بررسی انواع پمپ ها واصول کاری انها

[M!Zare 48037]

ممنون دوست عزیز.درست که کیفیتشون چندان بالا نبود اما حق مطلب را بخوبی ادا میکنند و توضیحاتشون هم خوبه

[anjello 2427]

پمپ های پیچی

 

 

 

پمپ هاي پيچي:

 

 

پمپ هاي پيچي نوع خاصي از پمپ هاي روتاري يا جا به جايي مثبت هستند كه سيال از ميان اجزاي پمپ به صورت محوري حركت مي كند . مايع از ميان دنده هاي مارپيچ يك روتور (چند روتور) عبور كرده وبه طور محوري توسط همين دنده ها جا به جا مي شوند . پمپ پيچي مي تواند مايعاتي با ويسكوزيته هاي مختلف از ملاس گرفته تا بنزين را جا به جا كند همچنين دامنه فشار از psi 50 تا psi 5000 ود بي تا min / gai 5000 را تامين مي كند .

 

 

مقدمه

در ساير پمپ هاي دوراني فشار مايع هنگام حركت محيطي افزايش مي يا بد اما در پمپ هاي پيجي سيال به صورت محوري وبا سرعت كم جريان مي يابد وهمين خاصيت دامنه كاربرد اين نوع پمپ را وسعت مي بخشد . پمپ هاي پيچي در زمينه هاي همچون كار هايي دريايي ، صنايع سوخت مشعل ، سرويسيهاي روغن كاري ،پروسه هاي شيميايي ، صنايع نفت ، سيستم هاي هيدروليك پر فشار ، ماشين هاي ابزار و... دامنه كاربرد وسيعي دارد .با توجه به اينكه اينرسي نسبي قطعات گردنده در پمپ هاي پيچي نسبت به ديگر پمپ هاي دوراني يا رفت و برگشتي كمتر است ، از اين رو پمپ هاي پيچي قابليت كار در سرعت هاي دوراني بالاتري را دارند . براي نمونه براي روغن كاري بعضي از تور بين هاي كه پمپ بايد در سرعت هاي بالاتر از 10 هزار دور بر دقيقه كاركند ميتوان از اين پمپ ها استفاده كرد .

 

 

مزايا ومعايب پمپ هاي پيچي

 مزايا :

 محدودۀ وسيع دبي وفشار

 قابليت كاربرد براي محدودۀ وسيع مايعات با ويسكو زيته هاي متفاوت

 سرعت دوراني بالا وبدون محدوديت در انتخاب وسيله محرك

 سرعت هاي داخلي پايين

 خود مكش (بدون احتياج به هوا گيري) با مكش خوب

 تلرانس با دقت بالا براي هوا وديگر گازها

 حداقل ايجاد كف در سيال

 حداقل ارتعاشات مكانيكي وضربات موجي

 طراحي فشرده مونتاژ وتعميرات آسان

 تلرانس هاي بالاتر نسبت به ساير پمپ هاي دوراني

 معايب :

 قيمت تمام شده بالاتر دقت هاو تلرانس ها

 حساسيت نسبت به تغييرات ويسكو زيته

 افزايش طول اجزاي پمپ براي فشارهاي بالا

تئوري كاركرد:

در پمپ هاي پيچي بين دنده هاي روي روتور و محيط بسته محفظه ، شبكه هاي داخلي اي را به وجود آورده اند كه اين فضاي آببندي شده هنگام حركت روتور از ورودي به خروجي پمپ حركت مي كنند .اين فضاهاي آببندي شده مانند مارپيچ بوده وسبب ايجاد فشار مثبت در پمپ هاي مارپيچي مي شوند . فضاهاي متوالي آببندي شده به شكل حفره ا ي پراز سيال و احاطه شده توسط پوسته، پيوسته از ورودي به طرف خروجي پمپ حركت مي كند اين حفره هاي مايع رااز ورودي پمپ به طرف خروجي پمپ انتقال مي يابد وبه اين صورت جرياني يكنواخت به وجود مي آيد .

ظرفيت:

از آنجايي كه پمپ پيچي از نوع جا به جايي مثبت است در هر دور چرخش روتور مقدار معيني مايع را پمپاژ مي كند . اين مقدار پمپاژ توسط كميت d مشخص مي شود كميت d به طور تئوري مقدار جا به جايي بر هر دور دوران روتور است كه ففقط به اندازه ها ي فيزيكي روتور بستگي دارد .معمولا d بر حسب اينچ مكعب بر هر دور اندا زه گيري مي شود اين مقدار پمپاژ همچنين به طور تئوري با كميت ظرفيت q مشخص ميگردد كه در سيستم انگليسي با واحد گالن بر دقيقه سنجيده مي شود . اين ظرفيت تابعي از سرعت و و مقدار جابجايي به صورت زير است :

Qt =D.N/231

[anjello 2427]

مهمترين تركيبات عمومي مواد ساختماني پمپها عبارتند از:

مواد: پمپهاي سانتريفيوژ كه معمولا به بازار عرضه مي شوند داراي تركيبات برنزي، تمام برنزي ،يا داراي تركيب آهني مي باشند . در ساختار نيمه برنزي ،پروانه خلاف شافت (اگر بكار برده شده باشد ) و رينگهاي سايشي برنزي خواهد بود و محفظه از چدن است . اين مواد ساختماني براي قسمتهاي از پمپ مي باشد كه در تماس با پمپاژ شده مي باشد .

محفظه آببندي (stuffing box) :آن قسمت از پمپ است كه شفت گردننده وارد محفظه پمپ مي شود . براي جلوگيري از نشت اب از محفظه ، يك آب بند مكانيكي يا نوار آببندي بكار مي رود .پمپها با اب بندي مكانيكي((mechanical seal بطور موفقيت آميز در موارد گوناگون بكار برده مي شوند.آب بندهاي داخلي درون محفظه آببندي عمل ميكند درصورتي كه آببندهاي خارجي داراي اجزاء دوراني( rotatig element)

خودشان در بيرون محفظه آببندي مي باشند . بسته به آببندي پمپ و مايعي كه پمپاژ مي شود محدوديتهاي در فشار و دماي مايع وجود دارد . جنس ماده ابندي پس از انكه نوع سيال پمپاژ شونده و دما و فشار ان تعيين شد ، توسط كارخانه سازنده تعيين مي شود .پمپها با نوار آب بندي بويژه در جاهايي كه مواد سايينده كه همراه اب وجود دارد بكار سيستم اسيب نمي رساند بطور گسترده اي مورد استفاده قرار مي گيرند .مقداري نشت بايد وجود داشته باشد تا سطح بين ماده نوار و شفت را روانكاري و سرد كند . بوش شفت و شفت موتور يا پمپ را بويژه با نوار اببندي ، محافظت مي كنند .

 

 

( Typical Stuffing Arrangement (description of parts

رينگهاي سايشي براي پروانه يا محفظه آب بندي بكار برده مي شود ،انها قابل تعويض بوده و از سايش پروانه يا محفظه جلوگيري ميكنند .

بلبرينگها غالبا زياد بكار برده مي شوند مگر در پمپهاي سيلكولاتر ،كه ياتاقانهاي موتور و پمپ از نوع بوش مي باشد .

رينگ تعادل : در طرف پشت پروانه هاي بسته تك مكشه مي باشد تا بار محوري را كاهش دهد.پروانه هاي داراي دو ورودي بطور ذاتي از لحاظ محوري بالانس مي باشند.

سرعتهاي كار نامي موتور ممكن است در محدود 600 تا 3600 دور در دقيقه انتخاب شوند (سازندگان پمپ بايستي سرعت بهينه پمپ را براي هر نياز پمپاژ بخصوص با در نظر گرفتن راندمان ، قيمت و صدا و نگهداري بدست اورد .)نمونه اي از سطح مقطع يك پمپ سانتريفوژ مجهز توسط انستيتوي هيدروليك در شكل نشان داده شده است بيشتر قسمتهاي كه قبلا شرح داده شد در روي شكل مشخص است .

 

 

General components of Centrifugal Pump

 

 

 

پمپ ها: Pump

به طوركلي پمپ به دستگاهي گفته مي شود كه انرژي مكانيكي رااز يك منبع خارجي اخذ و به سيالي كه ازآن عبورمي نمايدانتقال دهد.درنتيجه انرژي سيال بعدازخروج از ماشين افزايش مي يابد .پمپ ها رابرمبناي نحوه انتقال انرژي به سيال به دودسته تقسيم بندي مي كنند:

1ـ پمپ هاي ديناميكي:كه انتقال انرژي ازآنها به سيال به طوردائمي است .

2ـ پمپ هاي جابجايي:كه انتقال انرژي ازآنها به سيال به صورت متناوب يا پريوديك است.

مي توان پمپ هارابراساس نحوة عملكردشان به گونه اي ديگرنيز دسته بندي كرد:

1ـ پمپ هاي سانتريفوژ(جريان شعاعي)2ـ پمپ هاي محوري3ـ پمپ هاي نيمه سانتريفوژ(يا باجريان مختلط)

1ـ پمپ سانتريفوژ(شعاعي):عملكرداين پمپ به اين صورت است كه درآن سيال موازي محور واردچرخ پمپ شده وعمود برآن ازچرخ خارج مي گردد.اين پمپ ها معمولاً براي ايجادفشارهاي بالا دردبي هاي كم به كارمي روند.بنابراين اغلب پمپ هاي سانتريفوژ توانايي خوبي درايجادفشارهاي بالادارند.پمپ هاي سانتريفوژ شايع ترين نمونه ازپمپ هاهستند .

2ـ پمپ هاي محوري:سيال موازي محور وارد پمپ مي گردد و به طور موازي نسبت به محور ازچرخ خارج مي گردد .اين پمپ ها براي ايجادفشارها و دبي هاي متوسط به كار مي روند.

3ـ پمپ هاي نيمه سانتريفوژ(مختلط): سيال موازي محور وارد چرخ پمپ مي گردد و به طورمايل نسبت به محورازچرخ خارج مي گردد.اين پمپ ها براي ايجادفشارها و دبي هاي متوسط به كارمي روند .اين پمپ هانسبت به پمپ هاي سانتريفوژتوانايي بيشتري دراستفاده وبه كارگيري دبي هاي يالا رادارند .

مباني وكاربردپمپهاي گريز از مركزcentrifugal pump اصول كار كليه اين پمپ هابراساس استفاده ازنيروي "گريزاز مركز" پايه گذاري شده است . هرحجمي كه دريك مسيردايره اي يامنحني الشكل حركت كند ، تحت تاثيرنيروي گريزازمركز واقع مي شود .جهت نيروي مذكور طوري است كه همواره تمايل داردكه جسم را ازمحوريامركز دوران دورسازد .

 

 

Centrifugal mixer pump with TVS heat exchanger.

 

قسمت هاي اساسي يك پمپ گريزازمركز عبارتنداز:

1. الكترومتور: كه شامل قسمت الكتريكي پمپ است .

2. كوپل يا هم محور سازي :كه متصل كننده الكترومتر به شافت (محور )پمپ است .

3. هوس برينگ: كه محل قرار گيري برينگها مي باشد

4. مكانيكال سيل: كه محل آب بندي پمپ و جدا كننده سيال پمپاژ شده و قسمت مكانيكي پمپ مي باشد

5. پره هاي پمپ :كه با توجه به نوع كاربرد داراي انواع مختلفي مي باشد .

 

 

مكانيكال سيل:

مكانيكال سيل يا محفظه آب بند قسمتي است كه در حد فاصل بين برينگها و پروانه پمپ قرار گرفته است و از مهمترين قسمتهاي پمپ مي باشد چرا كه وظيفه آن جلوگيري از ورود سيال به درون برينگهاو بر روي شفت مي باشد . مكانيكال سيل بوسيله منبع سيليپات روغن خنك كاري مي شود (منبع سيليپات براي خنك كاري است كه روغن آن داراي ويسكوزيته بالايي است و گاهي نيز از خود سيال براي خنك كاري مكانيكال سيل استفاده مي شود براي برينگها نيز از يك گيج روغن براي خنك كاري استفاده مي شود كه داراي ويسكوزيته كمتري است .

 

 

A Simple Mechcanical Seal

 

 

بطور كلي مي توان گفت از قسمتهاي زير تشكيل شده است :

سيل(محفظه آب بند):قسمتي مي باشد كه در اطرف شافت قرار مي گيرد و مانع از خوردگي شافت مي شود و معمولا جنس آن از فولاد ضد زنگ است

محفظه فنرها (spring box):محفظه اي كه داراي تعدادي حفره ميباشد و در انها تعدادي فنر قرار ميگيرد و بر روي سيل قرار مي گير و بر روي فنرها يك حلقه باز قرار

مي گيرد و بر روي اين حلقه نشيمنگاه (سيت) قرار مي گيرد و ازاين فنرها براي فشردگي بيشتر استفاده مي شود .

نشيمنگاه (سيت ): حلقهاي از جنس كربن استيل مي باشد كه در واقعه پايه يا نشيمنگاه مي باشد و در نزديكي برينگها قرار دارد .

 

 

آب بندي صحيح پمپها:

۱. بايد جنس طناب آب بندي بگونه اي انتخاب شود كه حداقل اصطكاك بين شفت و طناب باشد (با انتخاب روانساز مناسب نيز امكان پذير است ) .

۲. مقدار كمي از سيال به صورت يك فيلم بين شفت و طناب قرار گيرد و مو جب روانكاري شود پس در اين نوع آب بندي مقدار كمي نشتي الزامي است .ولي درجه حرارت محفظه آب بند بايد ثابت باشد و بالا نرود .

۳ . ميزان سايش طناب آب بند به شفت رابطه مستقيمي با سرعت چرخش و قطر شفت دارد در يك سرعت چرخشي ثابت هر ميزان كه قطر شفت بيشتر باشد ميزان سايش نيز بيشتر است .

۴ . در موقعي كه سيال پمپ شونده داراي ذرات معلق جامد باشد امكان نفوذ ذرات موجود در نشتي بين شفت وطناب آب بندي بسيار زياد است كه موجب از بين رفتن شفت و طناب مي شود.براي جلو گيري از اين مشكل بايد از يك سيستم آب بندي اضافي در محفظه انتهاي گلند استفاده شود به اين ترتيب كه ابتدا يك يا چند طناب آب بندي در محفظه گلند قرار داده سپس يك رينگ تو خالي در پشت انها قرار مي گيرد و حلقه هاي بعدي طناب بعد از اين رينگ قرار

مي گيرند.در محل قرار گرفتن رينگ يك سوراخي در محفظه گلند در نظر مي گيرند كه سيال تميز را بين حلقه هاي طناب مي راند فشار اين سيال يك تا دو بار بيشتر از فشار دهش پمپ است.

