
يمكن أن يكون اختيار المضخة المناسبة أمرًا شاقًا، خاصة عند مواجهة الاختيار بين مضخات الطرد المركزي ومضخات الإزاحة الإيجابية. يخدم هذان النوعان من المضخات وظائف مختلفة ولهما خصائص تشغيلية فريدة. سترشدك هذه المقالة إلى العوامل الأساسية التي يجب أخذها في الاعتبار، بما في ذلك خصائص السائل الذي يتم ضخه والمتطلبات المحددة لنظامك. في النهاية، ستفهم الاختلافات الرئيسية وستكون مجهزًا لاتخاذ قرار مستنير يحسن الكفاءة والفعالية من حيث التكلفة في تطبيقاتك الصناعية.
المضخات هي ثاني أكثر المعدات الصناعية استخدامًا بعد المحركات. تعمل حالياً ملايين المضخات في جميع أنحاء العالم، وتنقل آلاف الأنواع المختلفة من السوائل.
يعد اختيار المضخة المناسبة من بين عدد لا يحصى من الخيارات المتاحة مهمة معقدة. ويتضمن اختيار المضخة إلى حد كبير مطابقة قدرات مضخة معينة مع متطلبات النظام وخصائص السائل الذي يتم ضخه.
في هذه المقالة، سنبدأ بخصائص السائل الذي يتم ضخه، من منظور متطلبات المستخدم، ثم نتعمق في تفاصيل اختيار المضخة.
في أي تطبيق، تتمثل الخطوة الأولى في فهم المتطلبات الأساسية للمستخدم للمضخة. على سبيل المثال: ظروف المدخل، ومعدل التدفق المطلوب، وفرق الضغط، ودرجة الحرارة، وخصائص السوائل مثل اللزوجة، والقدرة على الكشط، وحساسية القص، والتآكل. يجب تحديد جميع هذه الشروط قبل اختيار المضخة.
تحتاج المضخات إلى العمل في ظروف شفط صحيحة لتعمل بشكل جيد. في الواقع، يمكن إرجاع أكبر مشكلة تواجهها المضخات إلى ظروف الشفط السيئة. نظرًا لأن قدرة المضخة على دفع السائل تتجاوز بكثير قدرتها على سحب السائل، يجب أن تظل ظروف المدخل في حدود قدرة المضخة.
فرق الضغط هو أيضا عامل حاسم، خاصة عند النظر في الحفاظ على الطاقة وعمر المضخة. يمكن أن يؤدي استخدام أقطار أنابيب أصغر وأطوال أنابيب أطول إلى تقليل التكاليف الأولية للنظام، ولكن قد يؤدي أيضًا إلى فرق ضغط أعلى للمضخة.
يمكن أن يُترجم هذا الفرق في الضغط العالي إلى استهلاك للطاقة وربما تقصير عمر المضخة، مما يعني ارتفاع تكاليف التشغيل وانخفاض الكفاءة.
عادة ما تكون خصائص السائل المطلوب معروفة، والمفتاح هو فهم كيفية تأثير مضخة معينة على هذه الخصائص. ويفضل معظم المستخدمين أن يكون السائل الذي يتم تصريفه بواسطة المضخة في نفس الحالة التي دخل فيها إلى المضخة. وللاختيار الصحيح للمضخة، فإن توافق المواد، واللزوجة، وحساسية القص، ووجود مواد أو مواد صلبة معينة لها أهمية قصوى.
بمجرد استيفاء المتطلبات الأساسية، ومعرفة خصائص السائل، يمكن البدء في اختيار المضخة. تنقسم المضخات بشكل عام إلى فئتين أساسيتين: المضخات الحركية (أكبر أنواعها مضخات الطرد المركزي) ومضخات الإزاحة الإيجابية (PD).
وفقًا لبيانات من وزارة التجارة الأمريكية، فإن حوالي 70% من جميع مبيعات المضخات هي مضخات حركية، في حين أن الـ 30% المتبقية هي مضخات إزاحة موجبة. تتمثل الخطوة الأولى في اختيار المضخة في تحديد أي من مضخات الطرد المركزي أو مضخات الإزاحة الإيجابية هي الأنسب لاحتياجاتك.
