كيفية استخدام الروافع للحصول على المياه والحفاظ عليها
كيفية استخدام الروافع للحصول على المياه والحفاظ عليه،ا “وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاء كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ” هكذا ذكر الله تعالى في كتابه العزيز موضحا أهمية المياه في حياتنا، ونتيجة للنقص الملحوظ للماء في عالمنا اتجه الكثير إلى استخدام روافع الماء، لذا فعلينا جميعا أن ندرك كيفية استخدام الروافع للحصول على المياه والحفاظ عليها حتى ننال حظنا من النجاة والحصول على المياه في أوقات ضعفها وأيضا للحصول على شدة عالية للماء لكي تكفي أغراضنا اليومية، والرافعة تُعرَّف فيزيائياً على أنها الآلة التي تستخدم عند المركز لمضاعفة قوة التأثير على جسم آخر.
مقدمة عن موضوع كيفية استخدام الروافع للحصول على المياه والحفاظ عليها
- لأن المياه هي السبب الرئيسي لبقاء الكائن الحي واستمرارية حياته، لذا يسعى الإنسان دائمًا للحصول عليها وعادة ما يلجئون لاستخدام روافع للمياه خاصة هؤلاء الذين يسكنون الطوابق العُليا نتيجة الضعف الدائم في منسوب المياه الواصلة إليهم.
أقرأ أيضًا: ما هي مراحل معالجة المياه
بحث عن دور الروافع في دعم الحياة في البيئة الصحراوية
روافع المياه
- جاءت فكرة استخدام الروافع حيث تطورت صناعياً إلى الروافع الميكانيكية واليدوية لرفع المياه الجوفية من باطن الأرض وزيادة شدتها في مناطق ضعف المياه، ومن هنا كانت الروافع أول ما بحث الإنسان عنه لغرض تقليل الجهد وتوفير الوقت.
- لا يوجد في الوثائق التاريخية إلى الآن توثق لتاريخ اختراع روافع المياه، إلا أنه يمكن القول إنها استخدمت للمرة الأولى بالمناجم الموجودة في وسط ألمانيا، وأول من قدم وصفاً لروافع المياه هو العالم روبرت فلود بعد إحدى المرات التي قام فيها بزيارة لألمانيا.
تطبيقات روافع المياه
- تم استخدام روافع المياه لأول مرة في لندن مع حلول القرن التاسع عشر، والتي كانت تعمل باستخدام الضغط المرتفع للماء من خلال استخدام العديد من الأنابيب المقدمة من شركة لندن للطاقة الهيدروليكية.
- وكان يتميز هذا النوع من الروافع بثمنها المنخفض وصغر حجمها وهدوئها وتحملها الظروف الجوية المختلفة من ارتفاع في درجات الحرارة واخفضاها ورطوبة الجو والفيضانات المختلفة للماء.
- وغيرها من الظروف الأخرى الغير مناسبة للأجهزة الكهربائية، فكانت تستمر تلك الروافع في العمل وقتًا طويلًا لذا فظل الاعتماد عليها مستمراً حتى مع بداية ظهوره المحركات الكهربائية.
- وكانت تستخدم تلك الأنواع من الروافع أيضاً في عمليات تشغيل المياه بالسكك الحديدية وتم تطوير تلك الروافع في المصانع المختلفة بلندن.
آلة عمود الماء
- أطلق عليها أيضاً محرك عمود الماء وتعد أكبر شكل تم تصميمه لرفع الماء وتم استخدامه مع منتصف القرن الثامن عشر لعمليات الضخ في مناطق التنجيم المختلفة.
- يتم نقل الماء بداخلها عن طريق استخدام آلة أخرى بداخلها تشبه العواميد وتشبه في طريقة عملها إلى حد كبير المحركات الكهربائية وكانت تستخدم تلك المحركات في ضخ المياه من مكان إلى آخر.
- تعتمد غسالات الملابس بشكل كبير على استخدام محركات ضخ المياه، وكانت بداية استخدامها في الستينات من القرن الماضي حيث الغسالات الخشبية التي كانت تُصنَّع بالمناطق الريفية.