در اين حالت هم نشتي بسمت داخل محفظه پمپ و هم از انتهاي گلند بطرف بيرون جريان دارد و باعث جلوگيري از رانش ذرات معلق بين طناب آب بندي و شفت مي شود .

[anjello 2427]

سایتهای زیر نیز میتوانند در این زمینه کمک موثری برای افزایش اطلاعات ودانسته ها باشند

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[anjello 2427]

صداي پمپ ها :

 

نويز ناشي از هر گونه فعاليت صنعتي بايد از استانداردهاي بين المللي تبعيت كند . ميزان سر وصداي آزار دهنده در اعلاميه (3) 53.s سال 1994 سازمان كنترل آلودگي ومديريت محيطي ظابطه دارد بر اساس اين قانون حتي در صورت مجاز بودن ميزان صدا، اگر نويز توليد شده افراد را آزار دهد تمهيدات لازم براي كاهش آن فراهم آيد . عملكرد سيستم ها وايستگاه هاي پمپاژ يكي از اين فعاليتها ي پرسر وصداي صنعتي است .

منا بع ايجاد نويز در سيستم هاي پمپاژ :

نويز هاي موجود در اين سيستم عبارتند از :

سرو صداي پمپ ها

سروصداي محرك پمپ وتجهيزات انتقال نيرو همچون چرخد نده ها

ارتعاشات پمپ وموتور

سر وصداي هيدروليكي ايجاد شده در درون پمپ

نويز هيدروليكي ايجاد شده در خطوط لوله و شير آلات

شرايط مكاني و كاربردي سيستم پمپاژ نيز درايجاد نويز موثر است،براي نمونه در ايستگاه هاي پمپاز فاضلاب فن هاي تهويه يكي از منابع توليد نويز هستند

 

كنترل نويز:

چهار اصل كلي در زمينۀ كنترل نويز وجود دارد :

كمينه كردن توليد انرزي صوتي

كمينه كردن ويژگيهاي صوتي نا خوشايند براي انسان

كاهش انرژي صوتي با استفاده از ابزارهاي ميرا كننده از جمله جاذب صدا

دور كردن وانحراف انرژي صوتي از مكانهاي حساس و مهم

 

 بر اساس اين اصول بايد در طراحي وروند ساخت ايستگاه هاي پمپاژ ملاحظات مهمي انجام داد :

 اعمال ويژگيهايي براي پمپ ها ، موتورها و تجهيزات ديگر براي كاهش سرو صداي آنها

 قرار دادن ايستگاه هاي پمپاژ در زيز زمين تا حد امكان

 طراحي مناسب تكيه گاه هاو اتصالات (جرا كه ارتعاش تجهيزات صداي ناخوشايند توليد مي كند )

 نگهداري وتعمير منظم وپيوسته سيستم پمپاژ (دستگاهي كه منبع توليد صداي نامعقول است بايد هر چه سريعتر تعمير يا تعويض شود )

 

ممكن است سر وصداي محرك (موتور) به حدي زياد باشد كه نويز پمپ را پوشش دهد . در اين حالت ابتدا بايد ميزان نويز محرك را كاهش داد . در پمپ هاي كوچك آسان ترين راه قرار دادن پمپ وموتور در يك محفظه است ولي ممكن است علاوه بر آن لازم باشد كه :

 قاب (پايه ) مجموعه پمپ وموتور نيز ايزوله شود تا سرو صداي ناشي از آن نيز كنترل شود .

 به آببندي محفظه ، به ويژه در محل عبور لوله ها توجه شود .

 اتصالات لوله ها ايزوله شوند تا ارتعاشات در سرتا سر لوله كشي منتقل نشود .

 از نبود هرگونه اشتباه ومحدوديتي در طراحي سيستم كه به سروصداي اضافي پمپ بينجامد ، اطمينان حاصل شود .

به طور كلي ،ميزان سرو صداي ناشي از يك نوع پمپ خاص به فشار ، اندازه وسرعت آن بستگي دارد .رابطه ميزان نويز با اين پارامترها به گونه اي است كه ما را به سمت انتخاب پمپي بزرگ كه با سرعت كم كار مي كند وفشار تخليه پاييني دارد سوق مي دهد .ولي معمولأ براي تامين بازدهي لازم يا ملزومات مورد نياز اين انتخاب انجام نمي شود .سر وصداي در ايستگاه پمپاژ علاوه بر پمپ ازموتور ، چرخ دنده ها ،لوله هاو اتصالات نيز ناشي ميگردد . از آنجايي كه اين موارد به ملزومات نصب (كهدر انواع نصب مختلف هستند )مربوط ميشوند نميتوان آنها را در اطلاعات دادهشده توسط سازنده درباره نويز ناشي از نوعي پمپ قلمداد كرد .

براي تعيين ميزان سرو صداي پمپ روشهايي از جمله اندازه گيري فشار پرقدرت وشدت صوت وجود دارد . فشار صوت ميزان صدايي است كه گوش انسان مي شنود . قدرت صوت ميزان انرژي اكوستيك منتشر شده توسط منبع صداست وشدت صوت برابر است با قدرت صوت بر واحد سطح .

[anjello 2427]

سایتی بسیار جالب درزمینه پمپها

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[anjello 2427]

راه اندازی پمپ ( Commissioning )

 

پمپ های گریز از مرکز خیلی پیچیده نمی باشند و با یک نگاه آگاهانه می توان آنها را بصورت صحیح نصب نمود ولی منظور از نگاه آگاهانه چیست؟ نگاه آگاهانه مطالعه دقیق مستندات تهیه شده توسط سازنده پمپ می باشد که در اینصورت مستندات زیادی وجود دارد، مانند دستورالعمل نصب، طریقه حمل و نقل، منحنی های پمپ و یا مستندات مربوط به ارتباط پمپ و موتور. اما بعضی از این اطلاعات برای بهره برداری از پمپ بی فایده اند مثل طریقه حمل و نقل، در عوض بعضی اطلاعات در بکارگیری پمپ حائز اهمیت بیشتری می باشند، مانند جهت چرخش پمپ های کوپل شد به موتورهای سه فاز (نه تک فاز) که با جابجائی دو سیم جهت چرخش معکوس می شود و در پمپ های عمودی بعلت شل شدن پروانه پمپ ممکن است به سیستم آسیب برساند و یا حداقل پمپ، مطابق طرح کار نکند. بهتر این است که قبل از راه اندازی موتور پمپ کاملا" از آب پرشود تا از آسیب رسیدن به آب بندها در اثر کارکرد خشک پمپ جلوگیری بعمل آید.

اطمینان از صحت نصب بسط های لوله ها جهت جلوگیری از اعمال بار استاتیکی روی نازل پمپ، استفاده از یک فشار سنج جهت اندازه گیری فشار ورود و خروج، بازرسی یاتاقان های پمپ از نظر روغن کاری و مواردی نظیر اینها از دیگر اطلاعات ضروری جهت راه اندازی پمپ بشمار می آیند.

بازرسی یک سیستم

در یک سیستم بسته باید اطمینان حاصل کرد که سیستم کاملا" از آب پرشده باشد و بطور مناسبی تخلیه و آب گیری شود. یک شیر کاهش فشار یا شیر پرکن سیستم که به سیستم شهری متصل است باید نیازهای یک تاسیسات را برآورده کند و در غیر اینصورت یک سیستم کمکی باید بالای شیر نصب شود، شبیه مخازن تحت فشار pre-charge . برای اینکار باید ارتفاع نصب سیستم در بالای شیر، متوسط دمای آب و فشار باقیمانده در بالای سیستم محاسبه شوند. این فشار اضافی معمولا" کم بوده و حدود 4Psi می باشد. سیستم بالای شیر باید قادر به جبران آب از دست رفته در کل سیستم باشد و مانع از جوش آمدن آب شده و آنرا بموقع تخلیه کند. یک سیستم بسته که بخوبی هواگیری نشده باشد مانند یک سیستم باز بوده و بخشی از انرژی در پمپ هدر می رود. محلی که در آن هوا از سیستم جدا می شود نقطه ایست که در آن تغییر فشار نداریم و در نتیجه محل نصب پمپ از این نقطه باید فاصله داشته باشد تا فشار این نقطه به فشار پمپ افزوده شود. کل سیستم پیش از راه اندازی باید کاملا" تمیز شود تا به نشتی گیرهای پمپ در اثر وجود ذرات آلوده آسیبی وارد نیاید.

بازرسی عملکرد پمپ

اندازه پروانه پمپ را از کتابچه پمپ بدست آورید. سپس پمپ را در حالتی که شیر سه راهی بسته است روشن کنید و اختلاف فشار فشارسنج را به اختلاف هد (head) پمپ تبدیل کنید. در اینصورت هد ماکزیمم (در دبی صفر) (shut off head) پمپ را خواهید داشت. این نقطه را در منحنی پمپ مشخص کنید. سپس مطمئن شوید که کلیه شیرهای دوراهی در سیستم باز هستند مقادیر فشار سنج پائین تر از فشار هد ماکزیمم خواهد بود. هد کارکرد پمپ را در نمودار منحنی پروانه رسم کنید و دبی را در آن نقطه مشخص نمائید. اگر منحنی پمپ یک خط صاف باشد با تغییر کوچک در قرائت فشارسنج تغییرات زیاد دبی خواهیم داشت. برای حل این مشکل می توان از یک دبی سنج دقیق استفاده کرد یا اگر در سیستم شیر سه راهی (triple – duty) وجود دارد مناسبتر است که اختلاف فشار دو سر آن اندازه گیری شود و در غیر وجود این دو حالت می توان از قرائت توان الکتریکی پمپ و رسم آن در منحنی پمپ برای حل مشکل استفاده کرد چرا که منحنی توان الکتریکی منحنی پمپ را با زاویه خط BHPو یا brake horse power قطع می کند و در این نقطه دبی را می توان اندازه گیری کرد. شکل 1

 

 

 

شکل (1) : منحنی عملکرد یک پمپ نمونه

چنانچه پس ازکنترل وتأیید قطر پروانه، دبی پمپ خیلی بیشتر از دبی طراحی شده بود چند حالت ممکن است اتفاق افتاده باشد.

· یک Bypass در لوله ها داریم که بصورت غیر صحیح نصب شده و یا کنترل می شود.

· عدم توازن خوب در سیستم

· یک پمپ بزرگتر از پمپ مورد نیاز در سیستم نصب شده است.

اگر دبی لازم در سیستم کمتر از دبی موجود باشد باید بدنبال فلنج های خالی یا شیرهای بسته و یا لوله های گرفته شده گشت.پس از بالانس کردن سیستم و تنظیم قطر پروانه پمپ، استفاده از یک شیر سه راهی triple-daty valve آهنگ کار پمپ را بخوبی تنظیم می کند. این شیرها بدون آسیب رساندن بخوبی دبی جریان را کم و زیاد می کنند. کلیه نتایج بدست آمده را بدقت بدون گرد کردن اعداد آنها ثبت کنید. نتایجی مانند، هد از کار افتادن پمپ، قطر پروانه پمپ، BHP در نقطه طراحی، تنظیم شیر سه راهی و غیره. این اطلاعات برای روشن کردن تغییرات عملکرد پمپ یا سیستم بسیار مفید می باشند.

[anjello 2427]

کاویتاسیون وپمپ های سانتریفیوژ

 

عملکرد پمپهای سانتریفوژ در حالت بحرانی می تواند موجب اختلال سیستمهای مربوطه شود. از جمله این سیستمها نیروگاههای حرارتی و صنایع پتروشیمی است. در بعضی مواقع تعیین علت دقیق عملکرد ناپایدار پمپ ممکن نیست. جریان توربولان و یا شرایط غیر عادی جریان می تواند موجب لرزشهای شدید و خارج شدن پمپ از مدار شود. یکی از دلایل اولیه لرزشهای پمپ سانتریفوژ کاویتاسیون است. در این حالت در اثر کاهش فشار مایع و تبخیر صورت گرفته در سمت مکش پروانه توده های حباب تولید و به خروجی پروانه جهت تخلیه ارسال می شوند. در اثر افزایش فشار، حبابهای تولید شده فشرده می شوند فشرده شدن حبابها همراه با صدا (مشابه صدای ضربه به بادکنک) و ایجاد لرزش می شود.

تولید حباب در پروانه وقتی رخ می دهد که NPSH موجود مکش پمپ کمتر از NPSH لازم پمپ شود. این امر می تواند به علت وجود مانع در مسیر مکش، وجود زانوئی در فاصله نزدیک ورودی پمپ و یا شرایط غیر عادی بهره برداری می باشد. عواملی مانند افزایش دما و یا کاهش فشار در سمت مکش نیز می تواند شرایط فوق را ایجاد کند. البته انتخاب پمپ برای سیستمهایی که در دبی های متفاوت و سرعت متغیر کار می کنند بایستی با دقت صورت گیرد تا از پدیده کاویتاسیون جلوگیری گردد. با توجه به ملاحظه مراجع مختلف لرزش پمپ ها معلوم شده است یک عامل رایج این لرزشها پدیده کاویتاسیون است و می تواند مخرب نیز باشد.

چنانچه آب به بخار تبدیل شود حجم آن می تواند تا 50000 برابر افزایش یابد که موجب تخلیه پروانه از آب گردد خسارات پمپ در اثر کاویتاسیون شامل خوردگی پره ها در منطقه ضربه حباب و آسیب دیدگی یاتاقانها باشد.

بعضی نتایج نشان می دهد، ارتعاشات مربوط به کاویتاسیون در فرکانسهای بالای 2000 هرتز تولید یک پیک با طیف پهن می نماید. گزارش دیگر اثر کاویتاسیون بر فرکانس پاساژ پره (تعداد پره ضربدر فرکانس دوران محور) را شرح می دهد و دیگری اثر دامنه ارتعاشی پیک را در سرعت محور نشان می دهد. البته دلیل تفاوت در فرکانسهای فوق که از طرف متخصصین مختلف پمپ ارائه شده تفاوت در طراحی پمپ، نصب و بهره برداری آن می باشد. حتی اخیرا" لرزش در اثر کاویتاسیون با ظهورPeak با فرکانس 60 % دور روتور در طیف مشاهده شده است که این در اثر تشدید فرکانس طبیعی پوسته پمپ در اثر برخورد حبابها با آن بوده است. مشخصه دیگر کاویتاسیون تغییرات و نوسان فشار خروجی پمپ است. یک روش سریع جلوگیری ازکاویتاسیون بستن آرام شیرخروجی وکاهش دبی پمپ است تاNPSH لازم کمتر از موجودشود.