وبما أن غالبية المضخات الصناعية هي مضخات طرد مركزي، فإن العديد من الناس سوف يفكرون أولا في مضخات الطرد المركزي. وعادة ما تكون تكلفة مضخات الطرد المركزي أقل من تكلفة مضخات الإزاحة الإيجابية، كما أنها النوع الصحيح من المضخات التي يمكن استخدامها في العديد من الحالات.
يقوم كل نوع من المضخات بتحريك السائل بطريقته الفريدة، ولكل منها خصائصه التشغيلية ومنحنياته الخاصة. والأهم من ذلك، تؤثر مضخات الطرد المركزي على معدل تدفق السائل، مما يؤدي إلى ضغط معين عند منفذ التفريغ.
في المقابل، تقوم مضخة الإزاحة الموجبة بتحريك السائل عن طريق الحصول أولاً على كمية محددة من السائل وتوصيلها من منفذ الشفط إلى منفذ التفريغ.
بالنسبة لمضخات الطرد المركزي، يتكون الضغط أولاً، يليه توليد التدفق. بالنسبة لمضخات الإزاحة الموجبة، يتكون التدفق أولاً، يليه ظهور الضغط.
من أجل اختيار النوع الأنسب من المضخات المختلفة، من الضروري فهم الاختلافات في خصائص عمل هذين النوعين من المضخات. عند النظر إلى مخططات أدائهما (الشكل 1 أ)، يمكنك أن ترى مدى اختلاف مبادئ عملهما.
تُظهر مضخات الطرد المركزي ظاهرة تدفق متغيرة تعتمد على الضغط (أو الرأس)، بينما تُظهر مضخات الإزاحة الموجبة ظاهرة تدفق ثابت إلى حد ما ومستقل عن الضغط.
تلعب اللزوجة دورًا مهمًا في الكفاءة الميكانيكية للمضخة. عندما تعمل مضخات الطرد المركزي بسرعات المحرك، تنخفض كفاءتها مع زيادة اللزوجة الناجمة عن زيادة خسائر الاحتكاك داخل المضخة. لاحظ أن معدل انخفاض الكفاءة في مضخات الطرد المركزي سريع مع زيادة اللزوجة (الشكل 1ب).
الفرق الرئيسي الآخر هو تأثير اللزوجة على سعة المضخة. في الرسم البياني لمعدل التدفق (الشكل 1ج)، ستلاحظ انخفاضًا في معدل التدفق مع زيادة اللزوجة بالنسبة لمضخات الطرد المركزي، بينما تشهد مضخات الإزاحة الموجبة زيادة في معدل التدفق.
ويرجع ذلك إلى أن السائل ذو اللزوجة الأعلى يملأ الفراغات داخل مضخة الإزاحة الموجبة، مما يؤدي إلى كفاءة حجمية أعلى. يمثل الشكل 1ج فقط تأثير اللزوجة على معدل تدفق المضخة.
ضع في اعتبارك أنه سيكون هناك أيضًا زيادة في فقدان خط الأنابيب داخل النظام. وهذا يعني أن التدفق داخل مضخة الطرد المركزي سينخفض أكثر مع زيادة الضغط التفاضلي للمضخة.
عند النظر في تأثير الضغط التفاضلي على الكفاءة الميكانيكية للمضخة، تظهر المضخات الحركية ومضخات الإزاحة الموجبة خصائص مختلفة. يوضح الشكل 1د كيف تتأثر كفاءة المضخة بزيادة الضغط.
بالنسبة لمضخات الإزاحة الموجبة، تتحسن الكفاءة بالفعل مع زيادة الضغط، في حين أن مضخات الطرد المركزي لها نقطة أفضل كفاءة (BEP). على جانبي هذه النقطة، فإن الكفاءة الإجمالية للمضخة ينخفض بشكل ملحوظ.
هذان النوعان من المضخات لهما متطلبات مختلفة بشكل كبير لظروف المدخل. فمضخات الطرد المركزي تحتاج إلى كمية معينة من السائل في المضخة لإنشاء فرق ضغط. المضخة الجافة بدون سائل لا يمكن أن تبدأ من تلقاء نفسها.