- والتي تحتوي على حوضاً خشبياً به مضخات للمياه ومزود بمقبض للتحكم في تلك المضخات لدفع المياه إليها ومن ثمَّ استخدامها لتنظيف الملابس.
- لم تكن تلك العملية مكلفة إذ أن روافع المياه تعتمد على ضخ المياه الجوفية من باطن الأرض وبالتالي استخدامها في أغراض مختلفة.
- توقفت استخدامات المحركات المائية وتم استبدالها في الوقت الحالي بالمحركات الكهربائية نتيجة لضعف المحركات المائية في أوقات زيادة الاستهلاك المائي وفي ظروف شدة البرودة في الشتاء حيث تتجمد المياه بداخلها كما أن معظمها كان يُدار يدوياً فيحتاج إلى الجهد بجانب استهلاك الكثير من الوقت.
أهمية استخدام الروافع
للروافع دور كبيرة كبير في حياتنا اليومية فقد وفرت علينا جهود كبيرة في نقل المياه من مكان لآخر بجانب العديد من المميزات الأخرى ومنها:
- زيادة شدة المياه، حيث أنها تقوم بنقل المياه من أسفل إلى أعلى مع زيادة شدته بآليات معينة وبذلك توفر الجهد علينا في نقل تلك الكميات من الماء.
- الحفاظ على وجود الماء في حالات انقطاعها، حيث تقوم باستخدام قوة دفع لجذب المياه من باطن الأرض إلى أماكن وصولها.
- الدقة والسرعة في الأداء، فتستطيع روافع المياه نقل كمية كبيرة خلال لحظات صغيرة دون انقطاع أو وجود عطل في تشغيلها.
أنواع روافع المياه
تختلف روافع المياه عن بعضها البعض في السعر والقوة وأماكن التصنيع والمواصفات، وإليكم أفضل تلك الأنواع:
مواتير كالبيدا
- وتتميز تلك المواتير بالجودة العالية لمواد تصنيعها والتي تتحمل ارتفاع درجة الحرارة ومقاومتها للصدأ.
- وتتميز أيضا بقوة التحمل فيمكنها أن تستمر لساعات طويلة دون انقطاع.
- وجود قسم للصيانة خاص بالشركة ذاتها وضمان يستمر لمدة خمس سنوات.
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 15 متراً يتم استخدام موتور كالبيدا قوته نصف حصان (220 فولت).
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 50 متراً يتم استخدام موتور كالبيدا بقوة واحد حصان (220 فولت).
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 200 متراً يتم استخدام موتور كالبيدا قوته اثنان حصان (220 فولت).
مواتير مارينا
- تتميز مواتير مارينا بأنها مصنعة من النحاس المقاوم للتلف والتآكل، وتتميز أيضًا بقوة ضخ للمياه وبضمان يستمر لمدة خمس سنوات ضد عيوب الصناعة.
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 50 متراً يتم استخدام موتور مارينا بقوة واحد حصان.
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 70 متراً يتم استخدام موتور مارينا بقوة اثنان حصان.
مواتير ماتريكس
- تتميز مواتير ماتريكس بالكفاءة العالية في تصنيعها والجودة العالية في عملها وانخفاض أسعارها مقارنة بغيرها من أنواع المواتير الأخرى وأهم ما يميزها انخفاض صوتها مما يؤدي إلى عدم وجود ضوضاء مصاحبه أثناء عملها.
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 15 متراً يتم استخدام موتور ماتريكس قوته نصف حصان.
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 50 متراً يتم استخدام موتور ماتريكس بقوة حصان.
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 200 متراً يتم استخدام موتور ماتريكس قوته اثنان حصان
مواتير ويلو
- تتميز مواتير ويلو بكفاءتها العالية في العمل وتحملها الضغط والتغيرات الهوائية المختلفة فتستطيع العمل لساعات طويلة دون انقطاع.
- تتميز أيضًا بقدرتها الهائلة في توفير الكهرباء لذا فتمثل اختياراً مفيداً للكثير من العملاء.
