التقنية الفراغية مضخات التفريغ النفاثة البخارية متعددة المراحل

تعتمد مضخات التفريغ النفاثة البخارية متعددة المراحل على تقنية المضخة النفاثة المعتمدة وغالبًا ما تُستخدم لإحداث تفريغ في أجهزة التبخر والمجففات ومنشآت التقطير، إلخ

لدينا أنظمة نفاثة بخارية موثوقة، وتتطلب صيانة بسيطة.

التطبيقات

تُستخدم مضخات التفريغ النفاثة البخارية متعددة المراحل لإحداث تفريغ في أجهزة التبخر والمجففات ومنشآت التقطير والتقويم وتجفيف التجميد والتكثيف المتعدد ونزع الغازات ومنشآت إزالة الرائحة.

يؤدي استخدام بخار المنتج كوسيط دافع للمضخات النفاثة دورًا شديد الأهمية في إنتاج البوليستر والرقائق والمنسوجات. وبهذه الطريقة، تصمم GEA أنظمة مغلقة تمامًا تتميز بكفاءتها البيئية والاقتصادية. 

وضع التشغيل

يتم بناء مضخات التفريغ النفاثة متعددة المراحل باستخدام البخار كوسيط دافع من أجل عمليات ضغط الشفط لما يصل إلى 0.01 مللي بار ولقدرات شفط تصل إلى 2 مليون متر مكعب/ساعة. لا يوجد حد لمجموعة تطبيقات مضخات التفريغ النفاثة ضمن قدرة الشفط المحددة وكمية الشفط. حتى أنه من الممكن دمجها مع مضخات تفريغ ميكانيكية. 

نسبة ضغط مضخة التفريغ النفاثة البخارية ذات المرحلة الواحدة محدودة (1:10، كحد أقصى 1:20). ولذلك، لعمليات ضغط الشفط المنخفضة، يتم ترتيب مضخات التفريغ النفاثة المتعددة في سلسلة. يتم ترتيب المكثف بين مضختين من المضخات النفاثة من أجل تكثيف دافع البخار بقدر الإمكان. وبهذه الطريقة، يتم تخفيض حجم خليط الغاز الكامل وبالتالي متطلبات الطاقة في المرحلة التالية.

لضغط غازات المعالجة من ضغط 0.3 مللي بار إلى ضغط مكثف من 56 مللي بار (أي أن نسبة الضغط تبلغ 56: 0.3 ٪ 187)، ومرحلتين من المراحل النفاثة كافيتين تمامًا، كل منها تعالج نسبة ضغط تبلغ 14 تقريبًا. بالنسبة لضغط الشفط من 0.1 مللي بار، فإن تدرج الضغط يكون 56: 0.1% 560، ولذلك، يجب ترتيب ثلاث مضخات نفاثة في السلسلة، كل منها تعالج نسب ضغط تبلغ 8.25 لكل مرحلة. الحد الأقصى لنسبة الضغط لمضخة التفريغ النفاثة البخارية يعتمد على ضغط الشفط وضغط دافع البخار المتاح.

المكثفات المستخدمة عبارة عن مكثفات خليط بتبريد المياه أو مكثفات السطح، في بعض الحالات الفردية، وكذلك تُستخدم مكثفات بتبريد الهواء.

تُستخدم مضخات التفريغ النفاثة البخارية مع مكثفات الخلط حيث يتم السماح للوسيط المستخرج للتوصيل بمياه التبريد وحيث تكون استعادة المكثف غير مطلوبة.

ومع ذلك، إذا لم يسمح بالتلامس مع مياه التبريد، مثلًا، إذا كان هناك أمونيا وماء طباشيري، أو إذا كان يتعين استعادة المنتج المكثف أو مكثف دافع البخار، فيجب استخدام مكثفات السطح بدلًا من مكثفات الخلط.

بالنسبة للمضخات النفاثة البخارية لضغط الشفط الأقل من 6 مللي بار، يتم تسخين الرأس وفوهة الخلط، اعتمادًا على موقع التركيب. وبهذه الطريقة، يتم تجنب تشكيل الجليد داخل المضخة التي قد تُحدث مشكلات بخلاف ذلك.

