يجب ملء مضخات الطرد المركزي (باستثناء مضخات التحضير الذاتي-) بالماء في المضخة وأنبوب الإدخال قبل البدء، وإلا فلن تتمكن المضخة من ضخ الماء. لا تنتج مضخة الطرد المركزي الماء بعد البدء، غالبًا بسبب عدم تفريغ الهواء الموجود في المضخة بالكامل وعدم ملء الماء.
هناك طريقتان رئيسيتان لملء المياه قبل بدء تشغيل مضخة طرد مركزي: إحداهما هي استخدام صمام سفلي مُجمَّع لملء الماء، وهو صمام -أحادي الاتجاه يتم تركيبه عند مدخل أنبوب الإدخال. عيب هذه الطريقة هو أن الصمام السفلي به خسارة كبيرة في الرأس، مما يؤثر على كفاءة جهاز مضخة المياه؛ هناك طريقة أخرى وهي ملء الماء بدون صمام سفلي. أكبر ميزة لهذه الطريقة هي توفير الطاقة، والتي يمكن أن توفر 10% إلى 15% مقارنة بمحطات الضخ ذات الصمامات السفلية. فيما يلي عدة طرق لملء مضخات الطرد المركزي ليختار منها المستخدمون عند تشغيل مضخة المياه.
1. طريقة تعبئة المياه الاصطناعية
بالنسبة لمحطات الضخ الصغيرة ذات قطر أنبوب مدخل أقل من 300 مم، عادة ما يتم تثبيت صمام سفلي عند مدخل أنبوب المدخل، ويتم استخدام طريقة التعبئة اليدوية بشكل عام، أي يتم ملء الماء من فتحة التعبئة والعادم المخصصة في الجزء العلوي من غلاف المضخة من خلال قمع تعبئة (أو زجاجة عادية مقلوبة مع إزالة الجزء السفلي من الزجاجة). بالنسبة لمحطات الضخ الصغيرة التي يبلغ قطر أنبوب الإدخال أقل من 300 مم، يتم عادةً تثبيت صمام سفلي عند مدخل أنبوب الإدخال، ويمكن أيضًا ملء الماء في المضخة من أنبوب مخرج المضخة (محطات الضخ ذات أنابيب مخرج أقصر). نظرًا لعدم الحاجة إلى شراء معدات أخرى لملء المياه، فإن طريقة تعبئة المياه هذه شائعة جدًا في محطات الضخ الريفية الصغيرة في الوقت الحاضر.

بالنسبة لمحطات الضخ الصغيرة التي لا تحتوي على صمامات سفلية أو صمامات فحص وخطوط أنابيب قصيرة، يمكن أيضًا استخدام طريقة البدء أثناء ملء الماء في المضخة من أنبوب المخرج لإزالة الهواء تدريجيًا في المضخة وخطوط الأنابيب. بشكل عام، بعد بضع دقائق من ملء الماء المستمر، يمكن أن تبدأ المضخة في الضخ بشكل طبيعي.
2. طريقة تعبئة خزان المياه بالفراغ
بالنسبة لمحطات الضخ الصغيرة التي لا تحتوي على صمامات سفلية، يمكن استخدام طريقة ملء خزان المياه المفرغة. خزان المياه الفراغي هو خزان مياه من النوع المغلق ملحوم بصفائح حديدية، بسعة لا تقل عن ثلاثة أضعاف قدرة أنبوب الإدخال. يجب أن يكون موضع تركيب خزان المياه أقرب ما يمكن إلى مضخة المياه، ويجب أن يكون الارتفاع السفلي لخزان المياه أقل قليلاً من محور مضخة المياه. يبلغ ارتفاع خزان المياه الفراغي بشكل عام ضعف قطر الخزان.
قبل بدء تشغيل مضخة المياه، املأ خزان المياه بالماء وأغلقه. بعد تشغيل مضخة المياه، يدخل الماء من صندوق التفريغ. بسبب انخفاض مستوى الماء في الخزان، يتشكل فراغ معين داخل الخزان. سوف يدخل الماء الموجود في خزان المدخل إلى الخزان من خلال أنبوب المدخل تحت تأثير الضغط الجوي، وبالتالي تشكيل دورة مياه وبدء التشغيل العادي لمضخة المياه. تتميز طريقة تعبئة المياه هذه بالمزايا التالية: انخفاض الفقد الهيدروليكي، وكفاءة محطة الضخ العالية، وانخفاض كثافة اليد العاملة للموظفين الفنيين، وسهولة التشغيل-، كما تساعد على تحقيق التحكم الآلي في وحدة مضخة المياه.