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 50 متراً يتم استخدام موتور وبلو قوته واحد حصان.
- لرفع المياه إلى مسافة قدرها 50 متراً وسحبها من ارتفاع 15 متر يتم استخدام موتور ويلو قوته حصان ونصف
مواتير لينز
- تتميز مواتير لينز بكفاءتها العالية وبقدرة على توصيل المياه لمسافات بعيدة دون انقطاع، ومتانة المواد المصنعة منها، كما تتميز بتحملها لدرجات الحرارة المرتفعة وتحمل الضغط القوى.
طريقة اختيار موتور رفع المياه المناسب
- يجب التعرف على مواد تصنيع هذا الموتور، إذ يمثل الإستانلس أفضل المواد الداخلة في تصنيعه.
- يجب التعرف على نوع الريشة الداخلية للموتور، أفضل الأنواع هو النوع المصنع من النحاس.
- التعرف على ضمان الموتور لحفظ حقوق العميل.
- يُفضَّل أن يحتوي الموتور على حساس حراري حتى يتم تجنب أي مشاكل قد تحدث للموتور نتيجة ارتفاع درجة حرارتهما يؤدي إلى وجود عطل أو تلف.
فكرة عمل مواتير رفع المياه
تعتمد فكرة عمل مواتير روافع المياه على الكثير من القوانين والآليات المختلفة كالتالي:
أولاً: المحرك الكهربائي
- تعتمد حركة دوران المحرك الكهربائي على قانون شدة التيار لأمبير حيث ينص على أنه عند مرور شدة تيار بقوة معينة داخل سلك كهربائي فإن هذا السلك يولد مجالاً مغناطيسيا حول محوره فيعمل السلك نفسه كمغناطيس له قطبان أحدهما موجب والآخر سالب فينجذب أحد الأطراف نحو القطب السالب والطرف الآخر نحو القطب الموجب فيؤدي إلى حدوث حركة الدوران.
- جهاز المكثف الذي يتضمنه المحرك الكهربائي والذي من دوره القيام بتخزين الطاقة الكهربائية، كما أنه يحتوي على اثنين موصل كهربي غير متلامسان، ومفصولة عن بعضها البعض بواسطة فواصل كهربائية، وفي بعض الأحيان لا يتم إضافة العوازل فيمثل الهواء نفسه عازلًا ذاتًيا حيث أن المكثف يتكون من طابقان نحاسيان بينهما هواء.
- عند بداية عمل الملك تبدأ عملية ضخ الشحنات على صفيحة من صفائح المكثف والتي بدورها تحمل شحنة سالبة نتيجة تكاثف الإلكترونات عليها، وتساعد تلك الشحنات السالبة على إنتاج شحنات موجبة على الصفيحة الأخرى المقابلة لها، وتزداد الطاقة بزيادة الشحنات الكهربائية فالتناسب بينها تناسب طردي وبالتالي تزدادا الطاقة المخزنة وشدة التيار في الصفيحة الموصلة، وعند اتصال الصفائح عن طريق غلق المفتاح الكهربي يساعد ذلك على تدفق الطاقة المخزنة بينهما وبالتالي يؤدي إلى إنتاج طاقة تؤدي إلى استمرارية عمل المحرك الكهربائي.
ثانياً: المحرك البخاري
- تعتمد فكرة عمل المحرك البخاري على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية عن طريق قوة البخار، ويقوم السخان بتوفير البخار الذي عن طريقه يتم الضغط المؤدي إلى التمدد ويتحول جزء آخر من البخار إلى طاقة لعمل المحرك، وتتسرب باقي الكمية من البخار من خلال المحرك، كما يقوم المكثف بتكثيف كمية من البخار بداخله عند ظروف ضغط ودرجات حرارة مناسبين، ونتيجة لوفرة البخار داخل المحرك يؤدي ذلك للزيادة في كفاءة عمله وبالتالي يضمن الكفاءة العالية لآلية عمل المحرك البخاري باستخدام مكثف ذو درجات حرارة منخفضة وقوة ضفة عالية.