وبمجرد بدء التشغيل، تحتاج مضخات الطرد المركزي إلى تلبية متطلبات ضغط مدخل محددة موصى بها من قبل الشركة المصنعة.
نظرًا لأن مضخات الإزاحة الموجبة تقوم بتحريك السائل عن طريق توسيع وانكماش حجمه، يتم إنشاء ضغط سلبي عند المدخل، مما يسمح للمضخة بالتمهيد الذاتي.
في بعض الحالات، يكون هذا هو العامل المحدد الوحيد في الاختيار بين مضخة الإزاحة الموجبة أو مضخة الطرد المركزي.
باختصار، عندما تتجاوز اللزوجة 150 سنتيمتر مكعب، ويكون من الضروري التنبؤ بمعدلات التدفق على نطاق واسع، أو عندما يكون التحضير الذاتي مرغوبًا، يمكن النظر في مضخة الإزاحة الموجبة. يجب أيضًا أخذ استهلاك الطاقة في الاعتبار عند الاختيار بين مضخات الطرد المركزي ومضخات الإزاحة الموجبة، حيث قد تكون هناك اختلافات كبيرة في استخدام الطاقة بين الاثنين.
وهذا مهم بشكل خاص لمعدلات التدفق التي تقل عن 100 جالون في الدقيقة، حيث يكون الانخفاض في الكفاءة أكثر وضوحًا لمضخات الطرد المركزي.
حتى بعد اتخاذ قرار استخدام المضخة الحجمية، لا يزال هناك العديد من الخيارات التي يجب مراعاتها. قبل تفصيل تفاصيل تفاصيل كل عملية ضخ، دعونا أولاً نستعرض بعض الخصائص التشغيلية الشائعة للمضخات الحجمية.
كما ذُكر أعلاه، تقوم المضخة الحجمية الدوارة بتفريغ نفس الحجم من المائع مع كل دوران للعمود. وهذا يعني أن معدل تدفق السائل المفرَّغ يتناسب مع سرعة الدوران.
وبعبارة أخرى، يمكن التحكم في معدل التدفق ببساطة عن طريق تغيير سرعة المضخة. وبالنسبة للسوائل الأكثر لزوجة، يمكن قياس المضخة بمجرد قياس عدد دورات العمود.
يتطلب هيكل المضخة الحجمية مكونات داخلية محكمة التركيب وخلوص تشغيل معين. وبسبب هذا الخلوص، سيتدفق بعض السائل من طرف التفريغ إلى طرف الشفط.
تُعرف هذه الظاهرة باسم "الانزلاق". تعتمد كمية السائل الذي ينزلق على لزوجة السائل، وفرق الضغط، والخلوص الداخلي للمضخة. وعادةً ما تؤدي اللزوجة المنخفضة إلى انزلاق أكبر، في حين أن السوائل الأكثر سمكاً تنزلق بشكل أقل.
نظرًا لأن المضخة الحجمية تحاول دائمًا تفريغ نفس الكمية من السوائل، فمن المهم وجود أجهزة حماية من الضغط الزائد الضرورية في النظام. عندما يحدث انسداد في تصريف المضخة، عادة ما يؤدي ذلك إلى ارتفاع الضغط، والذي لا يتوقف إلا عندما: يتجاوز الحمل الحد المسموح به للمحرك؛ أو عندما تنكسر بعض المكونات في النظام وتحرر الضغط؛ أو عندما تتعطل المضخة. كل هذه الحالات غير آمنة. تحتاج المضخة الحجمية إلى طريقة لتخفيف الضغط.
لتحقيق تخفيف الضغط، هناك عدة طرق للاختيار من بينها. استخدام صمام تخفيف الضغط هو الأكثر شيوعًا، ولكن يمكن أيضًا استخدام قرص تمزق في خط التفريغ.
نظرًا لأن عزم دوران المحرك يرتبط مباشرةً بالضغط التفاضلي داخل المضخة الحجمية، يمكن أيضًا استخدام قارنة اقتران محدودة العزم. المفتاح هو أن نتذكر أن الضغوط العالية جدًا يمكن أن تتراكم داخل المضخة الحجمية، ويجب أن يكون ذلك محدودًا في حالة انسداد التفريغ أو انسداد جزئي.