3. طريقة تعبئة المضخة النفاثة
عند استخدام محرك ديزل لتشغيل مضخة مياه لضخ المياه، يمكن استخدام غاز العادم الذي يتم تفريغه بواسطة محرك الديزل للتدفق إلى طائرة نفاثة متصلة بالجزء العلوي من مضخة المياه للضخ والتعبئة، وبالتالي إزالة الصمام السفلي لمضخة المياه. عند تشغيل مضخة المياه، أغلق غطاء الصمام المتصل بالمقبض، ويتم رش غاز العادم من فوهة النفاثة لامتصاص الهواء الموجود في المضخة عبر أنبوب التوصيل. بعد ملء الماء، افتح غطاء الصمام وأغلق صمام التحكم. مزايا طريقة تعبئة المياه هذه ذات شقين: أولاً، إنها تستخدم آلة الطاقة بشكل كامل؛ ثانياً، يعمل على تحسين كفاءة محطة الضخ.
4. طريقة تعبئة المضخة اليدوية
كنوع من المضخات الحجمية الترددية، يتم استخدام المضخات اليدوية على نطاق واسع في المناطق الريفية في الصين. يمكن للمزارعين استخدام مضخاتهم اليدوية كمضخات تفريغ لملء مضخات الطرد المركزي بالمياه، وهو أمر مريح واقتصادي.
الاستخدام الأكثر شيوعًا هو تركيب مضخة يدوية على منفذ الشفط لمضخة الطرد المركزي أو بالقرب من خط أنابيب مدخل مضخة المياه، لاستخراج الهواء وإدخال الماء، مما يجعلها أداة لملء الماء عند تشغيل مضخة الطرد المركزي، وبالتالي إزالة الصمام السفلي على خط أنابيب مدخل مضخة المياه، وتقليل فقدان الطاقة، وتحسين كفاءة جهاز مضخة المياه.
5. طريقة تعبئة المياه ذاتية التوجيه
بالنسبة لغرف المضخات شبه المغمورة (أي محطات الضخ حيث يكون ارتفاع أنبوب الإدخال وأعلى المضخة أقل من مستوى الماء في حوض المدخل)، يمكن إدخال الماء إلى المضخة بمفردها دون الحاجة إلى الري اليدوي. عيب محطة الضخ هذه هو أنها لا تستغل بشكل كامل قدرة الشفط لمضخة المياه، ويتم تقليل ارتفاع تركيب مضخة المياه، مما لا يزيد فقط من حجم حفر الأساس، ولكن أيضًا يجعل التشغيل والإدارة غير مريح؛ لكن المزايا واضحة تمامًا أيضًا، أي أنه من السهل تحقيق أتمتة محطة الضخ ولديها توقيت قوي.
6. طريقة تعبئة الماء المعلق ذاتياً
يتم تحقيق طريقة تعبئة المياه المعلقة ذاتيًا من خلال مبدأ "إزاحة غاز الماء" من خلال الاستفادة من فرق الكثافة بين الماء والغاز. يمكن لهذه الطريقة إزالة الصمام السفلي لمضخة المياه.
أولاً، قم بتصميم خزان تهوية يحتوي على كمية مناسبة من الحاوية. عادة ما يكون خزان التهوية مصنوعًا من البلاستيك أو من صفائح الحديد الرقيقة، وتبلغ تكلفته نصف تكلفة الصمام السفلي فقط. بعد ذلك، يتم وضع خزان التهوية عند مدخل مضخة المياه، مما يشكل جسمًا متصلاً بمضخة المياه وخط الأنابيب. وفي الوقت نفسه، قم بتركيب صمام التحكم في التهوية على قناة التهوية بين خزان التهوية ومضخة المياه. عند ملئه بالماء، املأ خزان التهوية بالماء مسبقًا، وأغلقه بغطاء، ثم افتح صمام التهوية. بعد اكتمال التهوية، أغلق صمام التهوية وقم بتعليق جزء من الماء في أنبوب الإدخال. سيؤدي تكرار هذه الطريقة عدة مرات إلى استنفاد الهواء تمامًا وملء أنبوب الإدخال بالماء. عند هذه النقطة، يمكن تشغيل مضخة المياه لعمليات الرفع. قبل إيقاف التشغيل، طالما أن صمام البوابة مغلق قبل إيقاف التشغيل، فلن يعود مدخل المياه إلى موضعه الأصلي. في المرة القادمة التي تبدأ فيها، لن تكون هناك حاجة لإعادة ملء المياه. تتمثل مزايا طريقة تعبئة المياه هذه في أن سعر خزان التهوية منخفض نسبيًا، وسهل التصنيع، وكثافة اليد العاملة منخفضة، ويوفر الطاقة.