ثالثاً: محرك الاحتراق الداخلي
تعتمد آلية عمل هذا الجهاز على قوة حرق الوقود بداخلة مما يؤدي إلى إنتاج طاقة، ويعتمد هذا الجهاز على مجموعة الأجهزة الأخرى التي تقوم بإنتاج المواد المؤكسدة عن طريق التفاعل مع بعض المواد المؤكسدة والذي يؤدي بدوره إلى إنتاج مواد الاحتراق وسوائل أخرى لزيادة عملية الاحتراق.
وتٌكسب تلك السوائل الطاقة والقدرة للمحرك عن طريق الحرارة الناتجة من احتراقها، وتعتبر تلك الآلية جزءاً من ديناميكية عمل هذا الجهاز، ويتم إنتاج الطاقة عن طريق جزء الIC الداخلي بالجهاز نتيجة لعمليات احتراق الغازات التي تتم من خلال الأسطح المتحركة لهذا النوع من المحركات.
سبب إضافة البالونة للمحرك الكهربي
في المحركات الكهربائية الحديثة تمت إضافة البالونة حتى تحافظ عليه من التلف حيث تقوم بالتخزين والتفريغ التلقائي لضغط المياه مما يؤدي إلى زيادة زمن تشغيل مواتير المياه بما يكفي لمليء تلك البالونة وتأخير عمل تلك المواتير حتى يتم تفريغها تماماً من المياه المختزنة بداخلها، أي باختصار شديد أن البالونة دورها (تنظيم عمل الأوتوماتك) لكي تكون المدة بين الفصل والتشغيل حوالي دقيقة في اقل الأحوال حسب فتح الحنفيات وإغلاقها فتحفظ المواتير من الاحتراق
مكونات موتور رفع المياه
- هيكل موتور المياه: ويتكون من الملف، والمكثف.
- الجزء الدوار بالموتور: وهو عبارة عن قطعة معدنة أسطوانية مثبته على محور أسطواني بواسطة 2 بولبرنات.
- الغطاء الأمامي والخفي: ويتكون من المروحة، وغطاء المروحة.
- المضخة: وتتكون من الهيكل، الغطاء الأمامي، ودافعة المياه.
طرق تركيب موتور رفع الماء
- تركيب مانع الرجوع بشكل رأسي وليس أفقياً حتى لا يقوم بترسيب الشوائب ويتوقف عن العمل.
- تركيب بالونة الموتور حتى لا يحدث توقف مستمر للقطع الداخلية بها.
- تركيب شيك بلف واحد ولا يفضل تركيب أكثر من ذلك.
- تركيب جهاز الفوماك والذي يعمل على حماية الموتور عند استمراره في العمل في حالة وجود مياه وهذا ما يؤدي في النهاية إلى تلف الموتور.
طرق إصلاح أعطال الموتور بالمنزل
- الفحص اليدوي للذر الكهربي.
- استخدام جهاز أوم ميتر لفحص السلك الموصل للموتور المائي بالكهرباء.
- إزالة غطاء المروحة ومحاولة تدويرها يدوياً للتعرف إذا كانت تعمل أم لا.
- إزالة غطاء المكثف والأسلاك الموصلة له.
- يوجد بالملف ثلاث أسلاك، اثنان منهما متصلين بالمكثف والأخر متصل بسلك التغذية، وهناك سل آخر بين الملف وسلك التغذية.
- فحص الملف عن طريق جهاز الأوم ميتر وعند وجود عطل يقرأ الجهاز قياساتٍ صغيرة.
- وإذا كان الملف مفتوحاً تكون مقاومة الملف لا نهائية وعندها لن تكون هناك قراءة للجهاز.
- في كلا الحالات يتم إعادة تدوير ملف الموتور مرة أخرى.
- قد يكون سبب العطل في بعض الحالات هو تلف الملف وحينها يمكن ملاحظته عن طريق وجود صوت أنين ضعيف جداً ويمكن استخدام جهاز الأوم ميتر للتأكد.
