مضخات التروس في أنظمة دفع السفن

في أنظمة السفن المعقدة والضخمة، تتفاعل مئات المكونات الميكانيكية والهيدروليكية لتوفير الطاقة اللازمة للحركة والتحكم والاستقرار.  تُعد المضخات الترسية  من أهم مكونات هذه الشبكة الميكانيكية، حيث تلعب دورًا أساسيًا  في أنظمة نقل السوائل والتزييت والدفع  . بفضل بنيتها البسيطة وأدائها الموثوق للغاية، تُعد المضخات الترسية مكونات أساسية في أنظمة الهيدروليك والتزييت وإمدادات الوقود في السفن.

---

المقدمة: أهمية المضخات في أنظمة الدفع البحري

يشمل نظام دفع السفينة المحرك الرئيسي، وأعمدة الإدارة، والمحامل، وعلبة التروس، والمروحة، والأنظمة المساعدة مثل التبريد والتشحيم.
ومن بين هذه الأنظمة، تتولى المضخة مسؤولية الدوران المستمر للسوائل الحيوية، مثل زيت المحرك والوقود والمبرد، في دائرة مغلقة عند ضغط محدد  .

تُعد مضخات التروس من أكثر أنواع المضخات استخدامًا في هذا المجال. تتميز  بهيكل ميكانيكي بسيط  ، ودقة عالية، وموثوقية عالية، وتوفر أداءً مستقرًا حتى في الظروف البحرية القاسية.

كاشف ضوئي نبضي Eclipse 125 نانومتر

---

ما هي مضخة التروس؟

مضخة التروس  هي مضخة إزاحة موجبة تستخدم ترسين لسحب السائل عبر المدخل وضغطه قبل إيصاله إلى المخرج.
يتكون هذا النوع من المضخات من ترسين رئيسيين داخل الغلاف، يدوران لتفريغ حجم محدد من السائل.

تأتي المضخات التروسية بنوعين رئيسيين:

1. مضخة التروس الخارجية:  تحتوي على ترسين متطابقين يدوران في اتجاهين متعاكسين.

2. مضخة التروس الداخلية:  تتكون من ترس داخلي كبير وترس داخلي أصغر.

يتم استخدام كلا النوعين في الأنظمة البحرية، وخاصة في  مجالات مثل تزييت محركات الديزل، وأنظمة نقل الطاقة، ومضخات زيت علبة التروس.

---

مبدأ تشغيل مضخة التروس البحرية

في أنظمة الدفع البحري، تعمل مضخات التروس وفقًا لمبادئ ميكانيكية بسيطة.
عندما يُدار عمود المضخة بواسطة محرك مساعد أو رئيسي، تبدأ التروس بالدوران. عند هذه النقطة:

1. على جانب مدخل المضخة  ، يتم تشكيل مساحة بين الترس والإسكان، ويقوم الفراغ النسبي بسحب الزيت أو الوقود من الخزان.

2. على جانب المخرج  ، تتشابك التروس لتوجيه السائل عالي الضغط إلى دائرة المخرج.

3. يتيح هذا الدوران المستمر للسائل أن يدور بشكل مستمر في الدائرة دون انقطاع.

بفضل تصميمها الدقيق والمسافات الصغيرة للغاية بين المكونات، تتميز هذه المضخات بالحد الأدنى من التسرب  وكفاءة حجمية عالية  .

---

دور المضخات التروسية في أنظمة الدفع البحري

في أنظمة الدفع البحرية، تتمتع المضخات التروسية بالوظائف الأساسية التالية:

1. نظام التزييت

تتطلب محركات الديزل البحرية الكبيرة تزييتًا دقيقًا لضمان استمرارية التشغيل.
تسحب مضخة التروس في هذا القسم  زيت التشحيم من حوض المحرك  وتنقله تحت ضغط إلى المحامل والأعمدة والعمود المرفقي.
في حال تعطل هذه المضخة، قد يؤدي الاحتكاك المفرط وارتفاع درجة حرارة المكونات إلى عطل خطير في المحرك.

2. نظام إمداد الوقود

في أنظمة الوقود، تُستخدم مضخات التروس لنقل الوقود من الخزان الرئيسي إلى مضخة الضغط العالي.
ونظرًا لقدرتها على التعامل مع السوائل عالية اللزوجة، مثل زيت الوقود الثقيل (HFO)، يُعد هذا النوع من المضخات مثاليًا للسفن البحرية.