[anjello 2427]

پمپ ها و قانون پمپ ها

 

 

شرح قوانين حاکم بر پمپها و تئوري آنها :

پمپهاي گريز از مرکز ماشين هايي هستند که با استفاده از نيروي گريز از مرکز ( عکس العمل‌سيال در برابر نيروي مرکز گرا ) سيالات را جابه جا مي‌کنند . در ادامه به موارد مهم در موضوع سيالات اشاره مي شود .

نيروي وزن باعث مي شود که اگر سيال در يک ارتفاع باشد به ارتفاع پايين تر جريان يابد . انرژي‌پتانسيل ، انرژي است که در سيال ذخيره مي شود و مايع داراي فشار بالاتر انرژي پتانسيل بيشتري‌ دارد ، بنابراين سيال از سطوح با فشار بالا به سطوح با فشار پايين جريان مي يابد . در صورتي که فشار دو مخزن برابر باشد يا اينکه اختلاف ارتفاع نداشته باشند سيال ميان آنهاجريان نمي يابد . بنابراين در اين حالت ها نياز به استفاده از پمپ داريم . همچنين ميتوان از پمپ ‌به منظور افزايش مقدار سيال جابه جاشده ، ( دبي) استفاده کرد . پس ميتوان نتيجه گرفت يک پمپ با افزايش انرژي سيال آنرا جابجا مي کند . در پمپ‌ هاي سانتريفيوژ اين عمل توسط پروانه انجام مي شود ، که با چرخاندن ‌سيال انرژي آن را مي افزايد . سيال با عبور از ورودي پمپ وارد چشم ( مرکز ) پروانه مي‌گردد و با دوران پروانه از لبه آن خارج مي‌گردد . هر چه سرعت پروانه بيشتر باشد سيال سريعتر جابجامي شود . در زير يک نمونه محفظه و پروانه نشان داده شده است .

هنگامي که سيال وارد پوسته( محفظه) مي شود سرعت‌آن کاهش‌ مي‌يابد . چون سرعت سيال‌کاهش مي يابد فشار آن افزايش يافته و از طرف ديگر چون سيال با فشار زياد در لبه و دور از چشمي خارج مي‌گردد باعث ايجاد يک ناحيه کم فشار در چشمي شده که در اثر آن‌جريان سيال به درون چشمي امکان پذير مي‌گردد . ( اختلاف فشار ) وقتي سيال به خارج پمپاژ مي شود سرعت آن افزايش مي يابد اين افزايش سرعت در خروجي‌ به شکل فشار بسيار زياد و بخشي از آن در محفظه به صورت فشار نمايان مي شود .

پروانه که به عنوان پيشران‌مي باشد توسط يک منبع محرک بيروني چرخانده مي شود . محرک‌به شکل هاي مختلف الکتروموتور ، توربين و موتور با سوخت فسيلي مي باشد . نيروي محرک‌توسط يک شافت به پيشران منتقل مي‌گردد . محلي که شافت از محفظه پمپ خارج مي شود ،‌ دچار نشتي مي‌گردد براي رفع اين مشکل از آب بند يا جعبه لايي استفاده مي شود . در جايي که‌لايي قرار مي‌گيرد ممکن است که شافت به شدت دچار ساييدگي گردد به همين دليل بايد از مواد قابل انعطاف استفاده کرد . همچنين براي جلوگيري از سايش ، از يک آستين متحرک‌ شافت استفاده مي کنند . آستين به راحتي تعويض مي‌گردد.

سيال از ناحيه خروجي با فشار بالا به پشت ناحيه مکش نشتي پيدا مي کند . به همين جهت‌ فضاي بين آنها را به حلقه هاي تحت‌ سايش مجهز مي‌کنند حلقه سايش ‌بدنه ‌ثابت اما حلقه سايش پيشران همراه آن دوران مي کند . بستن مناسب حلقه هاي سايش مقدار نشتي را به اندازه‌ زيادي کاهش مي‌دهد . البته مقداري نشتي براي روانکاري لازم است ، سيال نشت شده سبب ‌روانکاري و خنک سازي حلقه هاي سايش مي شود و همچنين از سايش رينگها در مقابل هم‌جلوگيري مي‌کند . با ضعيف شدن رينگها فضاي ميان آنها زياد شده و نشتي بيشتر مي شود . در اينصورت بايد رينگ ها تعويض شوند . همچنين حلقه هاي تحت سايس بوسيله سيال پمپاژ شده روانکاري مي‌شوند و اگر روانکاري‌ مناسب نباشد حلقه ها باهم تماس داشته ، ساييده مي‌شوند ، گرم شده و جام مي‌کنند .به همين علت نبايد يک پمپ گريز از مرکز را تا زماني که از سيال پر نشده راه اندازي کرد .

ارزيابي پمپ هاي گريز از مرکز :

پمپ ها براساس مشخصات و ويژگيهاي پمپاژشان ارزيابي مي‌شوند.

براي مثال ، پمپي که(100 )گالن در دقيقه ظرفيت دارد ، ظرفيت ارزيابي(100) گالن بر دقيقه را‌دارد . ظرفيت معمولا فاکتوري براي ارزيابي يک پمپ است . فشار ورودي و مکش نيز بر ارزيابي موثرند . با ارزيابي پمپ ما مي توانيم بهترين پمپ لازم با بهترين بازده را انتخاب کنيم .

ظرفيت

مقدارمايعي که پمپ در واحد زمان جابجا ميکند ، ظرفيت پمپ مي باشد که برحسب‌گالن بر دقيقه بيان مي‌گردد . البته واحدهاي ديگري نيز استفاده مي شود .

ظرفيت پمپ با افزايش سرعت پيشران افزايش مي يابد و در واقع با سرعت در ارتباط است . اما همواره تغيير سرعت عامل افزايش ظرفيت نمي‌باشد . نکته مهم اين است که عامل افزايش‌ظرفيت ، سرعت مماسي وارد برسيال از سوي ملخي هاي پروانه است. که کاملا مي دانيم‌ به شعاع بستگي دارد ، بنابراين ظرفيت پمپ با پروانه بزرگتر نسبت به پمپي با پروانه کوچکتر ‌با سرعت دوراني برابر ، بيشتر است زيرا سرعت مماسي آن بالاتر مي‌باشد .

وقتي که سيال با سرعت زياد از پروانه جدا شده وارد بدنه پمپ مي شود درآنجا سرعت به فشار تبديل شده و فشار خروجي زيادمي شود . پس افزايش سرعت مماسي باعث افزايش فشارخروجي‌ پمپ مي شود . پس نتيجه‌اي‌که گرفته مي شود اينست که با افزايش سرعت پيشران مي توان ظرفيت‌پمپ را افزايش داد و يا با ثابت ماندن سرعت دوراني ، پروانه ي بزرگتري بکار برد.

هد و فشار

فشار را معمولا نيروي وارد بر واحد سطح سيال تعريف مي‌کنند و در صنعت معمولا برحسب اينچ مربع بيان مي‌گردد . واحد هاي ديگري نيز بوده که کاربرد آنها در صنعت کمتراست‌ براي هد ميتوان تعاريف گوناگوني ارائه کرد . در مورد پمپ معمولا هد رابه نسبت ارتفاع و بلندي بيان مي‌کنند . بايد گفت که هد در واقع شکلي از انرژي جرم سيال است ومي تواند به شکل‌گرما نيز باشد . در اينجا در مورد هد ارتفاع که کاربرد بيشتري دارد بحث مي‌کنيم . هنگامي که ‌ارتفاعي از سيال داشته باشيم از طرف آن فشاري بر سطح زيرين وارد مي شود که هد ارتفاع‌گويند . هد ارتفاع هم غالبا بر حسب فوت بيان مي‌گردد .

فشاري که از هد ناشي مي شود به قطر ظرف بستگي ندارد .

در هر نقطه از پايين ظرف ، فشار فقط به هد يا ارتفاع سيال بستگي دارد .

فشار در سيال را بوسيله فشارسنج معين مي‌کنند . فشار سنج در واقع فشار نسبي رامشخص مي‌کند . يعني فشار جو را از فشار مطلق کم مي‌کند . رابطه بين فشار مطلق و فشار نسبي به شکل زير است :

فشار نسبي + فشار جو = فشار مطلق

همچنين با استفاده از رابطه مقابل مي توان هد فشار را بدست آورد :

P = g. h

بنابراين فشار ناشي از هد يک سيال به وزن مخصوص آن بستگي دارد .

پس دو سيال با وزن مخصوص متفاوت و هد يکسان فشار مختلفي اعمال مي‌کنند.

فشار بخار

اگر مايعي در ظرفي سربسته بخار شود ، مولکولهاي بخار نمي توانند از نزديکي مايع دور شوند و تعدادي از مولکولهاي بخارضمن حرکت نامنظم خود ، به فاز مايع برمي‌گردند.

سرعت بازگشت مولکولهاي بخار به فاز مايع ، به غلظت مولکولها در بخار بستگي دارد . هرچه تعداد مولکولها در حجم معيني از بخار زيادتر باشد ، تعداد مولکولهايي که به سطح مايع برخوردکرده و مجددا به فاز مايع تبديل مي شود ، بيشتر خواهد بود .

در ابتدا چون تعداد کمي از مولکولها در بخار وجود دارند ، سرعت تبديل آنها به مايع کم‌است اما با افزايش غلظت بخارسرعت مايع شدن افزايش مي يابد تا اينکه بخار شدن به جايي‌مي رسد که سرعت بخار شدن مولکولها با سرعت مايع شدن آنها برابر شود . اين حالت را تعادل بين دو فاز مايع و بخار گويند . چون در حالت تعادل ، غلظت مولکول ‌ها در فاز بخار ثابت است، فشار بخار نيز ثابت است . فشار هر بخار در حالت تعادل با مايع خود در دماي

معين را فشار بخار آن مايع مي ناميم . فشار بخار تابع دماست و با افزايش آن زياد مي شود .

بعضي اوقات که فشار مکش مطلق به اندازه کافي بالا نباشد ، مايع يا سيال در مکش (ورودي ) پمپ تبخير مي‌گردد . براي اينکه بدانيم چرا اين اتفاق مي افتد ،بايد بدانيم که چه سيالاتي بخار مي گردند يا اينکه چه موقع بخار مي‌گردند.

حرارت شکلي از انرژي است که باعث افزايش انرژي سيال مي شود که به شکل بخار شدن و افزايش فشار نمايان مي شود . فشار بخار باعث مي شود که مايع بخار گردد .فشار بخار بالاتر ، سرعت تبخير مايع را افزايش مي‌دهد.

يک مايع با فشار بخار بالاتر ، حرارت کمتري براي بخار شدن نياز دارد . همچنين فشاري توسط گازها و بخارات روي سطح مايع به آن وارد مي‌گردد. فشار روي مايع تمايل به جلوگيري از فرار و آزاد شدن بخارات مايع دارد.

بنابراين براي محافظت و جلوگيري از بخارشدن مايع در پمپ ، فشارمکش مطلق بايد بالاتر از فشار بخار مايع در آن دما باشد.

اصطکاک ( سايش ) افت فشار از اصطکاک ناشي مي شود و در واقع نوعي تبديل انرژي مي‌باشد . اصطکاک يک نيروي مقاوم براي جريان سيال است . براي حرکت سيال ، نيروي پيشران بايد بزرگتر از نيروي مقاوم باشد . در اصطلاح فني گفته مي شود که افت فشار بايد بزرگتر از مقدار اصطکاک باشد.

يک لوله باقطرکوچکتر مقاومت بيشتري در مقابل جريان نسبت به يک لوله با قطر بزرگتر ايجاد مي‌کند . زماني که مقدار جريان در يک پمپ بيشتر شود ، اصطکاک نيز افزايش مي يابد. افزايش مقدار جريان ، فشار مکش ( ورودي ) قابل دسترسي را کاهش مي‌دهد .

با افزايش مقاومت در برابر جريان در ورودي ( مکش ) پمپ ، مايع ممکن است بخار شود.

بنابراين با افزايش مقدار جريان ، اصطکاک افزايش و فشار مکش کاهش مي يابد و احتمال بخار شدن سيال در ورودي بيشتر مي شود ، پس در کاربرد لوله ورودي بايد به اين موضوع توجه داشت .

- اجزا اصلي و ساختمان مکانيکي :

هر پمپ گريز از مرکز داراي سه بخش اصلي زير است که هرکدام از آنها از اجزاي مختلفي تشکيل شده است :

1) محرک

2) محفظه آب بندي

3 ) پوسته

محرک: در پمپ هاي دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطيسي ( الکتروموتور ) ، ديزلي وتوربيني استفاده مي شود . محرک الکترو مغناطيسي يک ژنراتور بوده که انرژي الکتريکي را به حرکت دوراني تبديل مي کند . محرک توربيني به کمک انرژي بخار آب ؛ محور پمپ را مي چرخاند .

محرک ديزکي نيز موتوري است که با سوخت فسيلي معمولا گازوئيل کار مي‌کند.

خروجي محرک به کمک کوپلينگ به ميل محور پمپ متصل شده و اين ميل محور وارد محفظه آب بندي مي شود . در اين محفظه دو ياتاقان (ساچمه اي) قرار داشته که ‌درون روغن غوطه‌ور مي‌باشند و حکم تکيه‌گاه هاي ميل محور را دارند . انتهاي ميل محور به يک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است.

پوسته : که قسمت عمده آن پروانه و شافت است .

الف ) پروانه( Impeller) :

ايمپلرها با انواع مختلف يک دهنه ، دودهنه ، باز ، اصولا پروانه هاي دو دهنه داراي نيروي محوري(Trust) کمتر اما هزينه ساخت گرانتر مي‌‌باشند . همچنين پروانه هاي باز و نيمه باز از نظر هزينه ساخت ارزانتر مي‌باشند . مشخصه هاي مايع و وجود ذرات جامد ، رواني و نارواني مايع و پارامترهايي ازاين قبيل درنوع استفاده‌ از ايمپلرموثرهستند . پروانه هاي باز درپمپ هاي محوري و بسته در پمپ هاي شعاعي بکار مي روند . که براي نوع باز براي مايعات حاوي ذرات جامد و الياف دار نوع بسته براي مايع‌ هاي تميز و بدون ذرات شناور مناسب مي باشند . نوعي از پروانه هاي باز نيز براي مخلوط مايع و جامد بکار مي روند . بنابراين ساده ترين نوع پروانه ، پروانه باز بوده که براي انتقال مايعات حاوي ناخالصي جامد شناور بکار مي رود . پروانه نيم باز نيز براي مايعات رسوب زا بکار برده مي شود .کاربرد پروانه بسته نيز در ظرفيت هاي بالا و به دو دسته يک چشمي و دوچشمي تقسيم مي شود .

