مضخة المكثفات

مضخة المكثفات هي نوع محدد من المضخات المستخدمة لضخ المكثفات ( الماء ) المنتجة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ( HVAC )، أو أنظمة التبريد ، أو أفران الغلايات المكثفة ، أو أنظمة البخار . ^{[ 1 ]}

يمكن استخدام مضخات المكثفات لضخ المكثفات الناتجة عن بخار الماء الكامن في أي من مخاليط الغازات التالية:

• هواء المبنى المكيف (المبرد أو المدفأ)
• الهواء المبرد في أنظمة التبريد والتجميد
• البخار في المبادلات الحرارية والمشعات
• تيار العادم للأفران عالية الكفاءة للغاية

تساعد أنظمة استعادة المكثفات في تقليل ثلاثة تكاليف ملموسة لإنتاج البخار:

• تكاليف الوقود/الطاقة
• معالجة مياه الغلايات ومياه الصرف الصحي
• المعالجة الكيميائية لمياه الغلايات

تُستخدم مضخات المكثفات في أنظمة التدفئة والتبريد المائية التي لا تستطيع تصريف مياه المكثفات الزائدة بالجاذبية. عادةً ما تكون هذه المضخات مضخات طرد مركزي تعمل بالكهرباء . وتُستخدم لإزالة مياه المكثفات من أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التي لا يمكن تصريفها بالجاذبية، وبالتالي يجب ضخها. غالبًا ما تكون الوحدات المنزلية صغيرة الحجم، وتُصنّف مضخاتها بقدرة منخفضة جدًا ، بينما في التطبيقات التجارية، تكون المضخات والمحركات ذات قدرة أعلى بكثير. كما يمكن استخدام المضخات الصناعية الكبيرة كمضخات تغذية لإعادة المكثفات المضغوطة إلى المرجل.

تعمل مضخات تصريف المكثفات عادةً بشكل متقطع، وتحتوي على خزان لتجميع المكثفات. مع مرور الوقت، يرتفع السائل المتراكم، مما يؤدي إلى رفع مفتاح عوّامة يُشغّل المضخة. تستمر المضخة بالعمل حتى ينخفض ​​مستوى السائل في الخزان بشكل ملحوظ. تحتوي بعض المضخات على مفتاح ثنائي المراحل. عند ارتفاع السائل إلى نقطة تشغيل المرحلة الأولى، يتم تفعيل المضخة. إذا استمر السائل في الارتفاع (ربما بسبب عطل في المضخة أو انسداد في مخرجها)، يتم تشغيل المرحلة الثانية. قد تؤدي هذه المرحلة إلى إيقاف تشغيل معدات التكييف والتهوية (لمنع تكوّن المزيد من المكثفات)، أو إطلاق إنذار، أو كليهما.

قد تتضمن بعض الأنظمة مضختين لتفريغ الخزان. في هذه الحالة، غالبًا ما تتناوب المضختان على العمل، ويُستخدم مفتاح ثنائي المراحل لتشغيل المضخة العاملة في المرحلة الأولى، ثم تشغيل المضخة الأخرى في المرحلة الثانية. يُضاف هذا الإجراء في المرحلة الثانية إلى أي تغييرات أخرى في النظام، كما هو موضح في حالة تركيب مضخة واحدة. وبهذه الطريقة، يتم توزيع وقت تشغيل المضختين، وتُوفر مضخة احتياطية في حال تعطل إحداهما.

تحتوي المضخات الصغيرة على خزانات تتراوح سعتها بين 2 و4 لترات (0.5 إلى 1 جالون)، وعادةً ما تُثبّت باستخدام حواف الخزانات أو توضع ببساطة على الأرض. تُوفّر مروحة بلاستيكية داخل غلاف حلزوني مصبوب في أسفل المضخة عملية الضخ؛ وتتصل هذه المروحة بالمحرك عبر عمود معدني يمتد لأسفل من المحرك المثبت أعلى الخزان. أما المضخات الكبيرة، فعادةً ما تُثبّت على قواعد، وتسحب السائل من خزان (حوض تجميع) أسفل الأرض. وقد لا تحتوي أصغر المضخات على خزان على الإطلاق، وتُوضع ببساطة داخل وعاء، مثل صينية تجميع السوائل في جهاز إزالة الرطوبة .

في معظم المناطق، يجب ضخ مياه التكثيف إلى خارج المنزل؛ وعمومًا، لا يُسمح بتغذية أنابيب الصرف الصحي بها. علاوة على ذلك، يتطلب ذلك تركيب مصيدة لضمان عدم ارتداد غازات الصرف الصحي إلى داخل المنزل.