3. ناقل الحركة وعلبة التروس

في أنظمة نقل الحركة البحرية، تضمن مضخات التروس دورانًا مستمرًا لزيت التشحيم بين التروس والقوابض لمنع التآكل.
وفي بعض الأنظمة، تُستخدم أيضًا لتبريد مبادل حرارة زيت علبة التروس.

4. الأنظمة المساعدة

تُستخدم المضخات التروسية أيضًا في الأنظمة المساعدة مثل مضخات التوجيه المعزز، ورافعات السطح، وأنظمة الصابورة.

---

مزايا استخدام مضخات التروس على السفن

• تصميم بسيط ومتين وطويل الأمد:  تشغيل خالٍ من المتاعب لفترة طويلة من الزمن.

• فهو فعال للغاية في السوائل ذات اللزوجة العالية،  مثل زيت المحرك أو الوقود الثقيل.

• يمكن تشغيله بسرعات منخفضة وضغوط متوسطة.

• إنه صغير الحجم وسهل التركيب.

• لا يتطلب تركيبًا معقدًا والصيانة بسيطة.

بفضل هذه الخصائص، أصبحت المضخات التروسية واحدة من  أكثر أنواع المضخات استخدامًا على نطاق واسع  في صناعة بناء السفن.

---

العيوب والقيود

بالطبع، كل جهاز ميكانيكي له حدوده، ومضخات التروس ليست استثناءً:

• عدم تحمل الجزيئات الصلبة:  يمكن أن تتضرر الأسنان إذا كان الزيت أو الوقود يحتوي على شوائب.

• اختلافات معدل التدفق بسبب اختلافات اللزوجة:  قد تنخفض دقة معدل التدفق عند درجات الحرارة العالية أو المنخفضة.

• وبالمقارنة بمضخات المكبس أو مضخات المسمار،  فإنها تظهر مستويات أعلى نسبيًا من الضوضاء والاهتزاز.

• تنخفض الكفاءة عند الضغط العالي (فوق 200 بار).

لذلك، يتم استخدامه عادة في أنظمة التشحيم والوقود ذات الضغط المتوسط، وليس في الدوائر الهيدروليكية الرئيسية ذات الضغط العالي.

---

الهيكل الداخلي لمضخة التروس

تتكون المضخات التروسية من عدة مكونات رئيسية:

1. الغلاف الخارجي:  مصنوع من الفولاذ البحري المقاوم للتآكل أو الحديد الزهر.

2. ناقل الحركة:  متصل بالمحرك عن طريق عمود.

3. تروس مدفوعة:  تتوافق مع الترس الرئيسي.

4. المحامل والبطانات:  تستخدم  لتقليل  الاحتكاك ودعم المحور.

5. الحشيات والحلقات الدائرية:  تمنع تسرب السوائل.

6. مدخل/مخرج وغطاء:  للتركيب في نظام الأنابيب الخاص بالسفينة.

تم تصميم جميع مكونات المضخة البحرية بعناية لتحمل مياه البحر والرطوبة والصدمات الحرارية.

---

مواد المكونات ومقاومة التآكل

في البيئات البحرية، قد تُسبب الرطوبة والملوحة والضغط العالي التآكل، مما يؤدي إلى تعطل المعدات بسرعة.
لذلك، تُصنع مضخات التروس المستخدمة على متن السفن عادةً من  سبائك خاصة مقاومة للتآكل  ، مثل البرونز البحري أو  الفولاذ المقاوم للصدأ 316/304
. كما تُصنع الأعمدة والبطانات من مواد مقاومة للتآكل، مثل  الجرافيت أو البرونز المطلي،  لضمان متانتها على المدى الطويل عند  ملامستها المستمرة  للزيت.

---

مضخة تروس خارجية في نظام الدفع

تُستخدم مضخات التروس الخارجية على نطاق واسع في أنظمة الدفع البحري نظرًا لدقتها العالية وقدرتها على توليد ضغوط معتدلة (تصل إلى حوالي 200 بار).
تُستخدم هذه المضخات عادةً  كمضخات زيت عالية الضغط في دوائر تزييت المحركات الرئيسية والمولدات، أو كمضخات زيت محركات مساعدة (مضخات LO).