تعريف پروانه نيز به عنوان بخشي اساسي ، قسمت متحرک پمپ است که مايع ورودي به‌ چشم را به علت داشتن حرکت دوراني به خارج ميراند . لازم است که اشاره کنم هر چه اندازه ذرات شناور بيشتر باشد تعداد پره ها کمترخواهد بود .

[anjello 2427]

اسلايدهاي درس

پمپ و ايستگاههاي پمپاژ

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[anjello 2427]

پمپ هيدروليک

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[anjello 2427]

پُمپ یا تُلُمبه وسیله‌ای مکانیکی برای انتقال مایعات است که با افزایش فشار جریان آن، امکان جابجایی مایعات را به ارتفاعی بالاتر (با افزایش هد) یا حتی پایین دست (معمولاً حوضچه یا مخزن) فراهم می‌آورد.

 

پمپ کاربردهای فراوان در صنعت و حتی در وسایل نقلیه دارد. مانند پمپ بنزین یا پمپ آب خودرو تا پمپ‌های بزرگ برای پر کردن حوضچه‌های تعمیر کشتی.

 

 

تعریف

 

به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می‌شود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن عبور می‌کند، انتقال می‌دهد. در نتیجه انرﮊی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می‌یابد. در پمپ ها تغییرات انرﮊی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد. از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جا به جایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می نمایند. به عبارت کلی تر از پمپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می‌کنند.

انواع پمپ

 

پمپها دارای انواع مختلفی هستند. دسته بندی های گوناگون، پمپ ها را بر پایه ویژگی های گوناگون طبقه بندی می کنند. در یکی از رایج ترین این طبقه بندی ها، برپایه نحوه انتقال انرژی از پمپ به سيال، پمپ ها به دودسته تقسيم می شوند:

 

پمپ های ديناميكی: در این پمپ ها انتقال انرژی به سيال به طور دایمی است. انواع پمپ های دینامیکی عبارت اند از:

 

* پمپ های گریز از مرکز

* پمپ های محیطی

* پمپ های خاص

 

پمپ های جابجایی مثبت: در این پمپ ها انتقال انرژی به سيال به صورت متناوب يا پريوديك صورت می پذیرد. انواع پمپ های جابجایی مثبت عبارت اند از:

 

* پمپ های رفت و برگشتی

* پمپ های گردشی

 

پمپ های دینامیکی

پمپ گریز از مرکز

 

یک پمپ گریز از مرکز بر اساس تبدیل انرژی جنبشی یک سیال جاری به فشار ایستا کار می‌کند. این نحوه عمل بوسیله قانون برنولی توصیف می‌شود. قاعده عملکرد پمپ گریز از مرکز را می‌توان با ملاحظه تاثیر تکان دادن یک سطل آب بر روی یک مسیر دایره‌ای شکل توسط یک طناب، نشان داد. نیرویی که آب را به کف سطل فشار می‌دهد، نیروی گریز از مرکز است. اگر یک سوراخ در کف سطل تعبیه شود، آب از طریق این سوراخ جریان می‌یابد. از این گذشته اگر یک لوله ورودی در بالای سطل تعبیه شود، جریان آب به بیرون سوراخ منجر به تولید یک خلاء موضعی در داخل سطل خواهد شد. این خلاء آب را از یک منبع در سمت دیگر لوله ورودی به داخل سطل خواهد کشید. بدین روش یک جریان پیوسته از منبع و به بیرون سطل بوجود می‌آید.

 

در رابطه با پمپ های گریز از مرکز، سطل و سرپوش آن متناظر با قاب پمپ، سوراخ و لوله ورودی متناظر با ورودی و خروجی پمپ هستند و طناب و بازو متناظر کار پروانه را انجام می‌دهد.

 

پمپ گریز از مرکز پمپی است که از یک پروانه گردان بمنظور افزودن فشار یک سیال استفاده می نماید. پمپ های گریز از مرکز عموما برای جابجا کردن سیال از طریق یک سیستم لوله کشی کاربرد دارد. سیال در امتداد یا نزدیک محور چرخان وارد پروانه پمپ گشته و بوسیله این پروانه شتاب می‌گیرد و به سرعت به سمت بیرون و به داخل یک پخش کننده یا محفظه حلزونی جریان می‌یابد که از آنجا به درون سیستم لوله کشی پائین جریان خارج می‌گردد.

 

تیغه‌های روی پروانه بطور تصاعدی از مرکز پروانه پهن می‌شوند که سرعت را کاهش داده و فشار را افزایش می‌دهد. این امکان به پمپ گریز از مرکز اجازه می‌دهد تا جریان های پیوسته با فشار بالا ایجاد نماید.

 

پمپ های سانتریفوﮊ دارای یک محفظه هستند که حلزونی شکل است و پوسته یا کِیسینگ نامیده می‌شود و درون آن یک یا چند چرخ قرار دارند که روی یک محور (شفت) نصب شده اند. هر چرخ مجهز به تعدادی پره می‌باشد. انتقال انرﮊی به سیال در این قسمت انجام می‌شود. برای اینکه از محل خروج شفت از کِیسینگ پمپ سیالی خارج نشود و اصطلاحا نشتی به خارج نداشته باشیم از ابزاری به نام مکانیکال سیل استفاده شده است. نکته بسیار مهم در مورد این نوع پمپها هواگیری یا پرایم کردن پمپ پیش از روشن کردن آنها می‌باشد. یعنی پس از لاین آپ نمودن پمپ و اطمینان از ورود سیال به داخل پمپ، باید از خروج کامل هوا یا گاز حبس شده در داخل پمپ نیز اطمینان حاصل نمود. از این نوع پمپها در ابعاد و اندازه‌های مختلف برای مصارف گوناگون ساخته می‌شوند.

دسته بندی پمپ های گریز از مرکز

 

پمپ های گریز از مرکز را می‌توان به چند صورت دسته بندی نمود. یک شیوه دسته بندی، بر پایه جریانی است که بوجود می‌آورند. در این شیوه پمپ های گریز از مرکز به سه دسته تقسیم می شوند:

 

 

* پمپ های جریان شعاعی: در این پمپ ها فشار سیال تنها با اعمال نیروی گریز از مرکز افزایش می یابد. پمپ های این دسته، با یک سری پروانه‌های ورودی دارای سرعت مخصوص کمتر از 4200 و با دو سری پروانه‌های مکشی دارای سرعت مخصوص کمتر از 6000 هستند. در این پمپ ها سیال به طور معمول از طریق توپی وارد پروانه شده و به صورت شعاعی به محیط جریان می یابد.

 

 

* پمپ های جریان مختلط: در این پمپ ها فشار تا حدودی با اعمال نیروی گریز از مرکز و تا حدودی نیز با اعمال نیروی بالابری (lift) که از جانب تیغه‌ها اعمال می شود افزایش می یابد. این دسته از پمپ ها دارای یک سری پروانه ورودی با جریان خروجی محوری هستند و تخلیه در راستاهای محوری و شعاعی انجام می شود. پمپ های این دسته به صورت معمول دارای سرعت مخصوصی مابین 4200 تا 9000 هستند.

 

 

* پمپ های جریان محوری: پمپ های این دسته که گاه پمپ های پروانه‌ای هم نامیده می شوند بیشترین افزایش فشار سیال را از طریق اعمال پروانه‌ها و یا عملیات بالابری تیغه‌ها اعمال می کند. این گروه یک سری پروانه ورودی به همراه جریان ورودی محوری و خروجی تقریبا محوری دارند. پمپ های این گروه غالبا دارای سرعت مخصوص هایی بیش از 9000 هستند. در حالت کلی از پمپ های جریان محوری هنگامی که افزایش فشار لازم باشد استفاده می‌کنند و از پمپ های جریان شعاعی بمنظور تولید دبی سود می‌برند.

 

اجزای تشکیل دهنده پمپ گریز از مرکز

 

قسمت های اساسی يك پمپ گريزازمركز عبارتند از:

 

* الكتروموتور: كه شامل قسمت الكتريكی پمپ است.

* كوپل يا هم محور سازی :كه متصل كننده الكترومتر به شافت (محور )پمپ است.

* هاوس برينگ: كه محل قرار گیری برينگها می باشد.

* مكانيكال سيل: كه محل آب بندی پمپ و جدا كننده سيال پمپاژ شده و قسمت مكانيكی پمپ است.

* پره های پمپ: كه با توجه به نوع كاربرد دارای انواع گوناگون هستند.

 

دو جزء اصلی پمپ های گریز از مرکز پروانه و تیغه هستند.

 

* پروانه: نقش پروانه‌ها در پمپ گریز از مرکز تامین لازم برای سیال می‌باشد. در پمپ ها دو نوع پروانه پایه‌ای وجود دارند:

o مارپیچی

o توربینی

 

پروانه‌های توربینی با تیغه‌های پخش کننده‌ای احاطه شده اند که مسیرهای بتدریج پهن شونده‌ای فراهم می‌آورند تا سرعت آب را به آهستگی کاهش دهند. بنابراین هد سرعت به هد فشار تبدیل می‌شود.

 

پروانه مارپیچی با ویژگی نداشتن تیغه‌های پخش کننده مشخص می‌شوند. در عوض پروانه آن درون محفظه‌ای که حلزونی شکل است قرار گرفته و سرعت آب به دلیل ترک کردن پروانه کاهش می‌یابد که همراه با افزایش فشار می‌باشد.

 

انتخاب بین این دو نوع پروانه بسته به شرایط استفاده تغییر می‌کند. نوع مارپیچی بدلیل ظرفیت بالا و هد مصرفی پائین در چاه‌های کم عمق معمولا ترجیح داده می‌شوند. نوع توربینی در چاه‌های آب عمیق استفاده می‌شود.

 

* تیغه: تیغه نقش راندن مایع به خروجی پمپ را دارد که سرعت را به فشار تبدیل می نماید. جزء تیغه در داخل پمپ که معمولا به پروانه متصل است به نوبه خود دارای شکل های گوناگونی است. دسته بندی شکلی تیغه‌ها را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم نمود:

o صاف

o مارپیچ

 

که این دسته بندی نیز می‌تواند منجر به دسته بندی کلی در مورد پروانه‌ها گردد.

مزایا و معایب پمپ گریز از مرکز

 

از مزایای پمپ گریز از مرکز می‌توان به ویژگی تولید یک جریان هموار و یکنواخت اشاره نمود. برخی انواع پمپ های گریز از مرکز مقداری شن نیز پمپ می‌کنند و در کل مطمئن و دارای عمر کاری خوبی می‌باشند.

 

از معایب این پمپ های می‌توان به از دست دادن سطح کیفی راه اندازی اشاره نمود که بعد از راه اندازی رخ می‌دهد. همچنین راندمان این پمپ ها وابسته به کار تحت هد و سرعت طراحی می‌باشد.

 

در راه اندازی یک پمپ گریز از مرکز از آنجاییکه این پمپ ها از مکش استفاده می‌کنند قابلیت پمپ کردن هوا را ندارند. پس بعنوان یک نتیجه پمپ و لوله بایستی از آب پر باشند تا مشکلی در پمپ آب بروز نکند.

نابالانسی در پمپ های گریز از مرکز

 

وقتی اجزای چرخان پمپ نابالانس باشند، ارتعاش حاصل از عضو چرخان نابالانس می‌تواند ترسناک باشد. این ارتعاش می‌تواند موجب لرزش سطح زمینی که دستگاه روی آن قرار گرفته است شود، دستگاه‌های اطراف آن در جای خود تکان می‌خورند، پیچ های نگه دارنده شل می‌شوند و قطعات می شکنند. یک عضو چرخان نابالانس یر روی یاتاقان های خود نیرو اعمال می‌کند و آنرا از طریق سازه خود به بیرون منتقل می نماید و نهایتا این نیرو به فندانسیون می‌رسد. دلایل بروز نابالانسی:

 

* خمش یا قوس برداشتن بین یاتاقان های تکیه گاهی

* وزن معلق تحت نیروی ثقل محور محرک را خمیده می‌کند

* ماده یا سیال غیریکنواخت توزیع شده در روتور

* قطعات هرز و لق شده بر روی روتور

* قطرهای مختف المرکز بر روی روتور که ناشی از ساخت می‌باشد و قطعات روی روتور هم مرکز نشده اند

* هم تراز نبودن مسیر رانش با محور روتور

* کوپلینگ های راننده لق از پشت هم پرش می‌کنند

* از بین رفتن تلرانس های بین قطعات مونتاژ شده بر روی روتور

* شانه‌ای های روی روتور خارج از میدان محور دوران ساخته شده اند

* خلل و حفره‌های روی روتور

* هم تراز نبودن یاتاقان ها به محور نیرو وارد کرده و آنرا قوس می‌دهد

 

 

پمپ های جابجایی مثبت

پمپ های رفت و برگشتی

 

این نوع پمپها وسایلی هستند که انتقال انرﮊی از آنها به سیال به صورت پریودیک و دوره‌ای می‌باشد. نیروی محرکه این نوع پمپها نیز غالبا توسط موتورهای الکتریکی تامین می‌گردد. در این نوع پمپها حرکت چرخشی میل لنگ تبدیل به حرکت رفت و آمدی پیستونی در یک سیلندر می‌شود. با عقب رفتن پیستون در سیلندر ایجاد مکش شده و در نتیجه مایع از طریق یک شیر ورودی داخل سیلندر می‌گردد. با حرکت پیستون به طرف جلو دریچه ورودی بسته و مایع از طریق شیر خروجی به خارج هدایت می‌گردد. شیرهای ورودی و خروجی یکطرفه بوده و طوری ساخته شده اند که در مراحل رفت و آمد پیستون، از ورود مایع داخل سیلندر به قسمت کم فشار و بالعکس ممانعت شود. اگر بجای پیستون، پلانجری در داخل سیلندر رفت و آمد کند در این حالت به آن پمپ پلانجری می‌گویند. در ضمن چنانچه پلانجر دیافراگمی را حرکت دهد پمپ از نوع دیافراگمی است. فرق میان پیستون وپلانجر در این است که طول سر پیستون کوتاه تر از مسافتی است که پیستون درون سیلندر طی می نماید، در حالی که طول پلانجر بیشتر از طول مسافت طی شده توسط آن در داخل سیلندر می‌باشد. از طرفی در پمپهای پیستون از حلقه یا رینگی جهت آب بندی پیستون و سیلندر استفاده شده است که روی بدنه پیستون قرار گرفته و همراه آن حرکت می‌کند، در حالیکه در پمپهای پلانجری این رینگ روی سیلندر قرار دارد و ثابت است. این پمپها معمولاً کم ظرفیت هستند ولی فشار خروجی سیال را می‌توانند تا مقدار زیادی افزایش دهند. بنابراین از این پمپها در جاهایی که نیاز به جا به جا کردن سیالی با حجم کم ولی فشار بالا می‌باشد استفاده می کتتد. در ضمن باید به این نکته نیز توجه داشت که جریان سیال در این پمپها به صورت غیر یکنواخت می‌باشد. نکته بسیار مهم در مورد این پمپ ها آن است که هرگز نباید آنها را در حالیکه شیر خروجی پمپ (دیسچارج پمپ) بسته است روشن نمود

پمپ های چرخ دنده‌ای یا گی یِر پمپ

 

این پمپها نوعی از پمپهای گردشی یا روتاری می‌باشند. پمپ های چرخ دنده‌ای از دو قسمت متمایز تشکیل شده اند، یکی قسمت جداره ثابت و دیگری قسمت دوار که شامل یک محور گردان با چرخ دنده می‌باشد. در پمپ های چرخ دنده‌ای مقداری مایع بین دنده‌های چرخ دنده پمپ به اصطلاح به تله می افتد و در اثر چرخیدن چرخ دنده‌ها این مایع به قسمت خروجی پمپ رانده می‌شود. این پمپ ها به گونه‌ای ساخته می‌شوند که در آنها فاصله میان اجزاء گردنده و جداره ثابت بسیار کم می‌باشد. کار برد این پمپها برای جا به جایی مایع با حجم کم و فشار متوسط می‌باشد. نکته مهم در مورد این پمپها آن است که هرگز نباید آنها را در حالیکه شیر خروجی پمپ (دیسچارج پمپ) بسته است روشن نمود؛ چرا که در این حالت، اگر هیچ شیر اطمینانی (سِیفتی وَلو) در مسیر دیسچارج پمپ وجود نداشته باشد، یا خود پمپ از بین می‌رود و یا اینکه لوله دیسچارج می شکند.