يمكن تقسيم المضخات الحجمية إلى أنواع عديدة. وقد نشر المعهد الأمريكي للهيدروليكا، وهو منظمة تم تشكيلها من قبل مصنعي المضخات، منشورات مختلفة عن أنواع المضخات ومعاييرها. وهم يصنفون المضخات الحجمية الدوارة على النحو التالي: المضخات الحجمية الدوارة: المكرهة، والمكبس، والكامة، والعتاد، والمكبس الحلقي، والمسمار.
بالإضافة إلى ذلك، هناك فئات فرعية لكل نوع من المضخات، مما يعني أن هناك العديد من أنواع المضخات الحجمية. جميع هذه المضخات لها نفس وظيفة نقل السوائل، فكيف نختار المضخة المناسبة؟
في حين أن معظم المضخات الحجمية يمكن تعديلها لتناسب مجموعة واسعة من التطبيقات، إلا أن بعض الأنواع أفضل من غيرها لبيئة معينة. لحسن الحظ، بالنسبة لنقل السوائل الأساسية، أثبتت بعض المضخات أنها أفضل من غيرها. في الأقسام التالية، سوف نناقش خصائص أداء مضخات التروس الداخلية ومضخات التروس الخارجية والمضخات ذات المكرهة.
تشتمل مضخة التروس الداخلية على مكون ترس خارجي يعرف باسم الدوّار، وهو مسؤول عن قيادة الترس الداخلي، المعروف أيضًا باسم العاطل (الشكل 2). يكون العاطل أصغر قليلاً من الدوّار ويدور حول مسمار ثابت أثناء تشغيله داخل الدوّار.
عندما تنفصل هذه المكونات، تتشكل مساحة فجوة معينة، مما يسمح للسائل بالتدفق إلى المضخة. وعند تعشيق هذه المكونات، يتناقص حجم الفراغ تدريجيًا، مما يجبر السائل على التدفق خارج منفذ التفريغ.
يمكن أن يتدفق السائل إلى التجويف المتوسع من خلال تروس الدوار والتجويف أسفل رأس المضخة. العنصر الرئيسي الأخير في هذا النوع من تصميم المضخات هو الحاجز الهلالي الشكل، الذي يتكامل مع رأس المضخة.
يقوم الحاجز على شكل هلال بإغلاق حجم السائل بين المهمل والترس ويعمل بمثابة مانع تسرب بين منافذ السحب والتفريغ.
يتم تثبيت الترس الدوار على عمود تروس ومدعوم بطوق عمود أو محمل مضاد للاحتكاك (الشكل 3). تشتمل مجموعة ترس الترس العاطل أيضًا على محمل طوق يقع داخل السائل الذي يتم ضخه ويدور حول مسمار ثابت.
اعتمادًا على ترتيب مانع تسرب عمود الدوران، يمكن أن يعمل محمل دعم عمود الدوران داخل السائل الذي يتم ضخه. يجب التأكيد على هذا الجانب عند نقل السوائل المسببة للتآكل، حيث يمكن أن تتسبب في تآكل محمل الدعم.
يعتمد حد الضغط الفعلي لهذه المضخات على تشغيل محمل دعم عمود الدوران. وتبلغ درجة الضغط التفاضلي للغالبية العظمى من مضخات التروس الداخلية 200 رطل لكل بوصة مربعة، على الرغم من أنه يمكن استخدامها لضغوط أعلى في ظل ظروف الاستخدام الصحيحة.
سرعة مضخات التروس الداخلية أبطأ نسبيا مقارنة بمضخات الطرد المركزي. وبصفة عامة، الحد الأقصى هو 1150 دورة في الدقيقة، ولكن بعض مخططات التصميم الصغيرة يمكن أن تصل إلى 3450 دورة في الدقيقة. نظرًا لأن مضخات التروس الداخلية يمكن أن تعمل بسرعات منخفضة، فهي مناسبة تمامًا لنقل السوائل عالية اللزوجة، على الرغم من أنه يمكن أيضًا تطبيقها بنجاح على السوائل الرقيقة. وقد نجحت مضخات التروس الداخلية في ضخ السوائل التي تزيد لزوجتها عن 1,000,000 cSt والسوائل منخفضة اللزوجة للغاية، مثل البروبان السائل والأمونيا.
