مزايا وعيوب المضخة المفردة والمزدوجة في نظام فرن الزيت الحراري واقتراحات الاختيار

  1. Inنظام فرن الزيت الحرارييؤثر اختيار المضخة بشكل مباشر على موثوقية النظام واستقراره وتكلفة تشغيله. للمضخة المفردة والمزدوجة (عادةً ما يُشار إلى "واحدة للاستخدام وأخرى للاحتياط" أو التصميم المتوازي) مزاياها وعيوبها. فيما يلي تحليل لمزاياها وعيوبها من أبعاد متعددة، بحيث يمكنك الاختيار وفقًا للاحتياجات الفعلية:
سخان كهربائي حراري صناعي يعمل بالزيت

1. نظام مضخة واحدة (مضخة دوران واحدة)

المزايا:

١. هيكل بسيط وتكلفة أولية منخفضة. لا يتطلب نظام المضخة الواحدة مضخات إضافية، وصمامات تحكم، ودوائر تحويل. كما أن تكلفة شراء المعدات، وتركيب خطوط الأنابيب، ونظام التحكم منخفضة بشكل كبير، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للمشاريع الصغيرة.أفران الزيت الحراريأو السيناريوهات ذات الميزانيات المحدودة.

٢. مساحة صغيرة وسهولة في الصيانة. تصميم النظام مُدمج، مما يُقلل من مساحة غرفة المضخة أو غرفة المعدات؛ حيث لا يتطلب سوى مضخة واحدة أثناء الصيانة، مع عدد قليل من قطع الغيار وعمليات صيانة بسيطة، وهو مناسب للحالات ذات موارد الصيانة المحدودة.

3. استهلاك الطاقة القابل للتحكم (سيناريو الحمل المنخفض) إذا كان حمل النظام مستقرًا ومنخفضًا، يمكن للمضخة الفردية أن تطابق الطاقة المناسبة لتجنب استهلاك الطاقة الزائد عند تشغيل المضختين المزدوجتين (خاصةً في ظل ظروف عدم التحميل الكامل).

 

العيوب:

١. انخفاض الموثوقية وارتفاع مخاطر التوقف عن العمل. عند تعطل مضخة واحدة (مثل تسرب مانع التسرب الميكانيكي، أو تلف المحمل، أو زيادة حمل المحرك، وما إلى ذلك)، يتوقف دوران زيت نقل الحرارة فورًا، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة زيت نقل الحرارة في الفرن وتفحيمه، بل وحتى تلف المعدات أو مخاطر السلامة، مما يؤثر بشكل خطير على استمرارية الإنتاج.

٢. عدم القدرة على التكيف بمرونة مع تقلبات الأحمال. عند زيادة الحمل الحراري للنظام فجأةً (مثل تشغيل عدة معدات حرارية في نفس الوقت)، قد لا يلبي تدفق وضغط مضخة واحدة الطلب، مما يؤدي إلى تأخر أو عدم استقرار التحكم في درجة الحرارة.

٣. تتطلب الصيانة إيقاف التشغيل، مما يؤثر على الإنتاج. عند صيانة مضخة واحدة أو استبدالها، يجب إيقاف نظام زيت نقل الحرارة بالكامل. في سيناريوهات الإنتاج المستمر على مدار ٢٤ ساعة (مثل المعالجة الكيميائية والغذائية)، تكون خسائر التوقف كبيرة.

معدات السخانات الكهربائية بالزيت الحراري
  1. 2. نظام المضخة المزدوجة ("واحدة قيد الاستخدام وواحدة في وضع الاستعداد" أو تصميم متوازي)المزايا:

    1. موثوقية عالية، مما يضمن التشغيل المستمر

    ◦ مضخة قيد التشغيل وأخرى في وضع الاستعداد: في حال تعطل مضخة التشغيل، يُمكن تشغيل مضخة الاستعداد فورًا عبر جهاز تحويل تلقائي (مثل وصلة مستشعر الضغط) لتجنب توقف النظام. وهي مناسبة للاستخدامات ذات متطلبات الاستمرارية العالية (مثل خطوط إنتاج البتروكيماويات والأدوية).

    ◦وضع التشغيل المتوازي: يمكن تعديل عدد المضخات التي يمكن تشغيلها وفقًا للحمل (مثل مضخة واحدة عند الحمل المنخفض ومضختين عند الحمل العالي)، ويمكن مطابقة الطلب على التدفق بشكل مرن لضمان التحكم في درجة الحرارة المستقرة.

    1. صيانة مريحة وتقليل وقت التوقف يمكن فحص المضخة الاحتياطية أو صيانتها في حالة التشغيل دون مقاطعة النظام؛ حتى إذا فشلت المضخة قيد التشغيل، فعادةً ما يستغرق الأمر بضع ثوانٍ إلى بضع دقائق فقط للتبديل إلى المضخة الاحتياطية، مما يقلل بشكل كبير من خسائر الإنتاج.