 

 

محفظه آب بندی

 

این محفظه شامل آب بندها و اجزای مربوطه است و برای رسیدن به بازدهی مناسب در قطعات هیدرولیک وجودآب بندی کامل و مناسب ضروری است.آب بندی بین قطعات درهیدولیک بوسیله آب بندهاانجام می‌شود.آب بندها براساس استفاده به دو نوع کلی ثابت و متحرک تقسیم می‌شوند:

 

- آب بند ثابت: به صورت واشر بین قطعات غیر متحرک به کار می‌رود. - آب بند متحرک: برای آب بندی قطعات متحرک بکار می‌رود و برطبق شکل انتخاب می‌گردد.نوع آب بندهرقطعه توسط سازنده تعیین می‌گرددو در زمان تعویض بایدبه این موضوع توجه داشت.

انواع آب بندها

 

* اورینگها:

 

معمولی ترین آب بند مورداستفاده درماشین آلات می‌باشد.اورینگ ها به عنوان سیل ثابت و متحرک استفاده می‌شوند وجنس آنها معمولا از ترکیبات لاستیک های مصنوعی می‌باشند.موارداستفاده اورینگ برای آب بندی پیستون درسیلندر و شیرهای هیدرولیکی محل اتصال شلنگ ها و پمپ ها استفاده می‌شود. طرح اورینگ طوری است که برای نصب در شیارها ساخته شده است و زمان نصب تا10 درصد فشرده می‌شود.درموارد استفاده متحرک عمر اورینگ به صافی سطح قطعه‌ها و اندازه بودن آن مربوط می‌شود.اورینگ ها در مواردی که محل آب بندی دارای گوشه و زاویه است استفاده نمی‌شود.اگر اورینگ در قطعه‌ای تحت فشار زیاد نصب شود،با گذاشتن یک رینگ فیبری در پشت آن از خارج شدن اورینگ از شیارخود جلوگیری می‌کند. همیشه بایدیک رینگ فیبری درطرف کم فشاراورینگ نصب شود. در صورت استفاده از دو رینگ فیبری اورینگ در وسط آنها قرار می‌گیرد.

 

* آب بندهای V شکل و U شکل:

 

V پک ها و U پک ها از سیل های متحرکی هستند که برای آب بندی پیستون و شافت پمپ ها استفاده می‌شوند. جنس آنها معمولا از چرم یا لاستیک طبیعی و مصنوعی یا پلاستیک می‌باشد.طرز نصبشان طوری است که فشارسیال لبه آب بند را به دیواره بچسباند و آب بندی را بهتر و کامل تر کند.برای آب بندی قطعات پمپ بایستی حداقل یک بسته از این نوع آب بند را بکار بر دو چند آب بند را همراه هم در یک شیار قرار داد.

 

* سیل های فلنجی و گردگیرها:

 

گردگیرها سیل های متحرکی از جنس چرم یا لاستیک مصنوعی یا پلاستیک بوده که معمولا در پیستون ها بکار می‌روند. عمل آب بندی بوسیله بازشدن لبه آنها و چسبیدن به سطح قطعه انجام می‌شود.

 

* آب بندهای فلزی:

 

از نظرشکل و ساختمان مانند رینگ های پیستون موتور بوده و ممکن است که فلزی یا غیرفلزی باشند. جنس آنها عموما از فولاد بوده و دارای نشتی زیاد می‌باشند،مگر اینکه خیلی دقیق نصب شوند. سیل های فلزی به دو صورت بازشونده (پیستونی) وجمع شونده (شفت جک) وجود دارند و در جاهایی بکار می‌روند که میزان حرارت بسیار بالا است. این آب بندها به دلیل نشتی زیاد با کاسه نمد و کانال تخلیه به مخزن در سیستم بکار می‌روند.

 

* واشر کمپرسی:

 

این واشرها فقط برای کاربرد ثابت مثل کوپلینگ، لوله‌ها ، پوسته پمپ و امثال آنها با پرکردن قسمت های ناصاف آب بندی را انجام می‌دهد و ممکن است فلزی یا غیر فلزی باشند.

 

* کاسه نمدها:

 

درجاهایی که شافت ازپوسته خارج می‌شودکاسه نمدها نصب می‌شوند.اگرفشاراتمسفر از فشار کاسه نمد بالاتر باشد از عبور هوا به داخل و اگر فشار پشت کاسه نمد بالاترازفشار جو باشدازنشت سیال یا بخار به بیرون جلوگیری می‌کند.بهترین نوع قابل استفاده برای پمپ یک رینگ فانوسی است که بداخل آن آب تزریق می‌شود.این تزریق آب یا از خروجی خود پمپ تامین می‌شود یا اگر سیال پمپ غیر آب باشد از یک منبع مستقل آب را لوله کشی می‌کنند.اگر مایع آب بندی کننده دارای ذرات جامدی باشد که به غلاف های کاسه نمد آسیب برساند بهتر است که سر راه آن ***** قرار گیرد.

 

* گلندها:

 

بوش های یکپارچه‌ای هستند،که به منظور سفت کردن پکینگ ها جهت آب بندی بیشترازآنهااستفاده می‌شود.میزان سفت کردن پیچ های آن به طورتجربی به اندازه‌ای است، که مابین اصطکاک ، آببندی ، روغن کاری و خنک کاری تعادل حفظ شود.

 

* پکینگ کمپرسی:

 

ازاین نوع آب بندمیتوان به جای وی پک ویو پک هااستفاده کرد.جنس آن معمولا از پلاستیک یا نخ نسوزو یا لاستیک نخ دار با روکش فلزی می‌باشد.آین آب بندها برای قسمت های با فشار کم بکار می‌روند.در حقیقت عامل آب بندی کننده براساس افت فشار سیال در طول غلاف می‌باشند. علت اینکه پکینگ ها باید دارای خواص پلاستیکی ( فرم پذیری ) باشنداین است تا مقدارفشردگی روی اسلیو (غلاف ها) راتنظیم کنند ونیز خواص الاستیک جهت جذب انرژی و آسیب نرساندن به جزء دوار را داشته باشند و به صورت رینگ هایی درداخل محفظه آب بندی قرارگیرند.انرژی اصطکاکی(گرما) تولیدشده دراثر گردش شافت از طریق نشت مقدارکمی مایع از پوسته یا توسط محفظه خنک کاری پشت آن و یا استفاده از هر دو دفع می‌شود. پکینگ ها از مواد گوناگون تشکیل شده و انواع گوناگونی دارند:

 

*

o آزبستوس: كه برای درجه حرارت های پایین ازآن استفاده می‌کنند.این پکینگ ها قبلا بوسیله گرافیت یا روغن ، روغن کاری می‌شوند.

o متالیک: این پکینگ ها برای فشارهاودماهای بالا استفاده می‌شوند.پکینگ های متالیک ترکیبی از فویل فلزی(مس،آلومینیم،بابیت و....) باگرافیت یاموادچرب کننده دیگرمیباشند. روغنکاری نقش مهمی در این آب بند دارد زیرا اگر خشک کار کند روی سطح تماس مثلا سیلندر خط می اندازد.

 

* آب بند های مکانیکی:

 

آب بند هایی که تاکنون توصیف شد عمدتا از نوع پکینگ بودند.استفاده ازپکینگ ها به عنوان آب بند همیشه مناسب و عملی نیست.با محکم کردن پیچ های گلند اصطکاک و انرژی ایجاد شده سبب کاهش عمروخراب شدن غلاف ها می‌گردد.از طرف دیگر بعضی از مایعات مثل بوتان و پروپان حلال مواد چرب کننده پکینگ ها هستند که دراین صورت دقت آب بندی ازبین می‌رود. به دلایلی که گفته شد و همچنین زمانی که میزان نشت باید حداقل باشد از آب بندهای مکانیکی استفاده می‌کنند.

 

سطح آب بندی درمکانیکال سیل ها عمود بر امتداد محور بوده ،درحالی که در کاسه نمدها سطح آب بندی در تماس با خود شافت یا اسلیو قرار می‌گیرد. اگرچه مکانیکال سیل ها در انواع گوناگون ساخته می‌شوند اما اصول کارشان یکسان و دارای دو جزء ثابت و متصل به پوسته و یک جزء دوار متصل به شافت (یا غلاف) می‌باشند و یک فنر دو قسمت را به یکدیگر محکم می‌کند.یک دیافراگم یا رینگ لاستیکی برای حرکت جانبی(مماسی) نیزوجوددارد.مکانیکال سیلها معمولا ازدو قسمت فلزی و لاستیکی هستند .بعضی اوقات قسمت چرخان آب بند از زغال با روکش فولادی ساخته می‌شود. البته سطح بین رینگهای دوار و ثابت ، بسیار صیقلی ودر اصل از دو جنس متفاوت سیلیکون و کاربید کربن می‌باشد.

 

لایه‌ای از مایع با خاصیت خنک کنندگی و روانکاری اصطکاک را به حداقل میرساند. رینگ های مکانیکال (سیل رینگ ها) در دو وضعیت نسبت به پمپ قرار می‌گیرندکه ممکن است رینگ دوار در سمت داخل و به طرف ایمپلر باشد، و یا در قسمت بیرون قرار گرفته و با مایع پمپ شونده تماس نداشته باشد. در هر دو وضعیتی که گفته شد فقط سه نقطه مهم وجود دارد که در آب بندی موثر است:

 

*

o مابین رینگ ثابت و پوسته

o مابین رینگ دوار و شافت (غلاف شافت)

o مابین رینگ ثابت و متحرک (بخش های ثابت ومتحرک مکانیکال)

 

آب بندی در حالت اول توسط گسکت ها و اورینگ ها صورت می‌گیرد. در حالت دوم توسط رینگ ها و در حالت سوم باتماس مستقیم و تنگاتنگ دو رینگ که همواره توسط فنری به به هم فشرده می‌شوند انجام می‌شود.

 

موضوع قابل توجه در مورد رینگ ها این است که این رینگ ها با جنس ویژه خود در مقابل نیروی(بار)محوری ضعیف هستند و دچار آسیب می‌شوند،اما درمقابل سایش بسیار مقاوم هستندوبامقداری سایش دوباره توسط فنری که میان آنها قرار دارد ساییده می‌شوند. به همین دلیل یکی از عوامل خراب شدن آنها وارد شدن نیروی محوری است. با توجه به جنس آنها نیز معمولا ترد و شکننده هستند.

کاویتاسیون

 

این پدیده یکی از خطرناکترین حالتهایی است که ممکن است برای یک پمپ به وجود آید. آب یا هر مایع دیگری، در هر درجه حرارتی به ازای فشار معینی تبخیر می‌شود. هرگاه در حین جریان مایع در داخل چرخ یک پمپ، فشار مایع در نقطه‌ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود، حبابهای بخار یا گازی در فاز مایع به وجود می‌آیند که به همراه مایع به نقطه‌ای دیگر با فشار بالاتر حرکت می نمایند. اگر در محل جدید فشار مایع به اندازه کافی زیاد باشد، حبابهای بخار در این محل تقطیر شده و در نتیجه ذراتی از مایع از مسیر اصلی خود منحرف شده و با سرعتهای فوق العاده زیاد به اطراف و از جمله پره‌ها برخورد می نمایند. در چنین مکانی بسته به شدت برخورد، سطح پره‌ها خورده شده و متخلخل می‌گردد. این پدیده مخرب در پمپ ها را کاویتاسیون می نامند. پدیده کاویتاسیون برای پمپ بسیار خطرناک بوده و ممکن است پس از مدت کوتاهی پره‌های پمپ را از بین ببرد. بنابراین باید از وجود چنین پدیده‌ای در پمپ جلو گیری گردد. کاویتاسیون همواره با صدا های منقطع شروع شده و سپس در صورت ادامه کاهش فشار در دهانه ورودی پمپ، بر شدت این صدا ها افزوده می‌گردد. صدای کاویتاسیون مخصوص ومشخص بوده وشبیه برخورد گلوله‌هایی به یک سطح فلزی است. هم‌زمان با تولید این صدا پمپ نیز به ارتعاش در می‌آید. در انتها این صداهای منقطع به صداهایی شدید ودائم تبدیل می‌گردد و در همین حال نیز راندمان پمپ به شدت کاهش می‌یابد

[anjello 2427]

افزايش بهره وري پمپهاي واحد الين نيروگاه مشهد با استفاده از درايوهاي اينورتوري

دانلود

[anjello 2427]

کاویتاسیون درپمپ های سانتریفیوژ

 

 

عملكرد پمپهاي سانتريفوژ در حالت بحراني مي تواند موجب اختلال سيستمهاي مربوطه شود. از جمله اين سيستمها نيروگاههاي حرارتي و صنايع پتروشيمي است. در بعضي مواقع تعيين علت دقيق عملكرد ناپايدار پمپ ممكن نيست. جريان توربولان و يا شرايط غير عادي جريان مي تواند موجب لرزشهاي شديد و خارج شدن پمپ از مدار شود. يكي از دلايل اوليه لرزشهاي پمپ سانتريفوژ كاويتاسيون است. در اين حالت در اثر كاهش فشار مايع و تبخير صورت گرفته در سمت مكش پروانه توده هاي حباب توليد و به خروجي پروانه جهت تخليه ارسال مي شوند. در اثر افزايش فشار، حبابهاي توليد شده فشرده مي شوند فشرده شدن حبابها همراه با صدا (مشابه صداي ضربه به بادكنك) و ايجاد لرزش مي شود.