يتراوح نطاق تدفق هذا النوع من المضخات من 0.5 جالون/دقيقة إلى 1500 جالون/دقيقة. وتشمل المواد الحديد الزهر ومجموعة متنوعة من السبائك المختلفة المقاومة للتآكل، بما في ذلك الهاستيلوي.
تتبنى مضخات التروس الداخلية تصميمًا محكم التحمل أثناء التصنيع، والذي يمكن أن يتلف عند ضخ مواد صلبة أكبر. يمكن لهذا النوع من المضخات أن ينقل الجسيمات الصغيرة العالقة في التطبيقات المسببة للتآكل، ولكنه سوف يتآكل ويتدهور الأداء تدريجيًا.
في التطبيقات المسببة للتآكل، باختيار مواد مقاومة للتآكل، يمكن إطالة عمر المضخة بشكل كبير. في هذه الحالة، يمكن أن يوفر كل من كربيد التنجستن أو الفولاذ المقوى أو الطلاءات المختلفة نتائج ممتازة.
مضخات التروس الداخلية لها مجموعة واسعة جدًا من التطبيقات ويمكن استخدامها بفعالية للسوائل الحساسة للقص. وتشمل مجالات التطبيق مياه الصرف الصحي، والبوليمرات، والدهانات الحساسة للقص، ومستحلبات الأسفلت، وبعض الأطعمة، مثل المايونيز.
عند استخدام هذا النوع من المضخات، لا يتعرض سوى كمية صغيرة جدًا من السائل لقوى القص في أي وقت. علاوة على ذلك، عند الضرورة، يمكن تعديل الخلوص والسرعة عند الضرورة لتقليل تأثير قوى القص.
تعمل مضخات التروس الخارجية بشكل مشابه لمضخات التروس الداخلية في عمل الضخ، وذلك عن طريق تعشيق وفك ترسين لدفع تدفق السائل (الشكل 4).
ومع ذلك، تستخدم مضخات التروس الخارجية ترسين متطابقين تمامًا يتشابكان ويدوران مع بعضهما البعض. ويدعم كل ترس بعمود ترس، ويوجد محمل على جانبي كل ترس. عادة، تعمل جميع المحامل الأربعة داخل السائل الذي يتم ضخه.
نظرًا لأن الترس مدعوم من كلا الجانبين، يمكن استخدام مضخة التروس الخارجية في تطبيقات الضغط العالي، مثل داخل الأجهزة الهيدروليكية.
يمكن أن تتحمل المضخات المصممة للإمداد الهيدروليكي ضغوطًا تصل إلى آلاف الأرطال لكل بوصة مربعة. يمكن للمضخات الناقلة الصناعية تحمل ضغوط أعلى، ولكن خصائص السائل قد تحد من نطاق الضغط.
يمكن أن تصل السوائل الرقيقة إلى مئات البوصة المربعة في البوصة المربعة، بينما يمكن أن تقترب السوائل الأكثر لزوجة من ضغط المضخات الهيدروليكية. عادةً، يجب أن تعمل مضخات التروس الخارجية الأصغر حجمًا في نطاق 1750 إلى 3450 دورة في الدقيقة، بينما تعمل مضخات التروس الخارجية الأكبر حجمًا بسرعة قصوى تبلغ 640 دورة في الدقيقة.
يتراوح نطاق التدفق لمضخة التروس الخارجية من منخفضة جدًا (بضع قطرات في الدقيقة) إلى عالية جدًا عند 1500 جالون في الدقيقة. يمكن تصنيع مضخات التروس الخارجية من مجموعة متنوعة من المواد الخام، بما في ذلك السبائك المتطورة.