وتشمل ميزاته الرئيسية ما يلي:

• ترسين من نفس الحجم

• إمكانية التثبيت الأفقي أو الرأسي

• ضوضاء أقل عند السرعات المنخفضة

• قادرة على تحمل الزيوت ذات اللزوجة العالية

---

مضخات التروس الداخلية في السفن

تُستخدم مضخات التروس الداخلية عادةً  في الدوائر التي تتطلب  تدفقًا ثابتًا وضغطًا منخفضًا  . بفضل تصميمها الذي يجمع بين التروس الداخلية والخارجية، تُنتج هذه المضخات  تدفقًا أكثر انتظامًا واهتزازًا أقل من مضخات التروس الخارجية  .

تتضمن التطبيقات الرئيسية على السفن ما يلي:

• مضخة زيت ناقل الحركة

• مضخة زيت تبريد المبادل الحراري

• مضخة نقل الوقود الخفيف

---

صيانة مضخة التروس والمحافظة عليها

في البيئات البحرية، تُعدّ الصيانة السليمة لمضخات التروس  أمرًا بالغ الأهمية  لإطالة عمرها الافتراضي.
ومن أهم نقاط الصيانة:

1. قم بفحص زيت المحرك بشكل دوري:  يمكن للملوثات أو الجزيئات الموجودة في الزيت أن تسبب تآكل التروس.

2. تحقق من الضغط ومعدل التدفق:  الانخفاض المفاجئ في الضغط هو علامة على وجود تسرب داخلي أو تآكل.

3. استبدال الفلاتر بانتظام:  يجب استبدال فلتر الزيت أو الوقود وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة.

4. تزييت الأعمدة والبطانات:  يتم تنفيذه وفقًا للبرنامج المحدد من قبل الشركة المصنعة.

5. فحص المفاصل والتأكد من عدم وجود تسريبات:  يجب إصلاح أي تسريبات على الفور.

مع الأخذ في الاعتبار هذه النقاط الرئيسية، يمكن أن تصل مدة خدمة مضخات التروس البحرية إلى أكثر من  10 سنوات من التشغيل المستمر  .

---

أعطال مضخة التروس الشائعة وحلولها

---

مقارنة مضخات التروس مع المضخات البحرية الأخرى

لذلك، تعد المضخات التروسية خيارًا اقتصاديًا وموثوقًا به للعديد من تطبيقات الضغط المتوسط.

---

العلامات التجارية والمصنعين ذوي السمعة الطيبة لمضخات التروس البحرية

في السوق العالمية، تشارك العديد من العلامات التجارية المعروفة بشكل نشط في  إنتاج مضخات التروس لأنظمة الدفع البحري، بما في ذلك:

• IMO AB (السويد)

• قنابل الفايكنج (الولايات المتحدة الأمريكية)

• ريكسروث (ألمانيا)

• توهيل/فيل رايت

• مضخات أزكيو (إسبانيا)

• كلارا (النمسا)

في إيران، تقوم الشركات التي تستورد المعدات البحرية أيضًا بتوريد نماذج مختلفة من  مضخات الزيت والوقود للمحركات البحرية من هذه العلامات التجارية.

---

خاتمة

تلعب مضخات التروس دورًا محوريًا في أنظمة الدفع البحري. تحافظ هذه الأجهزة المدمجة والقوية  على
تدفق مستمر للزيت والوقود بين المحرك وعلبة التروس والأنظمة المساعدة، مما يضمن التشغيل السليم والفعال لمحرك السفينة.

تُعد المضخات الترسية من أفضل الخيارات للأنظمة البحرية، نظرًا  لمتانتها العالية، وبنيتها البسيطة، وموثوقيتها العالية، وانخفاض تكاليف صيانتها  . ولكن، لتحقيق الأداء الأمثل، يجب اختيار المضخة الترسية المناسبة بناءً على  نوع السائل، وضغط التشغيل، ومعدل التدفق المطلوب، والمعايير البحرية.

وفي نهاية المطاف، فإن اختيار  المضخات التروسية عالية الجودة التي تلبي المعايير الدولية (مثل ABS أو DNV)  يمكن أن يضمن موثوقية وتشغيل نظام الدفع الخاص بالسفينة على المدى الطويل