 

توليد حباب در پروانه وقتي رخ مي دهد كه NPSH موجود مكش پمپ كمتر از NPSH لازم پمپ شود. اين امر مي تواند به علت وجود مانع در مسير مكش، وجود زانوئي در فاصله نزديك ورودي پمپ و يا شرايط غير عادي بهره برداري مي باشد. عواملي مانند افزايش دما و يا كاهش فشار در سمت مكش نيز مي تواند شرايط فوق را ايجاد كند. البته انتخاب پمپ براي سيستمهايي كه در دبي هاي متفاوت و سرعت متغير كار مي كنند بايستي با دقت صورت گيرد تا از پديده كاويتاسيون جلوگيري گردد. با توجه به ملاحظه مراجع مختلف لرزش پمپ ها معلوم شده است يك عامل رايج اين لرزشها پديده كاويتاسيون است و مي تواند مخرب نيز باشد.

 

چنانچه آب به بخار تبديل شود حجم آن مي تواند تا 50000 برابر افزايش يابد كه موجب تخليه پروانه از آب گردد خسارات پمپ در اثر كاويتاسيون شامل خوردگي پره ها در منطقه ضربه حباب و آسيب ديدگي ياتاقانها باشد.

بعضي نتايج نشان مي دهد، ارتعاشات مربوط به كاويتاسيون در فركانسهاي بالاي 2000 هرتز توليد يك پيك با طيف پهن مي نمايد. گزارش ديگر اثر كاويتاسيون بر فركانس پاساژ پره (تعداد پره ضربدر فركانس دوران محور) را شرح مي دهد و ديگري اثر دامنه ارتعاشي پيك را در سرعت محور نشان مي دهد.

البته دليل تفاوت در فركانسهاي فوق كه از طرف متخصصين مختلف پمپ ارائه شده تفاوت در طراحي پمپ، نصب و بهره برداري آن مي باشد. حتي اخيرا" لرزش در اثر كاويتاسيون با ظهورPeak با فركانس 60 % دور روتور در طيف مشاهده شده است كه اين در اثر تشديد فركانس طبيعي پوسته پمپ در اثر برخورد حبابها با آن بوده است. مشخصه ديگر كاويتاسيون تغييرات و نوسان فشار خروجي پمپ است. يك روش سريع جلوگيري ازكاويتاسيون بستن آرام شيرخروجي وكاهش دبي پمپ است تاNPSH لازم كمتر از موجودشود.

ك روش سريع جلوگيري ازكاويتاسيون بستن آرام شيرخروجي وكاهش دبي پمپ است تاNPSH لازم كمتر از موجودشود.

 

 

یك روش سريع جلوگيري ازكاويتاسيون بستن آرام شيرخروجي وكاهش دبي پمپ است تاNPSH لازم كمتر از موجودشود.

[anjello 2427]

سلام

هندبوک کامل پمپهای گراندفوس

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[anjello 2427]

دانلود یک هندبوک فوق العاده درزمینه پمپها

اصول...ساختمان داخلی ...منحنیهای عملکرد وانواع پمپها

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[anjello 2427]

همه چیز درباره پمپ های ابرسانی

 

 

محفظه آب بندي :

اين محفظه شامل آب بندها و اجزاء مربوطه است :

براي رسيدن به بازدهي مناسب در قطعات هيدروليک وجود آب بندي کامل و مناسب ضروري است. آب بندي بين قطعات در هيدوليک بوسيله آب بندها انجام مي شود.

آب بندها براساس استفاده به دو نوع کلي ثابت و متحرک تقسيم مي شوند :

1 )آب بند ثابت : به صورت واشر بين قطعات غير متحرک به کار ميرود.

2 ) آب بند متحرک : براي آب بندي قطعات متحرک بکار مي‌رود و برطبق شکل انتخاب مي‌گردد . نوع آب بند هرقطعه توسط سازنده تعيين مي‌گردد و در زمان تعويض بايد به اين موضوع توجه داشت.

 

انواع آب بندها :

1 ) اورينگها : معمولي ترين آب بند مورد استفاده در ماشين آلات مي ‌باشد . اورينگ ها به عنوان سيل ثابت و متحرک استفاده مي‌شوند وجنس آنها معمولا ازترکيبات لاستيک هاي مصنوعي مي باشند.

موارداستفاده اورينگ براي آب بندي پيستون درسيلندر ‌و شيرهاي هيدروليکي محل اتصال شلنگ ها و پمپ ها استفاده مي شود.

طرح اورينگ طوري است که براي نصب در شيارها ساخته شده است و زمان نصب تا (10 ) درصد فشرده مي شود .در موارد استفاده متحرک عمر اورينگ به صافي سطح قطعه ها و اندازه بودن آن مربوط مي شود .

اورينگ ها در مواردي که محل آب بندي داراي گوشه و زاويه است استفاده نمي شود . اگر اورينگ در قطعه اي تحت فشار زياد نصب شود ، با‌ گذاشتن يک رينگ فيبري در پشت آن از خارج شدن اورينگ از شيار خود جلوگيري مي کند. هميشه بايد يک رينگ فيبري درطرف کم فشار اورينگ نصب شود . در صورت استفاده از دو رينگ فيبري اورينگ در وسط آنها قرار مي گيرد.

2) آب بندهاي وي شکل و يو شکل وي پک‌ها و يو پک‌ها از سيل‌هاي متحرکي هستند که براي آب بندي پيستون و شافت پمپ ها استفاده مي‌شوند.

جنس ‌آنها معمولاً‌ ازچرم يا لاستيک طبيعي و مصنوعي ‌يا پلاستيک مي‌باشد. طرز نصبشان طوري است که فشار سيال لبه آب بند را به ديواره بچسباند و آب بندي را بهتر و کامل تر کند.

براي آب بندي قطعات پمپ بايستي حداقل يک بسته ‌از اين نوع آب بند را بکار برد وچند آب بند را همراه هم در يک شيار قرار داد.

3) سيل هاي فلنجي و گردگيرها :

گردگيرها سيل هاي متحرکي از جنس چرم يا لاستيک مصنوعي يا پلاستيک بوده که معمولا در پيستون ها بکار ميروند. عمل آب بندي بوسيله باز شدن لبه آنها و چسبيدن ‌به سطح قطعه انجام مي شود .

4) آب بندهاي فلزي:

از نظرشکل و ساختمان مانند رينگ هاي پيستون موتور بوده وممکن است که فلزي يا غير فلزي باشند. جنس آنها عموما از فولاد بوده و داراي نشتي زياد مي باشند ، مگر اينکه خيلي‌دقيق و فيت نصب شوند. سيل هاي فلزي به دو صورت بازشونده (پيستوني) وجمع شونده (شفت جک) وجود دارند و در جاهايي بکار ميروند که ميزان حرارت بسيار بالا است.

اين‌آب بندها به دليل نشتي زياد با کاسه نمد و کانال تخليه به مخزن در سيستم بکار ميروند.

5 ) واشر کمپرسي :

اين واشرها فقط براي کاربرد ثابت مثل کوپلينگ ، لوله‌ها ، پوسته پمپ و امثال آنها‌ با پرکردن قسمت هاي ناصاف آب بندي را انجام مي‌دهد و ممکن است فلزي يا غير فلزي ‌باشند .

6) کاسه نمدها :

درجاهايي‌که شافت از پوسته‌خارج ‌مي شود کاسه ‌نمدها نصب مي‌شوند . اگر فشار اتمسفر از فشار کاسه نمد بالاتر باشد از عبور هوا به داخل و اگر فشار پشت کاسه نمد بالاتر از فشارجو باشد از نشت سيال يا بخار به بيرون جلوگيري مي‌کند . بهترين نوع قابل استفاده براي پمپ ‌يک رينگ فانوسي‌است ‌که بداخل آن آب تزريق مي شود . اين تزريق آب يا ‌از خروجي خود پمپ تامين مي شود يا اگر سيال پمپ غير آب باشد از يک‌ منبع ‌مستقل‌ آب‌ را ‌لوله‌کشي‌مي‌کنند . اگرمايع‌ آب بندي کننده داراي ذرات جامدي باشد که به غلاف هاي‌کاسه نمد آسيب برساند بهتر است که سر راه آن فيلتر قرار گيرد .

7 ) گلندها :

بوش هاي يکپارچه اي هستند ، که به منظور سفت کردن پکينگ ها جهت آب بندي بيشتر از آنها استفاده مي‌شود . ميزان سفت کردن پيچ‌هاي ‌آن به طورتجربي به اندازه‌اي است ، که مابين اصطکاک ، آببندي ، روغنکاري وخنک‌کاري تعادل حفظ شود.

8 ) پکينگ کمپرسي:

از اين نوع ‌آب‌بند مي‌توان به‌ جاي وي ‌پک ويو پک ها استفاده کرد . جنس‌ آن معمولا از پلاستيک‌ يا نخ‌نسوز ويا لاستيک‌نخ دار با روکش‌ فلزي‌ مي‌باشد . اين ‌آب بندها براي قسمت‌هاي‌ با فشار کم بکار مي‌روند . در حقيقت‌ عامل ‌آب‌بندي ‌کننده براساس افت فشار سيال ‌درطول غلاف‌ مي‌باشند علت اينکه پکينگ‌ها بايد داراي ‌خواص پلاستيکي ( فرم

پذيري ) باشند اين است تا مقدار فشردگي روي اسليو (غلاف ها) را تنظيم کنند و نيز خواص ‌الاستيک ‌جهت‌ جذب انرژي و آسيب نرساندن‌به‌جزءدواررا داشته باشند و به صورت ‌رينگ‌هايي‌ در داخل ‌محفظه‌ آب‌بندي‌ قرارگيرند . انرژي‌ اصطکاکي (گرما) توليد شده دراثرگردش شافت از طريق نشت مقدارکمي مايع از پوسته يا توسط محفظه خنک کاري پشت ‌آن و يا استفاده از هر دو دفع مي شود .

جنس پکينگ ها :

1) آزبستوس : که ‌براي‌ درجه‌ حرارت‌هاي ‌پايين‌ از آن‌ا ستفاده‌ مي‌کنند . اين پکينگ‌ها قبلا بوسيله ‌گرافيت ‌يا روغن ، روغن‌کاري ‌مي‌شوند.

2) متاليک : اين‌ پکينگ‌ها براي ‌فشارها و دماهاي‌ بالا استفاده ‌مي‌شوند . پکينگ‌هاي ‌متاليک ترکيبي ‌از فويل‌ فلزي (مس ، آلومينيم ، بابيت‌ و .... ) با گرافيت‌ يا مواد چرب‌ کننده ‌ديگر مي‌باشند

روغنکاري ‌نقش‌ مهمي‌ در اين ‌آب‌بند دارد زيرا اگر خشک‌ کارکند روي‌ سطح‌ تماس‌ مثلا سيلندر خط مي اندازد.

9) آب بند هاي مکانيکي :

آب‌ بند‌هايي ‌که تاکنون ‌توصيف‌ شد عمدتا از نوع پکينگ بودند . استفاده ‌از پکينگ‌ها به عنوان ‌آب‌بند هميشه ‌مناسب ‌ و عملي ‌نيست . با ‌محکم‌ کردن ‌پيچ‌هاي‌ گلندا صطکاک‌ وانرژي ايجاد شده سبب کاهش عمر وخراب شدن غلاف ها مي‌گردد .

از طرف ديگر بعضي از مايعات‌ مثل‌ بوتان ‌و‌ پروپان‌ حلال ‌مواد چرب‌ کننده پکينگ‌ها هستندکه دراين صورت دقت‌ آب‌بندي ‌از بين‌مي‌رود . به ‌دلايلي‌که‌ گفته ‌شد و همچنين زماني‌که ‌ميزان نشت‌ بايد حداقل ‌باشد از آب‌بندهاي ‌مکانيکي ‌استفاده ‌مي‌کنند .

سطح ‌آب‌بندي ‌در مکانيکال‌ سيل‌ها عمود بر امتداد محور بوده ، درحالي‌ که‌ درکاسه نمدها ‌سطح ‌آب‌بندي ‌در تماس ‌با ‌خود د شافت يا اسليو قرار مي‌گيرد . اگرچه‌‌ مکانيکال سيل‌ها در انواع ‌گوناگون ‌ساخته ‌‌مي‌شوند اما اصول کارشان ‌يکسان‌ و داراي ‌دو جزء ثابت‌ و متصل به ‌پوسته ‌و‌ يک جزء دوار متصل ‌به ‌‌شافت ( ياغلاف ) مي‌باشند و يک‌ فنر دو قسمت ‌را به ‌يکديگر محکم‌ مي‌کند .

يک‌ ديافراگم ‌يا ‌رينگ لاستيکي ‌براي ‌حرکت ‌جانبي ( مماسي ) نيز وجود دارد . مکانيکال ‌سيله ‌معمولا از دو قسمت فلزي‌ و لاستيکي‌ هستند . بعضي ‌اوقات ‌قسمت‌ چرخان ‌آب‌بند از زغال ‌با روکش فولادي ساخته ‌مي شود . البته ‌سطح‌ بين‌ رينگهاي ‌دوار وثابت ، بسيار صيقلي ‌و در اصل ‌‌از دو جنس ‌ متفاوت ‌سيليکون ‌و کاربيد کربن مي‌باشد .

لايه اي از مايع باخاصيت ‌خنک کنندگي و روانکاري اصطکاک را به‌حداقل ميرساند . رينگ هاي مکانيکال ( سيل رينگ ها ) در دو وضعيت نسبت به پمپ قرار مي‌گيرند که ممکن است رينگ دوار در سمت داخل و به طرف ايمپلر باشد ، ويا در قسمت‌ بيرون قرارگرفته و با مايع پمپ شونده تماس نداشته باشد .

درهردو وضعيتي‌که گفته شد فقط سه نقطه مهم وجود دارد که ‌در آب بندي موثر است :

1( ما بين رينگ ثابت و پوسته

2 ( ما بين رينگ دوار و شافت ( غلاف شافت )

3 ( ما بين رينگ ثابت و متحرک ( بخش هاي ثابت و متحرک مکانيکال )

آب بندي در حالت (1) توسط گسکت ها و اورينگ ها صورت مي‌گيرد . درحالت) 2( توسط رينگ‌هاودرحالت (3 ) با تماس مستقيم و تنگاتنگ دو رينگ که همواره توسط فنري به به هم فشرده مي‌شوند انجام مي شود.