إذا كانت مضخات التفريغ النفاثة البخارية مطلوبة لاستخراج الأبخرة التي تحتوي على أي عناصر بنقطة انصهار عالية (مثل كالبرولاكتام أو الأوليغومر والبوليمرات المنخفضة في منشآت التكثيف المتعدد، إلخ)، فينصح بتغليف الحرارة حتى لمستويات ضغط الشفط الأعلى. بالنسبة للعمليات التي تتضمن سوائل ذات نقاط انصهار عالية جدًا، يتم تسخين القاذفات بواسطة السائل المتبخر أو المائع، والزيوت المقاومة للحرارة العالية أو أي سائل آخر للناقل الحراري.

يتم تشغيل مضخات التفريغ النفاثة البخارية في المقام الأول ببخار الماء. ويتوفر بخار الماء بسهولة في الصناعة ويثبت نفسه كسائل دافع للمضخات النفاثة. في الحالات الخاصة التي يجب أن يكون فيها ناتج تكثيف المنتج مخففًا بمكثف بخار ماء أو مخلوطًا به، يتم تشغيل المضخات النفاثة البخارية على بخار المنتج.

كما يمكن تصنيع تفريغ النفاثة البخارية من مواد مختلفة، على رأسها:

  • بالنسبة للمضخات النفاثة: الحديد المصبوب، الفولاذ، الفولاذ المقاوم للصدأ
  • بالنسبة للمكثفات: الفولاذ، أو الفولاذ المطاطي أو الصلب، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو البرونز أو السبائك الخاصة الأخرى.

بالنسبة للتطبيقات التي لا تكون فيها المواد المعدنية مقاومة، يتم استخدام مضخات التفريغ النفاثة البخارية في البورسلين والغرافيت والزجاج.

 

الفوائد

  • عدم وجود أجزاء متحركة
  • عدم الحاجة للصيانة
  • يمكن تركيبها في جميع الحالات
  • سرعة التشغيل وسهولته
  • فترة تشغيل غير محدودة، عند اختيار مادة ملائمة للبناء
  • التصنيع من مختلف مواد البناء
  • تكاليف شراء منخفضة

مضخة تفريغ نفاثة بخارية متعددة المراحل من النوع DPM1

تُستخدم مضخات التفريغ النفاثة البخارية متعددة المراحل المزودة بمكثفات خلط داخل التطبيقات، حيث يسمح للغازات التي تم إخلاؤها بالتواصل مع وسيط التبريد (مثل إزالة الروائح).

الغرض من تنظيف المكثف ليس عاملًا مهمًا لهذا التطبيق. ولا توجد قيود على مواد الاختيار (معلّقة في التطبيق العملي).

يتم إنشاء مكثفات الخلط مع التوزيعات الداخلية و/أو فوهات التوزيع. وتكون فوهات التوزيع في معظم الحالات عُرضة للتلوث. سيتم تجفيف المكثفات المخلوطة (وسيط التبريد وناتج التكثيف) بارومتريًا.

في حالة عدم السماح بالاتصال بين وسيط التبريد وبخار العملية، ينصح بالتكثيف السطحي بمبادلات حرارية أنبوبية/غلافية.

 

مضخة تفريغ نفاثة بخارية متعددة المراحل من النوع DPO1

تُستخدم مضخات التفريغ النفاثة البخارية متعددة المراحل المزودة بتكثيف سطحي داخل التطبيقات، حيث لا يسمح للغاز الذي تم إخلاؤه بالتواصل مع وسيط التبريد (مثل التقطير الفراغي داخل المصافي؛ التطبيقات الكيميائية).

ولا توجد قيود على مواد الاختيار (معلّقة في التطبيق العملي).

يتم إنشاء المكثفات السطحية مع الأنابيب الداخلية، حيث في معظم الحالات يكون وسيط التبريد على جانب الأنبوب. الاختلافات ممكنة (عملية على جانب الأنبوب). سيتم تجفيف ناتج التكثيف بارومتريًا.

 

مضخة تفريغ نفاثة بخارية متعددة المراحل من النوع PGV1

تُستخدم مضخات التفريغ النفاثة البخارية متعددة المراحل المصنوعة من البورسلين/الغرافيت لإخلاء الأبخرة عالية التآكل (على سبيل المثال غازات الهالوجين في الوقت الحاضر).

لا يمكن استخدام الفولاذ الكربوني القياسي لهذا التطبيق بسبب التآكل. 

المواد المستخدمة للقاذفات: الغرافيت أو الزجاج أو البورسلين. 

المواد المستخدمة عمومًا للمكثفات: الغرافيت.

مواد لخطوط ناتج التكثيف أو الأنابيب: البلاستيك، البورسلين، الزجاج