7. طريقة تعبئة مضخة الفراغ
بالنسبة لمحطات الضخ الكبيرة والمتوسطة الحجم- التي يزيد قطر أنابيب الإدخال فيها عن 300 مم، أو محطات الضخ ذات متطلبات التشغيل الآلي العالية، تُستخدم أجهزة ضخ التفريغ بشكل شائع كمعدات تعبئة المياه. يتم تجميعها من مضخات التفريغ وغيرها من المعدات، ومضخات التفريغ شائعة الاستخدام في محطات الصرف والري هي في الغالب مضخات تفريغ حلقية للمياه.
يتم تركيب دافعة مسننة لامركزية داخل غلاف المضخة الأسطوانية لمضخة التفريغ ذات الحلقة المائية. يمتلئ غلاف المضخة بالمياه المتداولة، وأثناء ضخ الفراغ، تدور المكره. تحت تأثير قوة الطرد المركزي، يتم طرح الماء المتداول في غلاف المضخة حول المكره، مما يشكل حلقة مياه دوارة على الجدار الداخلي لغلاف المضخة. نظرًا للتركيب اللامركزي للمكره داخل غلاف المضخة، يختلف حجم المساحة المتكونة بين حلقة الماء والشفرات المسننة. عندما تدور المكره في اتجاه عقارب الساعة، تزداد المسافة بين الشفرتين في النصف الأيمن تدريجيًا.

في ظل الظروف المغلقة، مع زيادة حجم الهواء، ينخفض الضغط، مما يشكل فراغًا. يدخل الهواء الموجود في مضخة المياه وخط الأنابيب إلى منفذ الشفط على شكل هلال على الجانب الأيمن من غلاف مضخة التفريغ من خلال أنبوب الشفط ويتم امتصاصه في مضخة التفريغ. المسافة بين الشفرتين في النصف الأيسر من دافعة مضخة التفريغ تقل تدريجياً، وبالتالي يتم ضغط الهواء ويزداد الضغط. أخيرًا، يتم تفريغه من مضخة التفريغ من خلال منفذ العادم على شكل هلال على الجانب الأيسر من غلاف مضخة التفريغ ويدخل إلى صندوق فصل غاز الماء لفصل المياه المتداولة التي يتم إخراجها قبل إعادة استخدامها. تستمر المكره في الدوران، وتقوم مضخة التفريغ بالشفط والعادم بشكل مستمر، وفي النهاية تملأ مضخة الماء بالماء.
فيما يتعلق بعدد مضخات التفريغ، بالنسبة لمحطات الضخ الصغيرة، عندما يكون هناك أقل من 3 وحدات، يتم اختيار وحدة واحدة بشكل عام، وعندما يكون هناك أكثر من 4 وحدات، يتم اختيار وحدتين بشكل عام؛ بالنسبة لمحطات الضخ المتوسطة والكبيرة، فمن الأفضل اختيار وحدتين، وعندما يكون هناك العديد من الوحدات، ينبغي النظر في وحدة احتياطية واحدة. مزايا تعبئة المياه بمضخة التفريغ هي وقت التعبئة القصير، وكفاءة محطة الضخ العالية، وكثافة العمالة المنخفضة، وسهولة تنفيذ أتمتة محطة الضخ. العيب هو أن الاستثمار كبير نسبيا.
يعد ملء المياه بمضخة الطرد المركزي عنصرًا مهمًا في إدارة تشغيل المضخة. من المعتقد أنه مع الاستكشاف المستمر لطرق تعبئة المياه بمضخات الطرد المركزي من قبل الباحثين في مجال الحفاظ على المياه، سيكون هناك المزيد والمزيد من طرق تعبئة المياه بمضخات المياه بهدف "الراحة والتطبيق العملي والكفاءة"، كما أن تأثير تعبئة المياه سوف يصبح أفضل وأفضل، وبالتالي تقديم مساهمات إيجابية في تطوير صناعة الصرف الكهروميكانيكية والري.