موضوع قابل توجه در مورد رينگ ها اين است که اين رينگ ها با جنس ويژه خود در مقابل نيروي( با ر )محوري ضعيف هستند و دچار آسيب مي‌شوند ، اما در مقابل سايش بسيار مقاوم هستند و بامقداري سايش دوباره توسط فنري که ميان آنها قرار دارد ساييده مي‌شوند . به همين دليل يکي از عوامل خراب شدن آنها وارد شدن نيروي محوري است . با توجه به جنس آنها نيز معمولا ترد و شکننده هستند .

[anjello 2427]

پمپ هاي گريز از مركز از سه بخش اصلي تشكيل شده است كه هر يك به قطعات ديگر تقسيم مي گردد. در مطالب زير ساختمان يك پمپ گريز از مركز شرح داده شده است. كه توسط دو نفر از اعضاي سايت گردآوري شده است.

اجزا اصلی و ساختمان مکانیکی:

 

1- محرک 2- محفظه آب بندی 3 – پوسته

محرک:

در پمپ های دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطیسی(الکتروموتور) ،دیزلی و توربینی استفاده میشود.

محرک الکترو مغناطیسی یک ژنراتور بوده که انرژی الکتریکی رابه حرکت دورانی تبدیل می کند.محرک توربینی به کمک انرژی بخار آب ؛محور پمپ را می چرخاند.

محرک دیزکی نیز موتوری است که با سوخت فسیلی معمولا گازوئیل کار میکند.

 

خروجی محرک به کمک کوپلینگ به میل محور پمپ متصل شده و این میل محور وارد محفظه آب بندی میشود . در این محفظه دو یاتاقان (ساچمه ای) قرار داشته که درون روغن غوطه ورمی باشندوحکم تکیه گاههای میل محور رادارند.انتهای میل محور به یک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است.

 

پوسته:

که قسمت عمده آن پروانه و شافت است.

 

الف – پروانه Impeller :

ایمپلرها با انواع مختلف یک دهنه ،دودهنه،باز، اصولا پروانه های دودهنه دارای نیروی محوری Trust کمتر اما هزینه ساخت گرانتر می باشند.همچنین پروانه های باز و نیمه باز از نظر هزینه ساخت ارزانتر میباشند.مشخصه های مایع و وجود ذرات جامد،روانی وناروانی مایع وپارامترهایی ازاین قبیل درنوع استفاده از ایمپلرموثرهستند. پروانه های باز درپمپ های محوری وبسته در پمپ های شعاعی بکار میروند.که برای نوع باز برای مایعات حاوی ذرات جامد و الیاف دار نوع بسته برای مایع های تمیز و بدون ذرات شناور مناسب می باشند.

نوعی از پروانه های باز نیز برای مخلوط مایع و جامد بکار میروند. بنابراین ساده ترین نوع پروانه،پروانه باز بوده که برای انتقال مایعات حاوی ناخالصی جامدشناوربکارمیرود.پروانه نیم باز نیز برای مایعات رسوب زا بکار برده میشود.کاربرد پروانه بسته نیز در ظرفیت های بالا و به دودسته یک چشمی و دوچشمی تقسیم میشود.

تعریف پروانه نیز به عنوان بخشی اساسی،قسمت متحرک پمپ است که مایع ورودی به چشم را به علت داشتن حرکت دورانی به خارج میراند.

 

لازم است که اشاره کنم هرچه اندازه ذرات شناور بیشتر باشد تعداد پره ها کمترخواهدبود. وضع قرار گرفتن پروانه در پوسته باید به نحوی باشد که فاصله بین آن و پوسته حداقل ممکن باشد.این فاصله باعث میشود که مایع بین پوسته وپروانه قرار گرفته از یک طرف آن راروغن کاری کندوازطرف دیگرمانع سایش پوسته و پروانه شود.به همین دلیل نباید این نوع پمپ را بدون مایع راه اندازی کرد.پمپ ای گریز ازمرکز توانایی ایجاد فشار بالا را ندارند لذا برای رسیدن به فشار بالا از چند پروانه ای ها استفاده میشود.این پمپ برای حجم زیاد و فشار پایین بهترین راندمان را دارد.میتوان جریان خروجی را بردن اینکه در داخل فشار زیاد شودبدون هیچ خطری متوقف کرد.

 

همچنین این پمپ ها جریان خروجی یکنواختی دارند.اگراین نوع پمپ باخروجی بسته کارکند،درجه حرارت مایع درون پوسته افزایش یافته وبا تولیدبخار در قسمت داخلی دچار ارتعاش میشود که دراین وضع گویند پمپ هوا گرفته و باید هواگیری شود.

 

 

تشريح ساختمان ميكانيك پمپ

 

تشريح ساختمان ميكانيك پمپ

ب - رینگ های سایشی

تنها نقطه ای که پوسته و پروانه به عنوان اجزای دورانی و ثابت باهم در در تماس قرارمیگیرندمحل رینگهای سایش است.ممکن است که پمپ به دلایل مختلف دچارارتعاش شود. این ارتعاش باعث ساییده شدن پروانه و پوسته میگردد.دربعضی مواقع باعث جام کردن پمپ میشود.برای جلوگیری ازاین وضع از یک حلقه سایش استفاده می شودکه هم در پروانه و هم درپوسته کارگذاشته میگردد. با کمی لقی ونشت مایع ازمابین این دو رینگ حرکت دورانی ایمپلر بدون ارتعاش ومشکلات مکانیکی صورت میگردد. لقی مابین دورینگ پوسته و پروانه موجب عبور لایه ای ازمایع پمپاژ شده میشودکه بعنوان مستهلک کننده ارتعاش عمل می کند.اما نشت زیاد مایع نیزباعث افت کارآیی پمپ و هدر رفتن قدرت محرک میگردد. ارتعاش زیاد،فشارزیاد وکارمداوم باعث سائیده شدن رینگ ها شده که باید به موقع تعویض شوند.

 

ج- شافت

نقش اساسی شافت انتقال گشتاور وارده،به هنگام راه اندازی و عملکردو همچنین به عنوان نشیمنگاه و تکیه گاهی برای دیگر قطعات دوار است. حداکثر خیز شافت در شرایط دورانی می بایداز حداقل لقی ما بین قطعات دوار و ثابت کمتر باشد.بار های اعمالی به شافت عبارتند از:

 

* گشتاور

* وزن قطعات

* نیروی هیدرولیکی شعاعی و ...

 

 

مقدار طراحی شافت ها این بارها به طور همزمان با فاصله یاتاقان ها ،مقدار overhung آویخته از یک سر،سرعت های بحرانی ومحل تاثیر بارها مورد بررسی قرارمیگیرند. همچنین شافت ها می بایست تحمل بار های ضربه ای ناشی از پیچش و عدم پیچش و تنش های حرارتی بهنگام سرد و گرم شدن را داشته باشند.

 

* شافت صلب و انعطاف پذیر(نرم)

 

 

شافتی که سرعت (دور) عملکرد نرمال آن پایین تر از دور بحرانی نخست آن قرار گیرد به شافت صلب موسوم است. اگر دور عملکرد آن بالاتر از اولین دور بحرانی قرار گیرد آن را شافت انعطاف پذیر گویند.

معمولا دور عملکرد 20% کمتر و 25%-- 40% بالاتر از دور بحرانیcritical speed نگه میدارند. هنگام راه اندازی و خاموش کردن دستگاه باید خیلی سریع از دور بحرانی عبور کرد.

 

 

د- یاتاقان ها

وظیفه یاتاقان ها در پمپ نگهداشتن شافت و روتور در مرکز شافت درمرکزاجزاء ثابت و تحمل بارهای شعاعی و محوری است .تحمل کننده بارهای شعاعی را یاتاقان ها ی شعاعی و تحمل کننده های بارهای محوری را یاتاقان های محوری نامند. البته یاتاقان های محوری در عین حال بار شعاعی را نیزتحمل میکنند.یاتاقان های مابین کوپلینگ و پمپ را این بوردویاتاقان های سمت دیگر را اوت بورد گویند. در پمپ های آویخته از یک سر شافت آن یاتاقانی که به پروانه نزدیکترباشد را این بورد و دورتری را اوت بورد گویند.یاتاقان های محوری در سمت اوت بورد نصب می کنند.

 

ﻫ - کوپلینگ ها

کوپلینگ ها برای انتقال دور و گشتاور از ماشین محر ک به ماشین متحرک به کارمی روند.وظیفه ی دیگر کوپلینگ از بین بردن نا هم محوری ،انتقال بارهای محوری مابین دو ماشین و تنظیم شافت های محرک و متحرک در مقابل سائیدگی می باشد.

 

کوپلینگ ها دو نوعند:

کوپلینگ صلب: در مواقعی که دقت هم محوری باید بالا باشد از این نوع کوپلینگ استفاده میکنند.همچنین درمواقعی که لازم باشدکه یکی ازروتورها توسط شافت دیگر نگهداشته شود ،این کاررابوسیله کوپلینگ صلب انجام میدهند.در این نوع کوپلینگ ها اگر دقت هم محوری کم باشد باعث ایجاد مشکلات مکانیکی میگردد.

 

انواع متداول کوپلینگ صلب عبارتند از :

1- فلنجی با پیچ های مناسب (استفاده رایج در پمپ های عمودی)

2- کلمپی چاک دار

3- در امتداد محور

 

* کوپلینگ انعطاف پذیر:

 

 

این کوپلینگ های علاوه براینکه وظیفه انتقال قدرت ازموتوربه پمپ(شافت)رادارند عمل ازبین بردن ناهم محوری بین دو شافت محرک و متحرک را نیز انجام میدهند. کوپلینگ های انعطاف پذیر به غیر از مدل چرخ دنده ای برای دورها و قدرت های پایین استفاده میشوند.

 

و – غلاف ها

 

جهت جلوگیری از فرسایش،خوردگی و ساییدگی در محل کاسه نمدها ویاتاقان های داخل و دیگر قسمت ها از غلاف های مناسب استفاده می شود.

[anjello 2427]

بوستر پمپ - booster pump

 

زمانی که فشار آب شهری برای سرویس دهی به بخش های مصرف کننده آب در ساختمان کافی نباشد استفاده از یک سیستم بوستر فشار آب لازم خواهد شد .با عمومیت یافتن تجهیزات مصرف کننده ای که از جریان پایین یا بسیار پایین آب استفاده می کنند . نیاز به فشاری معادل 30 پوند بر اینچ مربع در یک شیر فشاری چندان غیر معمول نخواهد بود .کم بودن فشار آب در سیستم می تواند دلایل مختلفی داشته باشد .ممکن است به دلیل زیاد شدن جمعیت در شهر و یا محله مورد نظر فشار آب دچار افت شود و یا در صورتی که از ابزارهای جلوگیری از جریان برگشتی در ورودی آب به سیستم استفاده شود .

فشار آب افت نماید چون این تجهیزات باعث افت فشار در سیستم می شوند .ممکن است لوله ها دچار نشتی وخرابی شده و در نتیجه میزان جریان و فشار را محدود نمایند .جریانهای زیادی که از سیستم کشیده می شود (مانند تقاضای بالای آب در ساعات اوج مصرف) نیز می تواند باعث افت فشار شود .اکثر ساختمانهای بلند عموما به علت افت فشار ناشی از ارتفاع که منابع آب شهری قادر به جبران آن نیستند نیاز به بوستر دارند .سیستم بوستر فشار موجود در شبکه لوله کشی شهری را گرفته ومقداری فشار به آن اضافه میکند تا فشار مورد نظر در سیستم به دست آید .فشار سیستم به فشار موجود در مانیفولد لوله کشی بعد از بوستر فشار اشاره میشود .این فشار توسط فرمول زیر نشان داده می شود :

 

فشار سیستم=فشار مکش به علاوه فشار بوستر منهای افت مربوط به پمپ منهای افت ناشی از شیرهای کاهش فشار

 

فشار مکش همان فشار قابل دسترس از سیستم لوله کشی شهری است .فشار بوستر افزایش فشار مورد نیاز است که باید به فشار لوله کشی شهری افزوده شود .افت ناشی از شیرهای کاهش فشار افت فشاری است که در شیرهای کاهش دهنده فشار رخ می دهد .و افت فشار ناشی از پمپ نیز افت فشاری است که در لوله کشی سیستم بوستر رخ می دهد. در طراحی سیستم بوستر فشار متغیرهای زیر باید تعیین شوند :

 

مقدار جریان: بوستر جریان باید جریان مناسب را تحت محدوده وسیعی از شرایط تقاضا تامین نماید .

 

فشار جزیی یا باقیمانده: این فشار حداقل فشار لازم در دورترین بخش مصرف کننده آب در سیستم لوله کشی است (یعنی فشار در مصرف کننده ای که در بالاترین نقطه ساختمان قرار دارد)

 

ارتفاع استاتیک یا ارتفاع ساختمان: این ارتفاع همان ارتفاع دورترین بخش مصرف کننده ای است که در بالای لوله اصلی ورودی آب شهری قرار می گیرد .این ارتفاع را میتوان با تعداد وفاصله بین طبقات ساختمان و یا از روی نقشه های موجود تعیین نمود .

 

فشار تغذیه یا فشار مکش: فشار آب قابل دسترس از سیستم آبرسانی شهری را فشار تغذیه یا فشار مکش میگویند که باید در محاسبات مربوطه در نظر گرفته شود .این فشار را باید بعد از کنتور آب و ابزارهای جلوگیری از جریان معکوس اندازه گیری کرد .زیرا خود این ابزارها میتوانند تا 15 psi افت فشار در آب تغذیه ایجاد نماید .

 

میزان افت فشار موجود در سیستم: محاسبات مربوط به افت فشار ناشی از اصطکاک در سیستم بایستی مواردی مانند افت فشار در خود سیستم بوستر. شیرهای کاهش فشار ولوله های اتصال موجود در سیستم را نیز شامل گردد.