    2. التكيف مع سيناريوهات التحميل والتقلبات العالية عندما يتم توصيل المضختين بالتوازي، يكون معدل التدفق الأقصى ضعف معدل المضخة الفردية، مما يمكنه تلبية احتياجات كبيرةأفران الزيت الحراريأو الأنظمة ذات التقلبات الكبيرة في الأحمال الحرارية (مثل استخدام الحرارة بالتناوب في عمليات متعددة)، وتجنب انخفاض كفاءة التدفئة بسبب التدفق غير الكافي.

    3. إطالة عمر خدمة المضخة يمكن لوضع الاستعداد واحد في واحد أن يجعل المضختين تتآكلان بالتساوي عن طريق تدوير المضخات على فترات منتظمة (مثل التبديل مرة واحدة في الأسبوع)، مما يقلل من فقدان التعب لمضخة واحدة أثناء التشغيل على المدى الطويل ويقلل من تكرار الصيانة.

  1. العيوب:

    يتطلب الاستثمار الأولي المرتفع شراء مضخة إضافية، وأنابيب دعم، وصمامات (مثل صمامات الفحص وصمامات التبديل)، وخزائن تحكم، وأنظمة تبديل أوتوماتيكية. وتزيد التكلفة الإجمالية بنسبة 30% إلى 50% عن تكلفة نظام مضخة واحدة، خاصةً في الأنظمة الصغيرة.

    ٢. تعقيد النظام، وزيادة تكاليف التركيب والصيانة. يتطلب نظام المضخة المزدوجة تصميمًا أكثر تعقيدًا لخطوط الأنابيب (مثل تصميم موازن الأنابيب)، مما قد يزيد من نقاط التسرب؛ ويحتاج منطق التحكم (مثل منطق التبديل التلقائي، والحماية من الحمل الزائد) إلى تصحيح دقيق، كما يجب مراعاة حالة المضختين أثناء الصيانة، مع زيادة أنواع وكميات قطع الغيار.

    ٣. قد يكون استهلاك الطاقة أعلى (في بعض ظروف التشغيل). إذا عمل النظام بحمل منخفض لفترة طويلة، فقد يؤدي فتح المضختين في آن واحد إلى "جرّ عربات صغيرة على عجل"، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة المضخة، ويكون استهلاك الطاقة أعلى من استهلاك مضخة واحدة. في هذه الحالة، من الضروري تحسين الأداء من خلال التحكم في تحويل التردد أو تشغيل مضخة واحدة، ولكن هذا سيزيد من التكاليف.

    4. تتطلب المساحة الكبيرة المطلوبة حجز موقع تركيب مضختين، وتزداد متطلبات المساحة لمنطقة غرفة المضخة أو غرفة المعدات، وهو ما قد لا يكون مناسبًا للسيناريوهات ذات المساحة المحدودة (مثل مشاريع التجديد).

3. اقتراحات الاختيار: القرار يعتمد على سيناريوهات التطبيق

السيناريوهات التي يفضل فيها نظام المضخة الفردية:

• صغيرفرن الزيت الحراري(على سبيل المثال الطاقة الحرارية <500 كيلو وات)، والحمل الحراري المستقر والإنتاج غير المستمر (على سبيل المثال معدات التدفئة المتقطعة التي تبدأ وتتوقف مرة واحدة في اليوم).

• السيناريوهات التي لا تكون فيها متطلبات الموثوقية عالية، ويُسمح بالإغلاق قصير الأمد للصيانة، وتكون خسائر الإغلاق صغيرة (على سبيل المثال، معدات المختبر، وأجهزة التدفئة الصغيرة).

• ميزانية محدودة للغاية، ويحتوي النظام على تدابير احتياطية (على سبيل المثال، مضخة احتياطية خارجية مؤقتة).

 

السيناريوهات التي يفضل فيها نظام المضخة المزدوجة:

• كبيرفرن الزيت الحراري(الطاقة الحرارية ≥ 1000 كيلو وات)، أو خطوط الإنتاج التي تحتاج إلى التشغيل المستمر لمدة 24 ساعة (على سبيل المثال المفاعلات الكيميائية، وخطوط خبز الطعام).

• السيناريوهات التي تكون فيها دقة التحكم في درجة الحرارة عالية ولا يُسمح بتقلبات درجة الحرارة بسبب فشل المضخة (على سبيل المثال المواد الكيميائية الدقيقة والتوليف الصيدلاني).

• الأنظمة التي تعاني من تقلبات كبيرة في الأحمال الحرارية وتعديلات متكررة في التدفق (على سبيل المثال، يتم تشغيل العديد من المعدات التي تستخدم الحرارة بالتناوب).

• في السيناريوهات التي تكون فيها الصيانة صعبة أو خسائر الإغلاق مرتفعة (على سبيل المثال المعدات البعيدة الخارجية، والمنصات البحرية)، يمكن لوظيفة التبديل التلقائي تقليل التدخل اليدوي.

إذا كنت تريد معرفة المزيد عن منتجنا، يرجىاتصل بنا!


وقت النشر: 6 يونيو 2025