يمكن أن تستخدم تصميمات مضخات التروس الخارجية تفاوتات أكثر صرامة من مضخات التروس الداخلية. ومع ذلك، لا تتسامح مضخات التروس الخارجية مع الجسيمات في السائل الذي يتم ضخه بشكل جيد. نظرًا لوجود فجوة في طرفي الترس، لا يمكن ضبط الفجوة الطرفية للتآكل. بعد تآكل مضخة التروس الخارجية، يجب إعادة تجميعها أو استبدالها.
طالما تم ضبط السرعة بشكل صحيح، خاصة بالنسبة للسوائل ذات اللزوجة العالية، يمكن لمضخة التروس الخارجية التعامل مع كل من السوائل اللزجة والمائية. ونظرًا لأن السوائل اللزجة تحتاج إلى بعض الوقت لملء الفراغات بين أسنان التروس، يجب تقليل سرعة المضخة بشكل كبير عند ضخ السوائل اللزجة. حد اللزوجة الخاص بها هو في الواقع نفس حد اللزوجة الخاص بمضخة التروس الداخلية، وكلاهما عند 1,000,000 cSt.
أداء مضخة التروس الخارجية في ظل ظروف الشفط الحرجة ليس مثاليًا، خاصةً بالنسبة للسوائل المتطايرة. غالبًا ما تخضع السوائل المتطايرة لتبخر جزئي عندما تتسع المسافة بين الأسنان بسرعة.
يتشابه مبدأ عمل المضخة الدافعة نظريًا مع المضخات الحجمية الأخرى ذات الأحجام المتوسعة والمتقلصة، ولكنها تستخدم آلية مختلفة لتحقيق هذه النظرية (الشكل 6). ومن المثير للاهتمام أن المضخة الدافعة هي في الأساس مضختان في مضخة واحدة.
تتولد حركة الضخ الأولى عن طريق التمدد الحجمي بين المكره والدوار وغلاف المضخة، بينما تحدث حركة ضخ أقل وضوحًا داخل المنطقة أسفل المكره.
في هذه المنطقة، سواءً دخلت المكرهة أو خرجت من فتحة الدوّار، تتشكل حركة ضخ، والتي تمثل في الواقع حوالي 15% من الإزاحة الكلية للمضخة.
وعادةً ما يتم تهوية هذه المنطقة من خلال الفتحات داخل الدافعة أو الدوار. من المهم فهم ذلك، خاصة عند التعامل مع السوائل الأكثر لزوجة، حيث أن تدفق السائل اللزج إلى داخل وخارج المنطقة الواقعة بين الدفاعات يمكن أن يكون أكثر صعوبة.
ولذلك، فإن أقصى لزوجة متوسطة موصى بها لهذا النوع من المضخات هي 25,000 cSt تقريبًا.
وعادة ما تكون المكرهة، وهي مكون الختم الرئيسي بين منافذ السحب والتفريغ، مصنوعة من مواد مركبة غير معدنية. ونظرًا لعدم وجود تلامس بين المعدن والمعدن، غالبًا ما تستخدم مضخات المكره للسوائل منخفضة اللزوجة دون تأثيرات تشحيم، مثل البروبان والأمونيا. نظرًا لأن المكرهة تلامس مباشرة غلاف المضخة ويتم تقليل الخلوص الداخلي إلى الحد الأدنى، يمكن تحسين خصائص الانزلاق للسوائل الرقيقة.
معظم مضخات الدفاعة الناقلة تحد من الضغط إلى 125 رطل لكل بوصة مربعة، على الرغم من أن بعضها مقدر بـ 200 رطل لكل بوصة مربعة. ويعتمد حد ضغط المضخة الدافعة إلى حد كبير على قوة الدافعة.
وبفضل المكره غير المعدني وخلوص التشغيل الصغير جدًا، يمكن لمضخات المكره أن تبدأ عمليات التحضير بشكل جيد للغاية. عندما تبدأ المضخة في عملية التحضير، يجب أن تقوم بتفريغ الهواء، وما يتم تفريغه هو سائل رقيق للغاية. نظرًا لأن المضخات الدافعة يمكنها القيام بذلك بشكل جيد، فإنها تستخدم أحيانًا كمضخات تفريغ.