 

زمانی که فشار پمپ و تفاوتهای ظرفیت سیستم طراحی گردید .لازم است کمیت. نرخ جریان و توان پمپ ها ودیگر ابزارهای مورد استفاده نیز تعیین شود .تقاضای آب در حالت عادی کمتر از 20 درصد تقاضا در ساعات اوج مصرف بوده و در این شرایط در بیش از 70 درصد زمان مصرف حاکم است .به دلیل وجود این خاصیت در سیستم .استفاده از سیستمهای چند پمپی سیستم مخزن هیدور پنوماتیک می تواند هزینه های بهره برداری سیستم را به میزان قابل توجهی کاهش دهد .این سیستمها کوچکترین توان مناسب برای پمپ را برای تحویل آب در شرایط تقاضای معمولی انتخاب کرده و در صورت افزایش تقاضا پمپهای دیگر وارد مدار می شوند . سیستمهای بوستر می توانند تنها به صورت پمپهای مکش انتهایی عمل کرده و یا سیستمهای چند پمپی گران تر با کنترل های سرعت متغیر باشند .برای یک سیستم کوچک عموما استفاده از دو پمپ که در صدی از کل جریان را تامین مینمایند. قابل قبول است .زیرا کل توان مورد نیاز در این شرایط نسبتا کم است . در مورد سیستمهای بزرگ معمولا برای اتکا پذیری بیشتر و کاهش توان مورد نیاز برای هر پمپ از سه پمپ استفاده می کنند .سیستمهایی نیز که میزان تقاضا در آنها بسیار متغیر است میتوان از تعداد پمپهای بیشتر نیز استفاده نمود .پمپهای مکش انتهایی معمولا در تاسیسات کوچک با ارتفاع کم استفاده میشوند . در حالی که سیستمهای چند پمپی را میتوان برای کاربردهایی که ظرفیت بالایی دارند .به کار گرفت در طراحی های فشرده میتوان پمپهای مکش انتهایی را به صورت عمودی نصب کرد . پمپهای محفظه جدا در اغلب کاربردهای دارای جریان متوسط تا بالا که نیازمند هد پایین تا متوسط هستند مورد استفاده قرار میگیرند .این پمپها بسیار سخت کار بوده و عمر طولانی دارند .اما از طرفی نسبت به پمپهای مکش انتهایی نیاز به فضای بیشتری خواهند داشت .سیستمهای بوستر معمولا در آرایش های زیر قابل دسترس می باشند :

 

آرایش تکی که در آن برای تامین کل جریان و فشار مورد نیاز از یک پمپ استفاده می شود .

 

آرایش سه تایی که در آن جریان سیستم بین سه پمپ به صورت مساوی یا نامساوی تقسیم می شود .

 

آرایش چهارتایی که در آن جریان سیستم بین چهار پمپ تقسیم می شود .این تقسیم بندی معمولا به صورت نامساوی صورت می گیرد .

 

بسیار مهم است که روشهای مرحله بندی مناسب در این خصوص به کار گرفته شوند .اطمینان حاصل کنید که تمام بخشهای ظرفیتی پمپها توسط سیستم استفاده می شوند .ممکن است در طول طراحی سیستم به این نتیجه برسید که کل توان مورد نیاز برای تقسیم بندی نامساوی کمتر از تقسیم بندی مساوی است . هنگام طراحی برای ظرفیت رزرو نیازی به تعیین ظرفیت بیش از حد مورد نیاز ویا اعمال ضریب اطمینان وجود ندارد با استفاده از طراحی چند پمپی می توانید بهترین استفاده را از توان پمپ نموده و در عین حال ظرفیت مورد نیاز را نیز در اختیار داشته باشید به عنوان مثال به جای استفاده از جدا سازی ظرفیت با درصد 65/65 که مقداری ظرفیت غیر ضروری به سیستم اضافه می کند 15 درصد ظرفیت رزرو به بار طراحی اضافه کرده و یک جداسازی ظرفیت با درصد 33/67 را در نظر بگیرید .در این شرایط نیز ظرفیت رزور در سیستم لحاظ شده است .اما احتمالا پمپ کوچکتر زمان طولانی تری در حال کار خواهد بود .

 

برای سیستمهای بزرگ بهتر است از محرکهای فرکانس متغیر استفاده کنیم .تا بدون نیاز به شیرهای کاهش فشار بتوان تنظیم فشار در سیستم را انجام داد در اغلب کاربردها شیرهای کاهش فشار برای حفظ یک فشار ثابت در سیستم لازم می باشند .شیرهای کاهش فشار میتوانند تغییرات موجود در فشار مکش . خصوصیات مربوط به منحنی عملکرد پمپ وتغییرات فشار به دلیل ترتیب کارکرد پمپ ها را جبران نمایند .هنگامی که فشار مکش ثابت است پمپها دارای اندازه مشابه هستند و منحنی عملکرد آنها نسبتا صاف است و یا در مواردی که شیرهای تنظیم فشار در جای دیگری از سیستم نصب شده اند از شیر یک طرفه به جای شیرهای تنظیم فشار استفاده کنید .

 

در سیستمهایی که دارای جریان آب پیوسته نیستند باید از یک مخزن هیدروپنوماتیک استفاده کنید .این مخزن کاری درمورد بار موجود انجام نمی دهد بلکه این پمپ است که وظیفه مربوطه در سیستم به عهده دارد .این مخزن فشار را در سیستم حفظ کرده و تقاضاهای جزیی در سیستم را پاسخ می دهد وبه پمپ ها اجازه میدهد تا بتوانند برای مدتی خاموش شده وبه صورت پیوسته کار نکنند .این مخزن در حالت خاموش بودن پمپها میتواند تقاضاهای کم را پاسخ گفته و فشار سیستم را حفظ کند و بدین ترتیب از روشن وخاموش شدن بیش از حد پمپها جلوگیری کرده و در مصرف انرزی صرفه جویی نماید .این مخازن را میتوان در بالای ساختمان و یا در مجاورت بوستر نصب نمود .

 

چک لیست نصب بوستر پمپ

 

قبل از شروع :

 

*

 

دستورالعمل ها وقوانین محلی را بررسی کنید

*

 

اطمینان حاصل کنید که پمپ بوستر حتما مورد نیاز است

*

 

محاسبات اولیه را انجام دهید .

*

 

فضای مورد نظر برای نصب پمپ را تعیین کنید

*

 

محل اندازه وفشار آب ورودی را تعیین کنید .

*

 

برنامه هایی برای توسعه احتمالی سیستم در آینده در نظر داشته باشید .

 

تایید پارامترهای طراحی :

 

*

 

شرایط طراحی(هد دینامیک- الزامات جریان وغیره).

*

 

فشار مکش از منبع آب

*

 

ارتفاع ساختمان

*

 

نوع پمپ(مکش انتهایی - عمودی نوع سری - عمودی چند مرحله ای- عمودی توربینی - سرعت ثابت- دور متغیر)

*

 

مشخصات الکتریکی

*

 

مقدار افت اصطکاکی در لوله ها واتصالات

*

 

فشار مورد نیاز در بالای ساختمان

*

 

بررسی ونیاز به تامین برق اضطراری برای پمپها

*

 

حفاظت الکتریکی با اتصال از زمین

 

اجزای سیستم :

 

پمپ و موتور

 

شیر کاهش فشار

 

لوله و اتصالات

 

صافی

 

تجهیزات کنترلی

 

شیرهای قطع جریان

 

مخزن هیدروپنوماتیک

 

 

 

صفحه زیر تجهیزات( در صورت الزام قوانین مربوط به زلزله)

 

الزامات مربوط به تعیین ظرفیت :

ارتفاع استاتیک یا ارتفاع ساختمان

افت فشار ناشی از اصطکاک

فشار مورد نیاز دردورترین مصرف کننده

حداقل فشار مکش

ظرفیت پمپ(گالن بر دقیقه)

 

ارتفاع دینامیک کل

[anjello 2427]

پمپ گریز از مرکز چگونه کار می کند:

 

یک پمپ گریز از مرکز بر اساس تبدیل انرژی جنبشی یک سیال جاری به فشار ایستا کار می کند. این نحوه عمل بوسیله قانون برنولی توصیف می شود. قاعده عملکرد پمپ گریز از مرکز را می توان با ملاحظه تاثیر تکان دادن یک سطل آب بر روی یک مسیر دایره ای شکل توسط یک طناب، نشان داد. نیرویی که آب را به کف سطل فشار می دهد، نیروی گریز از مرکز است. اگر یک سوراخ در کف سطل تعبیه شود، آب از طریق این سوراخ جریان می یابد. از این گذشته اگر یک لوله ورودی در بالای سطل تعبیه شود، جریان آب به بیرون سوراخ منجر به تولید یک خلاء موضعی در داخل سطل خواهد شد.

این خلاء آب را از یک منبع در سمت دیگر لوله ورودی به داخل سطل خواهد کشید. بدین روش یک جریان پیوسته از منبع و به بیرون سطل بوجود می آید.

 

در رابطه با پمپ های گریز از مرکز، سطل و سرپوش آن متناظر با قاب پمپ، سوراخ و لوله ورودی متناظر با ورودی و خروجی پمپ هستند و طناب و بازو متناظر کار پروانه را انجام می دهد.

 

پمپ گریز از مرکز پمپی است که از یک پروانه گردان بمنظور افزودن فشار یک سیال استفاده می نماید. پمپ های گریز از مرکز عموما برای جابجا کردن سیال از طریق یک سیستم لوله کشی کاربرد دارد. سیال در امتداد یا نزدیک محور چرخان وارد پروانه پمپ گشته و بوسیله این پروانه شتاب می گیرد و به سرعت به سمت بیرون و به داخل یک پخش کننده یا محفظه حلزونی جریان می یابد که از آنجا به درون سیستم لوله کشی پائین جریان خارج می گردد.

 

تیغه های روی پروانه بطور تصاعدی از مرکز پروانه پهن می شوند که سرعت را کاهش داده و فشار را افزایش می دهد. این امکان به پمپ گریز از مرکز اجازه می دهد تا جریان های پیوسته با فشار بالا ایجاد نماید.

 

دسته بندی پمپ های گریز از مرکز:

 

پمپ های گریز از مرکز را می توان به چند صورت دسته بندی نمود. یک نحوه دسته بندی بر اساس جریانی است که بوجود می آورند که متشکل از سه دسته هستند:

پمپ های جریان شعاعی: در نوع شعاعی فشار سیال کاملا توسط نیروی گریز از مرکز تامین می شود. از این نوع پمپ در مواردی که می خواهند دبی خوبی در اختیار داشته باشند استفاده می شود.

پمپ های جریان مختلط: در این نوع پمپ، قسمتی از فشار توسط عمل بالابری یا راندن تیغه ها بر روی سیال صورت می گیرد و قسمتی دیگر بوسیله نیروی گریز از مرکز تامین می شود.

 

پمپ های جریان محوری: در این پمپ ها فشار با عمل پیش رانی و بالابری تیغه ها بر روی سیال بوجود می آید.

 

در حالت کلی از پمپ های جریان محوری هنگامی که افزایش فشار لازم باشد استفاده می کنند و از پمپ های جریان شعاعی بمنظور تولید دبی سود می برند.

 

دو جزء اصلی پمپ های گریز از مرکز پروانه و تیغه هستند.

 

 

پروانه ها:

نقش پروانه ها در پمپ گریز از مرکز تامین لازم برای سیال می باشد. در پمپ ها دو نوع پروانه پایه ای وجود دارند:

 

1- مارپیچی

 

2- توربینی

 

پروانه های توربینی با تیغه های پخش کننده ای احاطه شده اند که مسیرهای بتدریج پهن شونده ای فراهم می آورند تا سرعت آب را به آهستگی کاهش دهند. بنابراین هد سرعت به هد فشار تبدیل می شود.

 

پروانه مارپیچی با ویژگی نداشتن تیغه های پخش کننده مشخص می شوند. در عوض پروانه آن درون محفظه ای که حلزونی شکل است قرار گرفته و سرعت آب به دلیل ترک کردن پروانه کاهش می یابد که همراه با افزایش فشار می باشد.

 

انتخاب بین این دو نوع پروانه بسته به شرایط استفاده تغییر می کند. نوع مارپیچی بدلیل ظرفیت بالا و هد مصرفی پائین در چاه های کم عمق معمولا ترجیح داده می شوند. نوع توربینی در چاه های آب عمیق استفاده می شود.

 

 

تیغه:

تیغه نقش راندن مایع به خروجی پمپ را دارد که سرعت را به فشار تبدیل می نماید. جزء تیغه در داخل پمپ که معمولا به پروانه متصل است به نوبه خود دارای شکل های گوناگونی است. دسته بندی شکلی تیغه ها را می توان به طور کلی به دو دسته تقسیم نمود:

صاف

مارپیچ

 

که این دسته بندی نیز می تواند منجر به دسته بندی کلی در مورد پروانه ها گردد.

 

مزایا و معایب استفاده از پمپ گریز از مرکز:

 

- از مزایای پمپ گریز از مرکز می توان به ویژگی تولید یک جریان هموار و یکنواخت اشاره نمود. برخی انواع پمپ های گریز از مرکز مقداری شن نیز پمپ می کنند و در کل مطمئن و دارای عمر کاری خوبی می باشند.

 

- از معایب این پمپ های می توان به از دست دادن سطح کیفی راه اندازی اشاره نمود که بعد از راه اندازی رخ می دهد. همچنین راندمان این پمپ ها وابسته به کار تحت هد و سرعت طراحی می باشد.

 

- در راه اندازی یک پمپ گریز از مرکز از آنجائیکه این پمپ ها از مکش استفاده می کنند قابلیت پمپ کردن هوا را ندارند. پس بعنوان یک نتیجه پمپ و لوله بایستی از آب پر باشند تا مشکلی در پمپ آب بروز نکند.

 

نابالانسی در پمپ های گریز از مرکز:

 

وقتی اجزاء چرخان پمپ نابالانس باشند، ارتعاش حاصل از عضو چرخان نابالانس می تواند ترسناک باشد. این ارتعاش می تواند موجب لرزش سطح زمینی که دستگاه روی آن قرار گرفته است شود، دستگاه های اطراف آن در جای خود تکان می خورند، پیچ های نگه دارنده شل می شوند و قطعات می شکنند. یک عضو چرخان نابالانس یر روی یاتاقان های خود نیرو اعمال می کند و آنرا از طریق سازه خود به بیرون منتقل می نماید و نهایتا این نیرو به فندانسیون می رسد.

 

دلایل بروز نابالانسی:

 

 

1. خمش یا قوس برداشتن بین یاتاقان های تکیه گاهی
   
2. وزن معلق تحت نیروی ثقل محور محرک را خمیده می کند
   
3. ماده یا سیال غیریکنواخت توزیع شده در روتور
   
4. قطعات هرز و لق شده بر روی روتور
   
5. قطرهای مختف المرکز بر روی روتور که ناشی از ساخت می باشد و قطعات روی روتور هم مرکز نشده اند
   
6. هم تراز نبودن مسیر رانش با محور روتور
   
7. کوپلینگ های راننده لق از پشت هم پرش می کنند
   
8. از بین رفتن تلرانس های بین قطعات مونتاژ شده بر روی روتور
   
9. شانه ای های روی روتور خارج از میدان محور دوران ساخته شده اند
   
10. خلل و حفره های روی روتور
    
11. هم تراز نبودن یاتاقان ها به محور نیرو وارد کرده و آنرا قوس می دهد