- تتمثل قطع الغيار للموتور في الرومانات، والمكثف.
Top of Form
Bottom of Form
احتياطات للحفاظ على روافع المياه
- يحذر تشغل الموتور في حالة انقطاع وجفاف المياه خاصة خلال النصف ساعة الأولى من الجفاف لأن ذلك قد يؤدي في النهاية إلى احتراقه.
- في حالة وجود أكثر من شقة بالعمارة، يرجي استخدام أكثر من موتور ويتم التبادل فيما بينهما دون أن يستخدم طابقين نفس الموتور في نفس الوقت لأن ذلك قد يؤدي إلى تلف الموتور، ولتجنب تلك المشكلة يمكنك الاستعانة بتركيب جهاز الفوماك والذي من وظيفته التحكم التلقائي في وقت عمل وفصل الموتور دون الحاجة إلى وجود تدخلاً يدوياً.
مضخات المياه
هي أجهزة يتم فيها انتقال المياه من سطح لآخر عن طريق استخدام الأنابيب بداخلها وتعتمد بشكل مباشر على قوة الدفع والضغط، ويتم استعمالها لنقل المياه عن بُعد مصدرها عن المنزل أو الموقع المراد ضخها إليه.
استخداماتها:
في حالة المنازل تشبه إلى حد كبير لمواتير المياه حيث تقوم بضخ المياه من مكان إلى آخر مصاحبة بزيادة في الشدة والسرعة، أما في حالة المنشئات يتم استخدامها لزيادة شدة المياه ولتوصيلها داخل أجهزة الصناعة بغرض تشغيلها أو تبريدها، كما تستخدم المضخات في الزراعة في عمليات الري عن طريق نقل منسوب المياه من مكان لآخر.
أنواع مضخات المياه:
-
مضخات إيجابية الإزاحة
وتعمد آلية عملها على تحريك السائل عن طريق حجب حجم معين منه ثم توزيعه مرة أخرى عن طريق أنبوب لتقوم بتفريغه معتمدة على قوة الدفع والضغط للسائل لنقلة من مكان إلى آخر.
-
مضخات الدفع المرنة
تشبه في عملها شكل النبضات إذ أنها تقوم بنقل السائل في شكل حركات ترددية بدفعات متتالية مما يشبها بالنبضات.
-
مضخات الجاذبية الأرضية
وتلك الأنواع من المضخات التي تعتمد بشكل مباشر على الجاذبية الأرضية في آلية عملها دون الاعتماد على أي عامل مؤثر آخر.
-
مضخات البخار
وتعتمد تلك المضخات على استخدام قوة البخار كآلية لعملها.
-
المضخات بدون صمامات
تستخدم تلك الأنواع من المضخات بكثرة في الأدوات الطبية حيث تتميز بعد وجود صمامات أو منافذ إغلاق للأنابيب الداخلية لمنع تحرك السائل أو تغيير اتجاهه، ولكن تعتمد فكرة عملها على وجود اتصال بين أثنين من الأنابيب أحدهما مرن والآخر غير مرن، ويتم اندفاع السائل عند الضغط على أحد طرفي الأنبوب المرن.
كما تختلف أنواع المضخات طبقاً لآلية عملها إلى:
- مضخات الدفع: تعتمد بشكل مباشر على ضغط الغاز.
- مضخات السرعة: تعتمد هذه المضخات على إضافة الطاقة الحركية إلى السائل وذلك بزيادة قوة التدفق، ومن أمثلة هذا النوع من المضخات هي المضخات الديناميكية.
- مضخات الجاذبية: والتي تقوم بضخ الماء باستخدام قوى الجاذبية.