في أنظمة البخار الصناعية، تُستخدم مضخة المكثفات لجمع المكثفات وإعادتها من المناطق البعيدة في المصنع. يمكن للبخار المُنتَج في المرجل تسخين المعدات والعمليات على مسافة كبيرة. بمجرد استخدام البخار، يتحول إلى ماء ساخن أو مكثفات. تقوم هذه المضخة، وربما العديد من المضخات الأخرى في المصنع، بإعادة هذا الماء الساخن إلى خزان تعويض أقرب إلى المرجل، حيث يمكن استعادته ومعالجته كيميائيًا وإعادة استخدامه في المرجل، ولذلك يُشار إليها أحيانًا باسم مضخة إعادة المكثفات .

في محطات توليد الطاقة البخارية، وخاصةً تلك الموجودة على متن السفن، تقع مضخة المكثفات عادةً بجوار حوض المكثف الرئيسي، وغالبًا أسفله مباشرةً. تقوم هذه المضخة بنقل الماء إلى خزان تعويض أقرب إلى مولد البخار أو المرجل. إذا صُمم الخزان أيضًا لإزالة الأكسجين المذاب من المكثفات، يُعرف باسم خزان تغذية إزالة الأكسجين (DFT). يُغذي مخرج خزان تغذية إزالة الأكسجين مضخة تعزيز التغذية، والتي بدورها تُغذي مضخة ماء التغذية التي تُعيد ماء التغذية إلى المرجل لبدء الدورة من جديد. تُستخدم مضختان متتاليتان لتوفير ضغط سحب موجب صافٍ كافٍ لمنع التكهف والأضرار اللاحقة المرتبطة به.

عادةً ما تُستخدم هذه المضخة مع خزان أكبر بكثير، ومفتاح عوّامة، ومحرك كهربائي مقارنةً بالمثال المذكور أعلاه. بعض الأنظمة بعيدة جدًا لدرجة أنها تستخدم طاقة البخار لإعادة المكثفات حيث يصعب توفير الكهرباء.

عادةً ما يتم توجيه مياه التكثيف الناتجة عن مضخات التكثيف الصغيرة إلى شبكة الصرف الصحي أو أنابيب الصرف الصحي أو إلى الخارج عبر أنابيب بلاستيكية من مادة PVC (خط تصريف التكثيف). في بعض المناطق، يُمنع دخول مياه التكثيف إلى شبكة الصرف الصحي، ويجب توجيهها إلى خارج المنزل، عادةً إلى نظام أنابيب تصريف مياه الأمطار أو نظام تصريف مياه الأمطار .

إذا كان مخرج الخط أعلى من مستوى خزان المضخة، يُركّب صمام عدم رجوع عند مخرج المضخة لمنع تدفق السائل عكسيًا إلى خزانها. أما إذا كان المخرج أسفل مستوى الخزان، فإن عملية السحب الذاتي تُفرغ خط المخرج من السائل تلقائيًا عند إيقاف تشغيل المضخة. في المناطق الباردة، من الضروري تصميم خطوط تصريف المكثفات الخارجية بعناية فائقة لمنع تراكم الماء فيها وتجمده ، إذ يُعيق ذلك تشغيلها.

ماء التكثيف هو ماء مقطر، ولكنه قد يحتوي على ملوثات. فإذا تم تكثيفه من تيار هوائي، فقد يحتوي على غبار أو ميكروبات أو ملوثات أخرى. وإذا تم تكثيفه من البخار، فقد يحتوي على آثار من مواد معالجة مياه الغلايات المختلفة. وإذا تم تكثيفه من غازات عادم الأفران ، فقد يكون حمضيًا ، لاحتوائه على حمض الكبريتيك أو حمض النيتريك نتيجة وجود ثاني أكسيد الكبريت والنيتروجين في تيار غازات العادم. وعادةً ما يكون البخار ومكثفات العادم ساخنين. وقد تتضافر هذه العوامل المختلفة (إلى جانب اللوائح المحلية) لتستلزم التعامل بحذر مع المكثفات أو حتى معالجتها كيميائيًا، ويجب تصميم مضخات المكثفات المستخدمة لهذه الأغراض تصميمًا مناسبًا.

تورطت مضخات المكثفات في حوادث صناعية. في إحدى الحالات، انفجرت مضخة مكثفات بخارية سعتها 2600 جالون أمريكي في الدقيقة (160 لتر/ثانية) أثناء تشغيلها مع إغلاق صمامات السحب والتفريغ. كانت قوة الانفجار هائلة لدرجة أنها دفعت قطعة من الغلاف المعدني تزن 5 أرطال (2.3 كجم) لمسافة تزيد عن 400 قدم (120 مترًا) بعيدًا عن موقع الانفجار. ^{[ 2 ]}   

• بالُوعَة
• صينية تصريف المياه

• أنواع استخلاص المكثفات
• فهم وحل مشكلة توقف المعدات
• تنظيف حوض تصريف مكثفات مكيف الهواء وخط التصريف
• موقع InspectAPedia، مصارف ومضخات تصريف مكثفات مكيفات الهواء