عادةً ما يتم دعم المضخات ذات الدفاعة على جانبي الدوار بواسطة أكمام عمود الدوران أو محامل مضادة للاحتكاك. إذا تم استخدام محامل كم العمود، فإنها تعمل في السائل. إذا تم استخدام محامل مضادة للاحتكاك، يجب استخدام موانع التسرب الداخلية للمضخة للسماح للمحامل بالعمل في زيت التشحيم أو الشحوم. يتطلب هذا التصميم مانعي تسرب ميكانيكيين، واحد على كل جانب من جوانب الدوار.
تعمل المضخات ذات الدفاعة عادة في نطاق سرعة 1000 إلى 1750 دورة في الدقيقة، ويمكن أن يصل معدل التدفق إلى 2000 جالون/دقيقة. ومع ذلك، عند التعامل مع السوائل ذات اللزوجة العالية، سيتم تقليل السرعة المطلوبة بشكل كبير للسماح للسائل بالدخول تحت المكره.
في التطبيقات التي تتعامل مع السوائل ذات اللزوجة العالية، يلزم وجود دفاعات مصنوعة من مواد أقوى لمنع الكسر. المواد الأكثر شيوعًا في بناء المضخة الدافعة هي الحديد الزهر أو حديد الدكتايل. تستخدم بعض الشركات المصنعة مواد الفولاذ المقاوم للصدأ في المضخات التي يجب أن تتعامل مع السوائل الرقيقة والمسببة للتآكل.
يمكن لمضخات الدفاعة التعامل مع بعض المواد المسببة للتآكل، ولكن ليس المواد الصلبة. بالنسبة لتطبيقات ضخ المواد المسببة للتآكل، يجب توخي الحذر في الاختيار الصحيح لمواد المكره ومواد منع التسرب. مثل مضخات التروس الخارجية، فإن المضخات الدافعة لها خلوص طرفي ثابت عند طرفي الدوار والمضخة الدافعة.
بمجرد حدوث التآكل، لا يمكن تعديل هذه الخلوصات، ومع ذلك، فإن بعض الشركات المصنعة تقدم الآن أغطية طرفية قابلة للاستبدال أو قابلة للعكس. يعد استخدام بطانة الغلاف أيضًا طريقة لاستعادة أداء المضخة عند حدوث تآكل.
يعد فهم مبادئ عمل المضخات المختلفة بداية جيدة لاختيار نموذج مناسب لبيئة تطبيق معينة. على الرغم من أن الفروق بين الخيارات المختلفة قد لا تكون واضحة للغاية، إلا أنه يمكن استخدام الاختلافات الأساسية في التشغيل والقدرة لتوجيه عملية الاختيار.
مضخات التروس الداخلية يمكن استخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات، ولكنها عادة ما تعمل بشكل أبطأ من المضخات الأخرى. في البداية، قد يترتب على اختيار مضخة التروس الداخلية تكاليف أعلى قليلاً، ولكن بالمقارنة مع المضخات الأبطأ في التشغيل، فإن عمرها التشغيلي يميل إلى أن يكون أطول.
مضخات التروس الخارجية تتمتع بقدرات ممتازة في معالجة الضغط وخصائص دقيقة للتحكم في التدفق، ولكن لا يمكن استخدامها لمناولة الوسائط الصلبة أو المسببة للتآكل. وتكلفة تصنيع مضخات التروس الخارجية أقل، لذا فهي خيار اقتصادي ومعقول في مجالات التطبيقات الأقل طلبًا.
المضخات ذات المكرهة تعمل بشكل جيد عند نقل السوائل الرقيقة، ولكن يجب أن تعمل بسرعات منخفضة عند التعامل مع السوائل اللزجة. كما أن المضخات ذات المكرهة لا يمكنها التعامل مع المواد الصلبة.
غالبًا ما يؤدي الاختيار غير الصحيح للمضخة إلى ارتفاع التكاليف. وعلى وجه التحديد، يمكن أن يؤثر سلبًا على وقت التعطل وفقدان الإنتاج وتكاليف الصيانة واستهلاك الطاقة. إن قضاء المزيد من الوقت في اختيار المضخة المناسبة في النظام المناسب يمكن أن يقلل من النفقات غير الضرورية ويحقق فوائد أعلى على المدى الطويل.