المضخات اليدوية
وتعد تلك الأنواع من المضخات هي الأشهر إذ أنه قد بدأ استخدامها قديما ومازالت تستخدم إلى الآن، وتعتمد آلية عملها على سحب السائل من مصدر معين وإعادة ضخه مرة أخرى دون تنقيته وقد يؤدي ذلك إلى الإصابة بالعديد من الأمراض، وهذا بخلاف المضخات اليدوية الحديثة والتي تستخدم في المناطق الحضرية وتذود بآلية لتنقية المياه، كما أن لديها القدرة من سحب المياه من أماكن عميقة يعجز البشر في الوصول إليها، ويمثل هذا النوع أكثر أمانا من النوع الآخر.
تطبيقات استخدام المضخات
استخدمت المضخات منذ القدم لأغراضٍ عدة، فاستخدمت قديماً في الطواحين الهوائية والمائية، وحالياً يتم استخدامها في عمليات الري والحد من خطورة الفيضانات ومحطات الصرف الصحي والكشف والتنقيب ونقل البترول وفي أنظمة التبريد والتكييف، لذا فتتوفر المضخات في أشكال وأحجام كثيرة وأنواع مختلفة حسب قوة الضغط المؤثرة عليها.
طرق تهيئة المضخة
يتم في البداية إضافة السائل المراد ضخه إلى خط التغذية بالمضخة إذ أن مضخات السوائل لا تتمكن من سحب الهواء بداخلها، وفي حال إذا قامت بسحب الهواء قبل توصيل خط التغذية بالسائل تقوم بالتوقف عن العمل ولن تعود للعمل ثانية إلا بعد تفريغ الهواء بداخلها واتخاذ المسار الصحيح للتوصيل.
آلية عمل المضخات
تعتمد فكرة عمل المضخات على إضافة الطاقة إلى السوائل حتى تقوم بنقله من مكان إلى آخر، وتبدأ المضخة في العمل عندما يتم طرد الهواء بعيداً مما يؤدي لوجود بؤرة من الضغط المنخفض يتم ملؤها باستخدام الهواء أو عن طريق استخدام الماء لتملؤها في حالة مضخات المياه، ونتيجة لذلك يتم نقل السائل بسبب وجود فرق في الضغط.
وبلغت المضخات أهمية كبيرة فأصبح لا غنى عنها في أماكن نقل السوائل لقيامها بالعديد من الوظائف ومنها:
- نقل السوائل من منطقة إلى أخرى.
- نقل السوائل من المناطق السفلى إلى المناطق العليا.
- ارتفاع ضغط أنظمة النقل الخاصة بالسوائل.
- ارتفاع ضغط السوائل.
طريقة اختيار نوع المضخة المناسب
تؤثر العديد من العوامل على آلية اختيار نوع المضخة المناسبة كالتالي:
- التعرف على سعة المضخة والارتفاع المرغوب، وذلك للتحكم في سرعتها ونوع السحب المفرد أو المزدوج.
- مراعاة درجة الحرارة المرغوبة لضخ السوائل، وهي تختلف من نوع لآخر.
- لزوجة السائل المراد ضخه.
- مراعاة المعادن المستخدمة في تصنيع المضخة، واختيار الوسيط المستخدم لها حتى تتم حمايتها من التآكل أو الصدأ.
إرشادات عند استخدام المضخات
هناك عدة إرشادات يجب إتباعها عند استخدام المضخة لضمان سلامتها وزيادة عمرها الافتراضي وحمايتها من التلف وهي كالتالي:
- عند عمليات نقل الوقود أو دورات التزييت أو رفع المياه العزبة يرجى استخدام مضخات الضغط العالي.
- عند دورات التبريد أو السفن يرجى استخدام مضخات كبيرة في الحجم.
- عند عمليات ضخ المياه العذبة أو مياه الصرف الصحي يتم استخدام مضخات متوسطة الحجم.
موضوعات أخرى:
خاتمة عن كيفية استخدام الروافع للحصول على المياه والحفاظ عليها
استخدام روافع المياه ليس بالأمر المستجد على الإنسان المصري، فقد استخدمه المصريون قديما في صورة سواقي المياه الرافعة التي كانت تُدار بواسطة دابة لغرض ملئ الإناء بالمياه من الأرض، وتم تطويره حديثاً، حتى وصلنا للأشكال المعروفة من الأجهزة.