفقًا كافيًا، تتشكل فقاعات على المكره. وعندما تنتقل هذه الفقاعات إلى الجانب الآخر (التفريغ) من المضخة ويتم ضغطها بالسائل، فإنها تنفجر داخليًا.
- يمكن أن يحدث تجويف التفريغ عندما يكون الضغط أثناء التفريغ مرتفعًا بشكل مفرط. وبسبب الضغط المرتفع يصبح من الصعب على السائل مغادرة المضخة، مما يتسبب في دورانه داخل المضخة. قد يتسبب ذلك في حدوث تفريغ وتكوين فقاعات هواء، مما يؤدي بدوره إلى تلف كل من المكره ومبيت المضخة.
يؤدي التجويف على المدى الطويل إلى أعطال في الضخ، مثل تدمير مبيت المضخة والمضخة. الآثار الأخرى للتجويف هي الضوضاء المفرطة واستخدام الطاقة.
تكوينات لمراقبة التجويف
هناك تكوينات مختلفة للتمكن من مراقبة التجويف. يعتمد التكوين الذي يناسب التطبيق بشكل أفضل على التطبيق و/أو متطلبات العميل. هناك ثلاثة تكوينات مميزة:
1. مستشعر 4-20mA
عند استخدام مستشعر 4-20mA، يتعين على العميل تحديد القيمة الحدية المرغوبة وتكوينها في نظام التحكم الموزع/المجلس المنطقي المُشغل. ثم يُستخدم نظام التحكم الموزَّع/المجلس المنطقي المنطقي الموزَّع لتوليد إنذار عند تجاوز هذه القيمة الحدية. لتحديد القيمة الحدية يجب إنشاء حالة تجويف في المضخة. من العيوب الكبيرة لمستشعرات 4-20mA أنها تعطي قيمة إجمالية للاهتزازات، مما يجعل من المستحيل التمييز بين التجويف والعوامل الأخرى التي قد تسبب اهتزازات مفرطة. يبدو التكوين النموذجي عند استخدام مستشعر 4-20mA كما يلي:
2. قابل للبرمجة transmitter
كما هو الحال مع التكوين المذكور أعلاه، يجب إجراء اختبار التجويف من قبل العميل. يتم تحديد التردد الذي يحدث عنده التجويف ثم يُستخدم لتصفية البيانات. يتم إرسال قيمة الإنذار المطلوبة إلى نظام التحكم الموزع/المتحكم المنطقي المستمر أو استخدامها لتشغيل مرحل. يتم استخدام مقياس تسارع قياسي 100mV/g لإرسال إشارة الاهتزاز الخام إلى transmitter. ويعالج transmitter هذه الإشارة ويوفر إشارتين 4-20mA يمكن حسابهما على نطاقين مختلفين من التردد. يتيح ذلك إمكانية التمييز بين الاهتزازات الناتجة عن التجويف وتلك الناتجة عن انحرافات أخرى مثل عدم الاتزان وتلف المحمل. يبدو التكوين النموذجي كما يلي:
3. مراقبة الحالة transmitter (VibroSmart)
يستخدم هذا التكوين نفس أجهزة الاستشعار مثل التكوين transmitter. مثل التكوين السابق، يتم حساب إشارة 4-20mA ضمن تردد قابل للتكوين بحرية. ومع ذلك، يتم استخدام نوع أكثر تقدمًا من transmitter. من خلال Modbus، يمكن إنشاء ما يصل إلى 10 مخرجات محسوبة مختلفة لكل إشارة. وهذا يجعل من الممكن التمييز بين أخطاء الماكينة المحددة في نظام التحكم. بعض أخطاء الماكينة لها نطاق تردد محدد، والتي يمكن حسابها بشكل مستقل. وهذا يجعل من الممكن عزو الانحرافات في سلوك الاهتزاز مباشرةً إلى خطأ محدد وبدء الإجراء اللازم على الفور. يمكن حفظ البيانات غير المفلترة على جهاز كمبيوتر محلي أو إرسالها من خلال شبكة، مما يتيح مراقبة الحالة عن بُعد.
اقرأ عن تكوينات مراقبة الحالة عن بُعد هنا »
تكوين نموذجي:
