پمپ آب – پمپ خلاء-water pump

 

images.jpgثیبقفپمپ آب – پمپ خلاء-water pump
water pump

روش های انتخاب پمپ آب مناسب ( قسمت اول )

ﭘﻤﭗ ﻫﺎ اﻧﻮاع و اﻗﺴﺎم ﻣﺨﺘﻠﻒ اي دارﻧﺪ آن ﭼﻪ از ﭘﻤﭗ ﻫﺎ اﻧﺘﻈﺎر ﻣﻲ رود اﻳﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ آب را از ﻧﻘﻄﻪ دﻫﺪ ﺑﻪ ﻧﻘﻄﻪ دﻳﮕﺮ اﻧﺘﻘﺎل . در اﻳﻦ راﺑﻄﻪ ﺑﻴﻦ دﺑﻲ ﭘﻤﭗ و ﻓﺸﺎر راﺑﻄﻪ ﻋﻜﺲ وﺟﻮد دارد . ﻣ ﻳﻌﻨﻲ ﭘﻤﭗ ﻫﺎﺋﻲ ﻛﻪ دﺑﻲ زﻳﺎدي را اﻧﺘﻘﺎل ﻲ دﻫﻨﺪ ﻓﺸﺎر ﻛﻤﺘﺮي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻋﻜﺲ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ و ﺑﺮ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ آن دﺳﺘﻪ از ﭘﻤﭗ ﻫﺎ ﻛﻪ دﺑﻲ ﻛﻤﺘﺮي دارﻧﺪ ﻓﺸﺎر زﻳﺎدي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲ . ﭘﻤﭗ ﻫﺎ زﻳﺮ از ﻧﻈﺮ ﻛﺎرﻛﺮد ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﺷﻮﻧﺪ ﻣﻲ : ـ ﻣﺮﻛﺰ ﭘﻤﭗ ﻫﺎي ﺳﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻮژ ﻳﺎ ﮔﺮﻳﺰ از ( Centrifugal pumps ) ـ ﭘﻤﭗ ﻫﺎي ﺗﻮرﺑﻴﻨﻲ (Turbine pumps ) ـ ﭘﻤﭗ ﻫﺎي ﭘﺮه اي (Propeller pumps ) اﻧﺘﺨﺎب ﭘﻤﭗ : دﺑﻲ و ﻓﺸﺎر ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺳﻴﺴﺘﻢ : در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﭘﻤﭙﺎژ، ﺑﺎﻻﺗﺮﻳﻦ ﭘﻤﭗ را ﻃﻮري اﻧﺘﺨﺎب ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ ﻛﻪ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺷﺮاﻳﻂ ﻛﺎري از ﻧﻈﺮ دﺑﻲ و ﻓﺸﺎر را راﻧﺪﻣﺎن داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ .ﻣﺸ ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ اوﻟﻴﻦ ﻗﺪم اﻳﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮاي ﻃﺮاح ﭼﻪ ﺨﺺ ﺷﻮد اﺳﺖ ﻣﻘﺪار دﺑﻲ و ﺑﺎ ﭼﻪ ﻓﺸﺎري ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز

مشخصات عمومی پمپ ها به آن دسته از عواملی اطلاق میگردد که : پیشنهاد دهنده را قادر سازند تا بر مبنا و باستناد آن عوامل ، پمپ مورد درخواست را بصورت های صحیح و با ، بر خورداری از بالاترین کارائی ها و و برای طولانی ترین مدت بهره برداری ها انتخاب و معرفی نماید.

از مهمترین مشخصه های عمومی گزینش پمپ ها، باید به موارد ذیل اشاره داشت :

نوع ، ماهیت و مشخصات شیمیایی مایع قابل انتقال نظیر :

آب آشامیدنی ، آب کشاورزی ، فاضلاب شهری ، فاضلاب صنعتی ، مواد شیمیایی ، مواد سوختنی ، پساب های صنعتی (اسیدی، بازی) و …؛

مشخصات فیزیکی مایع قابل انتقال نظیر:

دمای کاری و محدوده درجه حرارت ، میزان گرانروی یا ویسکوزیته ، میزان املاح و ذرات جامد ؛ ظرفیت و مقدار آبدهی ؛ هِد یا ارتفاع آبدهی.

هدف اساسی از انتخاب یک الکتروپمپ شناور، تعریف و تعیین مشخصات یک «الکتروپمپ» ی است که بتواند :

مقدار حجم مشخصی از آب را از یک عمق مشخصی که (منبع مکش) نامیده می شود.

به یک ارتفاع مشخصی که ( منبع رانش) نامیده می شود انتقال دهد.

منبع مکش

منبع مکش میتواند : آب دریاها ، آب رودخانه ها ، آب چاه ها ، آب مخزن طبیعی و یا آب مخزن مصنوعی زیرزمینی باشد .

پمپ آب - پمپ خلاء-water pump

پمپ آب – پمپ خلاء-water pump

Picture1 Picture4

ادامه روش های انتخاب پمپ شناور

منبع مکش میتواند : آب دریاها ، آب رودخانه ها ، آب چاه ها ، آب مخزن طبیعی و یا آب مخزن مصنوعی زیرزمینی باشد .

منبع رانش اصلی می تواند آبیاری یک مزرعه یا زمین کشاورزی ، تامین آب مخازن تصفیه خانه یک شبکه آبرسانی شهری ، پر کردن یک استخر آب و یا تامین آب پمپ خانه شهرک مجتمع های ساختمانی و … بخود اختصاص دهد.

مقدار حجم آبی که توسط یک پمپ در واحد زمان انتقال داده می شود «مقدار آبدهی» یا کاپاسیته (Capacity) پمپ خوانده می شود.

واحد مقدار آب مورد انتقال بصورت های واحد حجم در واحد زمان مانند:

 لیتر بر ثانیه، لیتر بر دقیقه، متر مکعب در دقیقه، و یا بصورت های عمومی تر در قالب متر مکعب در ساعت  بیان می شود.

اندازه بلندی آب مورد انتقال از سطح منبع رانش تا سطح منبع مکش «ارتفاع» یا هِد (Head) پمپ خوانده می شود.

در پروژه های آبیاری شهری ، صنعتی و کشاورزی واحد «ارتفاع» یا «هد» بصورت «متر» بیان می شود.

انتخاب نوع صحیح پمپ از روی منحنی پمپ ها که از طرف سازنده پمپ در  کاتالوگ منتشره آن سازنده آورده می شود صورت می پذیرد.

منحنی مشخصه کارکردی پمپ ها دارای دو محور افقی و عمودی است.

شاخص محور عمودی در منحنی های کارکردی پمپ های آب به ارتفاع آبدهی یا (Head) پمپ اختصاص داده می شود.

در پمپ های صنعتی و کشاورزی واحد ارتفاع آبدهی به صورت متر داده می شود.

شاخص محور افقی در منحنی های مربوط به پمپ های آب به ظرفیت آبدهی پمپ اختصاص داده می شود.

واحد ظرفیت آبدهی بصورت های مترمکعب در ساعت ، لیتر در ثانیه یا  در دقیقه آورده میشود.

در برخی از موارد این شاخص بصورت ترکیبی از موارد فوق الذکر آورده می شوند.

• متقاضی و یا خریدار و درخواست کننده پمپ ، ممکن است «مقدار آبدهی» پمپ مورد تقاضا را در قالب «لیتر در دقیقه» و یا «مترمکعب در ساعت» سفارش دهد؛
• هرگاه مقدار آبدهی پمپ مورد تقاضا بصورت لیتر در دقیقه ارائه شود می توان با استفاده از رابطه :
  pic_formulia2
مقدار آنرا بصورت مترمکعب در ساعت تبدیل کرد.
• هرگاه مقدار آبدهی پمپ مورد تقاضا بصورت متر مکعب در ساعت ارائه شود می توان با استفاده از رابطه :
pic_formulia

مقدار آنرا بصورت لیتر در دقیقه تبدیل کرد.

• در برخی از موارد مقدار آبدهی پمپ بصورت لیتر در ثانیه قید میگردد که در چنین مواردی می بایستی به جای عدد ۶۰ از عدد ۳۶۰۰ در رابطه های قبلی استفاده کرد.
• یعنی برای تبدیل لیتر در ثانیه به مترمکعب در ساعت از رابطه :
Picture11
• و برای تبدیل متر مکعب در ساعت به لیتر در ثانیه از رابطه ذیل استفاده می شود:

Picture12

 

روش های انتخاب پمپ آب مناسب ( قسمت دوم)

در قسمت اول اشاره ای داشتیم به نحوه انتخاب پمپ آب که شامل توضیحات در مورد منبع مکش و رانش بوده و همینطور فرمولهای مناسب جهت میزان آبدهی پمپ ، این قسمت ادامه توضیحات تکمیلی روش های انتخاب بهتر پمپ آب مصرفی میباشد .

• برای بررسی نمونه ای از منحنی کارکردی پمپ های شناور، منحنی کارکردی پمپ شناور URD 152 را در نظر میگیریم.

• شاخص ظرفیت آبدهی بر حسب حجم در واحد زمان را اضافه می کنیم.

• پمپ شناور URD 152 می تواند مقدار ۱۲ مترمکعب آب را از عمق ۱۶متر تا ارتفاع ۲۰۰ متر منتقل نماید.

• با افزایش ارتفاع آبدهی ، از میزان حجم آبدهی پمپ کاسته میگردد بصورتی که در ارتفاع حدود ۳۶۰ متر ، این میزان به حداقل مقدار خود یعنی ۱٫۳ لیتر در ثانیه برای حداکثر ارتفاع ۳۶۰ متر افت میکند.

• حداقل میزان آبدهی پمپ مورد بحث تقریبا ۱٫۳ لیتر در ثانیه برای حدود ارتفاع ۳۹ متر است.

• منحنی مورد بحث در این قسمت در صنایع پمپ سازی عموما تحت عنوان منحنی های Q-H شناخته می شوند.

• هر کدام از پمپ ها دارای منحنی آبدهی – هد منحصر بفرد خود هستند که به منحنی (Q-H) اختصاصی همان پمپ شناخته می شود.

پمپ آب - پمپ خلاء-water pump

پمپ آب – پمپ خلاء-water pump

• بزرگترین شرکت پمپ سازی در ایران و در سطح منطقه بالغ بر دوازده نوع از انواع پمپ های شناور را تولید و به بازارها عرضه می کند؛

• هر کدام از پمپ های عرضه شده از سوی این شرکت از یک منحنی کار کردی ویژه خود برخوردار است؛

• بررسی منحنی های کارکردی هر کدام از پمپ ها نشان میدهد که این منحنی هر کدام از پمپ ها با منحنی های پمپ کوچکتر و بزرگتر از خود تداخل دارند؛

• انتقال تمام منحنی های پمپ های شناور عرضه شده توسط شرکت پمپ ایران بر روی یک صفحه ، تابلوی منحنی های همپوشانی نامیده می شود.

 

Picture4

• از تابلوی منحنی های همپوشانی در انتخاب مدل اصلی پمپ شناور مورد تقاضا استفاده می شود.

منحنی های همپوشانی پمپ های شناور بر روی یک چارت

تابلوی نمونه ای منحنی های همپوشانی برای انتخاب پمپ های شناور

pic1233

 

حال بعنوان یک مثال عملی ، فرآیند صحیح انتخاب یک پمپ شناور را مورد بررسی قرار می دهیم :

مورد تقاضا ، درخواست یک پمپ شناور با قدرت آبدهی :

مترمکعب در ساعت برای آبرسانی از یک منبع مکش به یک منبع رانش می باشد بصورتیکه اختلاف سطح دو منبع مشروحه ۵۵ متر می باشد.

• مقدمتا باید گفته شود که گزینش صحیح یک پمپ شناور ضرورتا انجام سه انتخاب صحیح را در پی خواهد داشت:

• انتخاب پمپ شناور مناسب؛

• انتخاب الکتروموتور مناسب؛

• انتخاب کابل برق مناسب.

• مقدمتا برای انتخاب پمپ شناور ، به منحنی های همپوشانی پمپ های شناور که جزئیات آن قبلا تشریح گردید مراجعه می شود.

pic17

 

روش انتخاب پمپ شناور مورد نیاز :

با استفاده از منحنی های همپوشانی پمپ های شناور

مقدار آبدهی ۱۸۰ متر مکعب در ساعت را از محور آبدهی انتخاب و خط عمودی استخراج میکنیم .

ار تفاع آبدهی ۵۵ متر را از محور ارتفاع ( Head ) انتخاب و خط افقی را ترسیم میکنیم .

تقاطع دو خط افقی و عمودی نشانگر پمپ مناسب برای خواسته تعریف شده است یعنی پمپ BPN 425 می باشد .

 

pic8

 

• همچنانکه قبلا آورده شده هر کدام از پمپ ها دارای منحنی آبدهی – هد منحصر بفرد خود هستند که منحنی (Q-H) نامیده می شوند.

• انعکاس تمام مجموعه منحنی های (آبدهی – هد) هر کدام از محصولات بر روی یک صفحه ، چارت منحنی های همپوشانی نامیده می شود.

• با توجه به مطالبی که تا کنون عنوان شده تیپ اصلی پمپ مورد استخراج شده برای مقدار آبدهی ۱۸۰ متر مکعب جهت ارتفاع آبدهی ۵۵ از سری محصولات تولیدی پمپ ایران مدل اصلی BPN 425 می باشد.

• منحنی آبدهی – هد فوق الاشاره بدون ملاحظه افت سوپاپ یعنی (Valve Losses) برای هر کدام از پمپ هاترسیم گردیده است.

افت سوپاپ چیست؟

حاصل جمع افت اصطکاک هایی که از منشاء باز و بسته شدن سوپاپ ها و نیز مقاومت های اصطکاکی داخل پمپ ها ایجاد می شود با عنوان « افت سوپاپ» آورده میشوند.

نیروی معادل برای غلبه بر افت سوپاپ ، در قالب «ارتفاع آب» در داخل سیستم آورده میشود.

• برای استخراج نیروی معادل افت سوپاپ ، در قالب «ارتفاع آب» به منحنی مربوطه که از سوی شرکت سازنده پمپ منتشر می گردد مراجعه می شود:

pic01

• همانند منحنی های قبلی پمپ های آب، در این منحنی هم شاخص محور افقی به ظرفیت آبدهی پمپ اختصاص دارد.

•با توجه به اینکه حجم آبدهی پمپ مورد بحث ۱۸۰ مترمکعب است ، مقدار آنرا در محور افقی انتخاب و خطی را استخراج می کنیم تا منحنی را قطع نماید.

•از نقطه تقاطع خط استخراجی با منحنی ، خطی را بصورت افقی ترسیم می کنیم تا محور عمودی منحنی را قطع کند.

•میزان افت سوپاپ برای ارتفاع آبدهی ۱۸۰ مترمکعب ، مقدار یک و نیم متر استخراج می شود .

•همین مقدار را به ارتفاع آبدهی اضافه می کنیم.

pic02

تعیین تعداد طبقات

• بر مبنای داده های شرکت سازنده مشخصات هیدرولیکی پمپ شناور BPN 425 بصورت ذیل میباشد.

pic03

• مشخصات فوق الذکر برای یک پمپ شناور BPN 425 یک طبقه تولیدی شرکت پمپ ایران آزمایش و استخراج گردیده است .

• مقدار آبدهی ۱۸۰ متر مکعب در ساعت را از محور آبدهی انتخاب و خط قائم را رسم می کنیم.

• تقاطع خط قائم با تراش پروانه استاندارد ∅ ۱۷۸ /۱۷۰ mm مشخص می کنیم.

• خط افقی را ترسیم تا محور عمودی را قطع کند.

• مقدار بدست آمده ( ۳۲ متر) ارتفاع پمپاژ پمپ یک طبقه در آبدهی ۱۸۰ متر مکعب در ساعت میباشد.

• در محاسبات قبل گفته شد که با احتساب میزان افت سوپاپ برای ارتفاع ۵۵ متر برای آبدهی ۱۸۰ مترمکعب لازم است که مقدار ارتفاع را باندازه یک و نیم متر اضافه تر در نظر بگیریم .

pic04

 

• حال همین مقدار را به میزان ارتفاع پمپاژ پمپ یک طبقه یعنی ۳۲ که اخیرا بدست آوردیم تقسیم می کنیم.

 

pic05

 

• مقدار حاصل تعداد طبقات را از نظر ریاضی به اندازه ۱٫۷ بدست میدهد؛

• با توجه به اینکه در عمل چنین تعداد طبقه نمی تواند وجود داشته باشد این مقدار را بصورت تقریب اضافی یعنی ۲ طبقه در نظر می گیریم.

• بنابراین تعداد طبقات پمپ مورد نظر ، دو طبقه خواهد بود که بصورت مطمئن نیاز اعلام شده را پاسخگو می باشد.

• با تقسیم عدد ۵۶٫۵

• به تعداد طبقات یعنی عدد ۲

• به حدود ۲۸ دست می یابیم .

pic06 که در محاسبات بعدی آنرا بمثابه ارتفاع پمپاژ پمپ یک طبقه ملاحظه قرار خواهیم داد.

• مجددا به مشخصات هیدرولیکی پمپ شناور BPN 425 مراجعه می کنیم .

pic07

• خط عمودی مقدار آبدهی مورد درخواست یعنی ۱۸۰ متر مکعب در ساعت را از محور آبدهی انتخاب و خط قائم را رسم می کنیم.

• خط افقی ارتفاع پمپاژ پمپ یک طبقه را برای ( ۲۸ متر) ترسیم می کنیم تا محور عمودی ترسیم شده را قطع کند.

• نقاط تقاطع دو محور ترسیمی بر منحنی تراش پروانه استاندارد ∅ ۱۷۰/۱۶۲mm واقع میگردد.

• بنابراین مشخصه کامل پمپ مورد درخواست بصورت مندرج در ذیل خواهد بود.

• تیپ اصلی پمپ

• تعداد طبقات

• تراش پروانه

pic08

بعد از انتخاب نوع پمپ ، ضروری است که به انتخاب نوع الکتروموتور مناسب مبادرت گردد؛با توجه به اینکه پمپ انتهایی بیش از یک طبقه می باشد ضرورت دارد که برای تعیین الکتروموتور مناسب نخست مقدار قدرت لازم را بر حسب یک طبقه استخراج و متعاقبا به تعداد طبقات ضرب کنیم.نخست منحنی قدرت یا Power ارائه شده از سوی سازنده را در نظر می گیریم.

pic09

در این منحنی به تراش پروانه ∅ ۱۷۰/۱۶۲mm مراجعه می کنیم .نقطه ماکزیمم توان برای این تراش پروانه را با استخراج یک خط افقی و با تعیین نقطه تقاطع آن با محور عمودی را قرائت می کنیم.مقدار ۲۰ Kw قرائت شده برای یک طبقه پمپ است و چون تعداد طبقات دو عدد میباشد آنرا به دو ضرب می کنیم.

pic10

• آنچنانکه قبلا آورده شد محاسبات نظری نشان میدهد که قدرت موتور درخواستی ۴۰ کیلووات می باشد.

• با مراجعه به «جدول ابعاد و وزن پمپ ها و موتورهای شناور» نسبت به انتخاب عملی مبادرت می گردد.

پمپ آب - پمپ خلاء-water pump

پمپ آب – پمپ خلاء-water pump

• در ردیف سطر قدرت موتور ، بدنبال قدرت موتور مناسب می گردیم؛

• بر مبنای برآوردهای انجام شده قبلی قدرت موتور مورد نیاز ۴۰ kW می باشد بنابراین بر حسب داده های جدول مشروحه ، مقدار مورد جستجو در حدفاصل مقادیر مندرج خواهد بود.

pic21

با توجه به اینکه نوع موتور انتخابی سه فاز دو قطبی می باشد بر همین مبنا مقدار عددی ۳/۲ در بعد از نوع موتور ۹A 45 نوشته می شود.

حال مشخصات تیپ و مدل پمپ را هم به مشخصات الکتروموتور مضافا اضافه می کنیم.

pic22

بعد از انتخاب نوع پمپ و انتخاب نوع الکتروموتور مناسب ضرورت دارد که به انتخاب نوع کابل برق مناسب مبادرت گردد.برای تعیین نوع کابل ضرورت دارد که مقدمتا موارد:توان و قدرت الکتروموتورطول کابل که از حاصل جمع عمق چاه با میزان فاصله چاه تا تابلو بدست می آید در دسترس باشند.بعد از مشخص شدن موارد فوق الذکر به جدول مربوطه مراجعه می شود.

pic23

برای مسئله مطروحه ، با توجه به اینکه قدرت موتور ۴۵ Kw می باشد در سطر قدرت موتور به میزان توان الکتروموتور رجوع می شود.سطر دوم جدول میزان شدت جریان را نشان میدهد که برای موتور مورد نظر این مقدار ۹۶ A درج شده است.در هر کدام از سطر های زیری ، دو ردیف ارقام درج شده است که:

    رقم نخست میزان متراژ طول کابل

    رقم دوم تعداد رشته های کابل و اندازه قطر رشته ها است

مثلا رقم ۳×۶ به مفهوم دو رشته کابل، در راه اندازی ستاره – مثلث می باشد.حال در همین مثال مطروحه، اگر فاصله عمق چاه تا پای تابلو ۲۲۰متر باشد با دقت در ذیل ستون ۴۵ Kw متوجه می شویم که این مقدار (یعنی ۲۲۰ متر) در حد فاصل ۱۷۲-۲۴۰ واقع است بنابراین استاندارد کابل، دورشته کابل ۳×۳۵ خواهد بود. شایان ذکر است برای مواردکمتر از ۷٫۵ Kw که راه اندازی آنها بصورت های مستقیم صورت می پذیرد از کابل های تک رشته ای استفاده می شود .

برای انتقال انرژی الکتریکی به موتور های با قدرت کمتر از ۷٫۵ Kw معمولا از کابل های تک رشته ای استفاده می گردد بشرحیکه که راه اندازی آنها بصورت مستقیم صورت می پذیرد.

• بمنظور تعیین و مشخص کردن نوع کابل مورد استفاده به جدول مربوطه مراجعه می شود.

pic24

حال بصورت نمونه ای به تعریف کابل برای یک الکتروموتور با قدرت ۵٫۵ Kw و برای طول کابل ۱۲۵ متر مبادرت می کنیم.با مراجعه به جدول مربوطه و سطر مربوط به قدرت الکتروموتوربه طرف مقدار قدرت الکتروموتور حرکت می کنیمبر روی مقدار کیلووات مورد نظر متمرکز می شویم .سطر دوم جدول میزان شدت جریان را نشان میدهد که برای موتور مورد نظر این مقدار ۱۳ A درج شده است.در هر کدام از ردیف های مندرج در ذیل ، دو ردیف ارقام درج شده است که:رقم نخست محدوده میزان متراژ طول کابل از یک کرانه پائین حداقل (۸۶ M) به یک کرانه بالای حداکثر (۱۳۰ M)است.رقم دوم تعداد رشته های کابل و اندازه قطر رشته ها است.

روش های انتخاب پمپ آب مناسب ( قسمت سوم)

دراین پست قصد داریم درباره طرح اساسی و روش های انتخاب پمپ های گریز از مرکز ، کارکرد و موارد استفاده پمپ ها بپردازیم و همینطور توضیحاتی در مورد  انتخاب پمپ گریز از مرکز برای آبدهی ۵۰ مترمکعب در ساعت و ارتفاع آبدهی ۲۹ متر از روی منحنی همپوشانی با موتور  ۲۹۰۰و ۱۴۵۰دور در دقیقه خواهیم داد.

عمده موارد استفاده از پمپ ها عبارتند از :

انتقال آب به تصفیه خانه ها برای مصارف شهری و صنعتی، استخراج و انتقال آب برای آبیاری باغات و مزارع کشاورزی  ، انتقال آب سرد و گرم در تأسیسات گرمایش و سرمایش و …

پمپ آب - پمپ خلاء-water pump

پمپ آب – پمپ خلاء-water pump

پمپ آب - پمپ خلاء-water pump

پمپ آب – پمپ خلاء-water pump

                                              Picture4                                                                                     Picture5

طرح اساسی پمپ های گریز از مرکز افقی

ساختار اساسی پمپ های گریز از مرکز، از یک محفظه حلزونی یک طبقه، پروانه یکسر آویز، شفت محرک اصلی، سیستم یاتاقان بندی مناسب میباشد .

picture5

 عامل محرک پروانه پمپ : عموما موتور الکتریکی و یا در برخی موارد و بنا به شرایط ، موتورهای درون سوز بنزینی یا گازوئیلی می باشد .

Picture6        Picture7

کارکرد عمومی پمپ های آب مشخصات عمومی پمپ های گریز از مرکز

کارکرد عمومی و مورد انتظار از هر پمپ ، انتقال آب یا هر سیال مورد نظر از چاه یا منبع مکِش به محل استفاده یا منبع رانش می باشد.

یک سیستم آبرسانی متشکل از منبع مکِش، پمپ گریز از مرکز و منبع رانش را در نظر می گیریم مسیر انتقال آب از منبع مکش تا منبع رانش را مورد توجه قرار می دهیم.

خط مرکزی پمپ را مشخص و مقادیر عمق مکِش ( B ) و  ارتفاع رانش را ( C ) تعیین می کنیم.

حاصل جمع دو مقدار اندازه ارتفاع آبرسانی پمپ (هِد) را بدست میدهد.

پمپ آب - پمپ خلاء-water pump

پمپ آب – پمپ خلاء-water pump

B + C = A

 

برای استفاده آبرسانی میزان و اندازه ارتفاع یا هِد پمپ بصورت متر ارائه می شود.

در استفاده های آبرسانی میزان آبدهی پمپ ، بصورت لیتر در ثانیه یا لیتر در دقیقه و یا مترمکعب در ساعت بیان می شود.

پمپ های گریز از مرکز می توانند موارد درخواست های وارده از سوی مشتری را برای مندرج در ذیل را پوشش دهند :

ظرفیت آبدهی: ۵ تا ۱۸۰۰ متر مکعب در ساعت

هِد یا ارتفاع آبرسانی :  ۵ تا ۹۰ متر

قطر خروجی: ۳۲ تا ۳۰۰ میلیمتر

و از ۵۰- تا ۱۴۰ درجه سانتیگراد با آببندی مکانیکی

روش انتخاب یک پمپ گریز از مرکز

  بعنوان یک مثال عملی ، فرآیند صحیح انتخاب یک پمپ گریز از مرکز را مورد بررسی قرار می دهیم :

موضوع تقاضای وارده: درخواست یک پمپ گریز از مرکز برای آبرسانی از یک منبع مکش به یک منبع رانش اختلاف سطح  ۲۹متر و با میزان آبدهی ۵۰ مترمکعب در ساعت می باشد.

نحستین گام در گزینش صحیح یک پمپ گریز از مرکز ، ضرورتا  با مشخص کردن شرائط کارکردی مورد انتظار آغاز می گردد.

شرائط کارکردی مورد انتظار از پمپ می تواند در قالب :

  • کارکرد آبدهی بصورت های مداوم و مستمر
  • کارکرد آبدهی در فواصل زمانی گاه بگاه و مقطعی

صورت می پذیرد .

باید توجه داشت که بطور کلی در هر پمپ آب گریز از مرکز ، میزان خروجی و آبدهی پمپ با  :

میزان اندازه و  قطر پروانه، تعداد پره های پروانه، تعداد دور چرخشی پروانه، قطر دهانه ورودی و خروجی  و …. بستگی و از رابطه مستقیم برخوردار است .

پمپ های گریز از مرکز  را می توان با موتورهای الکتریکی ۱۴۵۰ دور در دقیقه یا ۲۹۰۰ دور در دقیقه بصورت کوپل شده مورد استفاده قرار داد.

بملاحظه تقلیل استهلاک پمپ در دورهای بالا بهتر است برای :

کارکرد بصورت های مداوم و مستمر از موتورهای الکتریکی ۱۴۵۰ دور در دقیقه استفاده بعمل آورد.

برای کارکرد در فواصل زمانی گاه بگاه و مقطعی از موتورهای الکتریکی ۲۹۰۰ دور در دقیقه استفاده بعمل آورد.

فرآیند انتخاب پمپ گریز از مرکز

منحنی های همپوشانی پمپ های گریز از مرکز برای دورهای ۱۴۵۰ دور در دقیقه  و ۲۹۰۰ دور در دقیقه  در دو چارت جداگانه و مستقل بشرح مندرج نمایش داده شده تهیه و در اختیار قرار داده شده اند.

بعد از مشخص شدن شرائط کارکردی مورد انتظار از سوی خریدار و آگاهی از چگونگی کار پمپ درخواستی بصورت های مداوم و مستمر و یا منقطع و در فواصل زمانی مختلف به منحنی های همپوشانی مربوطه مراجعه می شود.

  • منحنی های همپوشانی پمپ های گریز از مرکز برای  دور ۱۴۵۰ دور در دقیقه
  • منحنی های همپوشانی پمپ های گریز از مرکز برای دور  ۲۹۰۰ دور در دقیقه

 

Picture9

منحنی های همپوشانی پمپ های گریز از مرکز برای  دور ۱۴۵۰ دور در دقیقه

Picture10

منحنی های همپوشانی پمپ های گریز از مرکز برای دور  ۲۹۰۰ دور در دقیقه

انتخاب پمپ گریز از مرکز برای آبدهی ۵۰ مترمکعب در ساعت و ارتفاع آبدهی ۲۹ متر از روی منحنی همپوشانی با موتور ۲۹۰۰ دور در دقیقه

در گام نخست باید به منحنی های همپوشانی پمپ های گریز از مرکز برای الکتروموتور ۲۹۰۰ دور در دقیقه مراجعه شود .

۱)      مقدار آبدهی ۵۰ متر مکعب در ساعت را از محور طولی انتخاب و خط عمودی را استخراج میکنیم .

۲)      ارتفاع آبدهی ۲۹ متر را از محور ارتفاع انتخاب و خط افقی را ترسیم میکنیم .

۳)      تقاطع دو خط افقی و عمودی نشانگر پمپ مناسب برای خواسته تعریف شده یعنی پمپ ۱۶۰ – ۵۰ برای ۲۹۰۰ دور در دقیقه میباشد .

Picture12

انتخاب پمپ گریز از مرکز برای آبدهی ۵۰ مترمکعب در ساعت و ارتفاع آبدهی ۲۹ متر از روی منحنی همپوشانی با موتور ۱۴۵۰دور در دقیقه

در گام نخست باید به منحنی های همپوشانی پمپ های گریز از مرکز برای الکتروموتور ۱۴۵۰ دور در دقیقه مراجعه شود .

۱)      مقدار آبدهی ۵۰ متر مکعب در ساعت را از محور طولی انتخاب و خط عمودی را استخراج میکنیم .

۲)      ارتفاع آبدهی ۲۹ متر را از محور ارتفاع انتخاب و خط افقی را ترسیم میکنیم .

۳)      تقاطع دو خط افقی و عمودی نشانگر پمپ مناسب برای خواسته تعریف شده یعنی پمپ ۳۱۵ – ۶۵ برای ۱۴۵۰ دور در دقیقه میباشد .

Picture13

روش انتخاب یک پمپ گریز از مرکز تعیین قطر پروانه

بر حسب آنچه که گفته شد ، برای درخواست وارده پمپ با آبدهی ۵۰ متر مکعب در ساعت و ارتفاع آبدهی ۲۹ متر دو گزینه پمپ ۶۵-۳۱۵ در ۱۴۵۰ دور در دقیقه ، پمپ  ۵۰-۱۶۰در ۲۹۰۰ دور در دقیقه را در دست خواهیم داشت .

با توجه به اینکه استهلاک پمپ در دورهای بالاتر بیشتر است هرگاه کارکرد پمپ سفارش شده بصورت های مداوم باشد بهتر خواهد بود که مدل ۶۵-۳۱۵ مورد انتخاب و گزینش نهایی قرار بگیرد.

بر اساس گفته بالا ، اگر کارکرد پمپ سفارش شده بصورت های مقطعی و گاه بگاه و در فواصل زمانی باشد بهتر خواهد بود که مدل ۵۰-۱۶۰  مورد انتخاب و گزینش نهایی قرار بگیرد.

با پیش فرض کارکرد پمپ سفارش شده بصورت های مداوم و انتخاب گزینه مدل ۶۵-۳۱۵ بعنوان گزینش نهایی، در ادامه به تعیین قطر پروانه مبادرت می ورزیم.

به منحنی مشخصات هیدرولیکی پمپ گریز از مرکز ۶۵-۳۱۵ در ۱۴۵۰  دور در دقیقه مراجعه می کنیم. منحنی ها برای قطر تراش پروانه های مختلف تهیه و ارائه گردیده اند.

Picture14

هر منحنی به یک تراش پروانه خاص اختصاص دارد مثلا : ø ۳۱۹, ø ۳۱۰, ø۳۰۰, ø۲۹۰ و …

در محور افقی و از نقطه آبدهی ۵۰ مترمکعب خط عمودی و از محور عمودی از ارتفاع ۲۹ متر خط افقی را اخراج و نقطه تقاطع را مشخص می کنیم.

بعد از مشخص کردن نقطه تقاطع ، اولین منحنی بالای این نقطه را که مربوط به تراش پروانه ø۳۱۰  می باشد انتخاب می کنیم.

بنابراین پمپ مورد تقاضا، پمپ گریز از مرکز ۱۴۵۰, ۶۵-۳۱۵ دور بر دقیقه با تراش پروانه ø ۳۱۰ می باشد.

۶۵-۳۱۵a (ø ۳۱۰), ۱۴۵۰rpm

با توجه به اینکه نقطه انتخاب پمپ در منحنی فوق الذکر ، بین راندمان ۶۵% و ۶۶% می باشد ، راندمان پمپ مورد انتخاب حدود ۶۵٫۲%  خواهد بود.

روش انتخاب یک پمپ گریز از مرکز انتخاب الکتروموتور

بمنظور انتخاب الکتروموتور مناسب نخست منحنی مربوط به اندازه تراش پروانه و قدرت الکتروموتورها را در نظر می گیریم ، اندازه تراش پروانه را پیدا می کنیم ؛ از انتهای منحنی توان را برای تراش پروانه ø ۳۱۰ خطی موازی محور افق رسم و به عدد ۸٫۲ kW می رسیم .

Picture15

رقم مندرج ، حداقل قدرت لازم برای الکتروموتور مورد نیاز میباشد ، با مراجعه به جدول و بملاحظه مقدار آبدهی و قطر پروانه  جهت عملکرد مطمئن الکتروموتور ۱۱kW ، ۱۴۵۰ دور در دقیقه را انتخاب می کنیم.

Picture16

مهمترین ترکیبات عمومی مواد ساختمانی پمپها عبارتند از:

مواد: پمپهای سانتریفیوژ که معمولا به بازار عرضه می شوند دارای ترکیبات برنزی، تمام برنزی ،یا دارای ترکیب آهنی می باشند . در ساختار نیمه برنزی ،پروانه خلاف شافت (اگر بکار برده شده باشد ) و رینگهای سایشی برنزی خواهد بود و محفظه از چدن است . این مواد ساختمانی برای قسمتهای از پمپ می باشد که در تماس با پمپاژ شده می باشد .

محفظه آببندی (stuffing box) :آن قسمت از پمپ است که شفت گردننده وارد محفظه پمپ می شود . برای جلوگیری از نشت اب از محفظه ، یک آب بند مکانیکی یا نوار آببندی بکار می رود .پمپها با اب بندی مکانیکی((mechanical seal بطور موفقیت آمیز در موارد گوناگون بکار برده می شوند.آب بندهای داخلی درون محفظه آببندی عمل میکند درصورتی که آببندهای خارجی دارای اجزاء دورانی( rotatig element)

خودشان در بیرون محفظه آببندی می باشند . بسته به آببندی پمپ و مایعی که پمپاژ می شود محدودیتهای در فشار و دمای مایع وجود دارد . جنس ماده ابندی پس از انکه نوع سیال پمپاژ شونده و دما و فشار ان تعیین شد ، توسط کارخانه سازنده تعیین می شود .پمپها با نوار آب بندی بویژه در جاهایی که مواد سایینده که همراه اب وجود دارد  بکار سیستم اسیب نمی رساند بطور گسترده ای  مورد استفاده قرار می گیرند .مقداری نشت باید وجود داشته باشد تا سطح بین ماده نوار و شفت را روانکاری و سرد کند . بوش شفت و شفت موتور یا پمپ را بویژه با نوار اببندی ، محافظت می کنند .


                          (  Typical Stuffing Arrangement (description of parts
رینگهای سایشی
: برای پروانه یا محفظه آب بندی بکار برده می شود ،انها قابل تعویض بوده و از سایش پروانه یا محفظه جلوگیری میکنند .
بلبرینگها : غالبا زیاد بکار برده می شوند مگر در پمپهای سیلکولاتر ،که یاتاقانهای موتور و پمپ از نوع بوش می باشد .
رینگ تعادل : در طرف پشت پروانه های بسته تک مکشه می باشد تا بار محوری را کاهش دهد.پروانه های دارای دو ورودی بطور ذاتی از لحاظ محوری بالانس می باشند.
سرعتهای کار نامی موتور ممکن است در محدود ۶۰۰ تا ۳۶۰۰ دور در دقیقه انتخاب شوند (سازندگان پمپ بایستی سرعت بهینه پمپ را برای هر نیاز پمپاژ بخصوص با در نظر گرفتن راندمان ، قیمت و صدا و نگهداری بدست اورد .)نمونه ای از سطح مقطع یک پمپ سانتریفوژ مجهز توسط انستیتوی هیدرولیک در شکل  نشان داده شده است بیشتر قسمتهای که قبلا شرح داده شد در روی شکل مشخص است .

                                                                   

 General components of Centrifugal Pump                          

پمپ ها: Pump
به طورکلی پمپ به دستگاهی گفته می شود که انرژی مکانیکی رااز یک منبع خارجی اخذ و به سیالی که ازآن عبورمی نمایدانتقال دهد.درنتیجه انرژی سیال بعدازخروج از ماشین افزایش می یابد .پمپ ها رابرمبنای نحوه انتقال انرژی به سیال به دودسته تقسیم بندی می کنند:
۱ـ
پمپ های دینامیکی: که انتقال انرژی ازآنها به سیال به طوردائمی است . ۲ـ پمپ های جابجایی:که انتقال انرژی ازآنها به سیال به صورت متناوب یا پریودیک است. می توان پمپ هارابراساس نحوه عملکردشان به گونه ای دیگرنیز دسته بندی کرد:
۱ـ پمپ های سانتریفوژ(جریان شعاعی)۲ـ پمپ های محوری۳ـ پمپ های نیمه سانتریفوژ(یا باجریان مختلط)
۱
ـ پمپ سانتریفوژ(شعاعی):
عملکرداین پمپ به این صورت است که درآن سیال موازی محور واردچرخ پمپ شده وعمود برآن ازچرخ خارج می گردد.این پمپ ها معمولاً برای ایجادفشارهای بالا دردبی های کم به کارمی روند.بنابراین اغلب پمپ های سانتریفوژ توانایی خوبی درایجادفشارهای بالادارند.پمپ های سانتریفوژ شایع ترین نمونه ازپمپ هاهستند .
۲ـ پمپ های محوری:
سیال موازی محور وارد پمپ می گردد و به طور موازی نسبت به محور ازچرخ خارج می گردد .این پمپ ها برای ایجادفشارها و دبی های متوسط به کار می روند.

۳ـ پمپ های نیمه سانتریفوژ(مختلط): سیال موازی محور وارد چرخ پمپ می گردد و به طورمایل نسبت به محورازچرخ خارج می گردد.این پمپ ها برای ایجادفشارها و دبی های متوسط به کارمی روند .این پمپ هانسبت به پمپ های سانتریفوژتوانایی بیشتری دراستفاده وبه کارگیری دبی های یالا رادارند .

مبانی وکاربردپمپهای گریز از مرکزcentrifugal pump اصول کار کلیه این پمپ هابراساس استفاده ازنیروی “گریزاز مرکز” پایه گذاری شده است . هرحجمی که دریک مسیردایره ای یامنحنی الشکل حرکت کند ، تحت تاثیرنیروی گریزازمرکز واقع می شود .جهت نیروی مذکور طوری است که همواره تمایل داردکه جسم را ازمحوریامرکز دوران دورسازد .

                       

                            Centrifugal mixer pump with TVS heat exchanger.

قسمت های اساسی یک پمپ گریزازمرکز عبارتنداز:
۱
. الکترومتور: که شامل قسمت الکتریکی پمپ است .
۲
. کوپل یا هم محور سازی :که متصل کننده الکترومتر به شافت (محور )پمپ است .

۳. هوس برینگ: که محل قرار گیری برینگها می باشد

۴. مکانیکال سیل: که محل آب بندی پمپ و جدا کننده سیال پمپاژ شده و قسمت مکانیکی پمپ می باشد.

۵. پره های پمپ :که با توجه به نوع کاربرد دارای انواع مختلفی می باشد .

مکانیکال سیل: مکانیکال سیل یا محفظه آب بند قسمتی است که در حد فاصل بین برینگها و پروانه پمپ قرار گرفته است و از مهمترین قسمتهای پمپ می باشد چرا که وظیفه آن جلوگیری از ورود سیال به درون برینگهاو بر روی شفت می باشد . مکانیکال سیل بوسیله منبع سیلیپات روغن خنک کاری می شود (منبع سیلیپات برای خنک کاری است که روغن آن دارای ویسکوزیته بالایی است و گاهی نیز از خود سیال برای خنک کاری مکانیکال سیل استفاده می شود برای برینگها نیز از یک گیج روغن برای خنک کاری استفاده می شود که دارای ویسکوزیته کمتری است .

                                                   

                                       A Simple Mechcanical Seal


بطور کلی می توان گفت از قسمتهای زیر تشکیل شده است :

سیل(محفظه آب بند):قسمتی می باشد که در اطرف شافت قرار می گیرد و مانع از خوردگی شافت می شود و معمولا جنس آن از فولاد ضد زنگ است
محفظه فنرها (
spring box):محفظه ای که دارای تعدادی حفره میباشد و در انها تعدادی فنر قرار میگیرد و بر روی سیل قرار می گیر و بر روی فنرها یک حلقه باز قرار
می گیرد و بر روی این حلقه نشیمنگاه (سیت) قرار می گیرد و ازاین فنرها برای فشردگی بیشتر استفاده می شود .
نشیمنگاه (سیت ): حلقهای از جنس کربن استیل می باشد که در واقعه پایه یا نشیمنگاه می باشد و در نزدیکی برینگها قرار دارد .

                                            آب بندی صحیح پمپها: ۱. باید جنس طناب آب بندی بگونه ای انتخاب شود که حداقل اصطکاک بین شفت و طناب باشد (با انتخاب روانساز مناسب نیز امکان پذیر است ) .۲. مقدار کمی از سیال به صورت یک فیلم بین شفت و طناب قرار گیرد و مو جب روانکاری شود پس در این نوع آب بندی مقدار کمی نشتی الزامی است .ولی درجه حرارت محفظه آب بند باید ثابت باشد و بالا نرود . ۳ . میزان سایش طناب آب بند به شفت رابطه مستقیمی با سرعت چرخش و قطر شفت دارد در یک سرعت چرخشی ثابت هر میزان که قطر شفت بیشتر باشد میزان سایش نیز بیشتر است . ۴ . در موقعی که سیال پمپ شونده دارای ذرات معلق جامد باشد امکان نفوذ ذرات موجود در نشتی بین شفت وطناب آب بندی بسیار زیاد است که موجب از بین رفتن شفت و طناب می شود.برای جلو گیری از این مشکل باید از یک سیستم آب بندی اضافی در محفظه انتهای گلند استفاده شود به این ترتیب که ابتدا یک یا چند طناب آب بندی در محفظه گلند قرار داده سپس یک رینگ تو خالی در پشت انها قرار می گیرد و حلقه های بعدی طناب بعد از این رینگ قرار
می گیرند.در محل قرار گرفتن رینگ یک سوراخی در محفظه گلند در نظر می گیرند که سیال تمیز را بین حلقه های طناب می راند فشار این سیال یک تا دو بار بیشتر از فشار دهش پمپ است.
در این حالت هم نشتی بسمت داخل محفظه پمپ و هم از انتهای گلند بطرف بیرون جریان دارد و باعث جلوگیری از رانش ذرات معلق بین طناب آب بندی و شفت  می شود .

index

در ادامه سایت نقطه کنترل جهت آشنایی شما عزیزان نسبت به عملکرد و انتخاب نوع دیگری از پمپها نظرتان را به مطالعه پمپ خلاء جلب مینماید.

لطفا کلیک  نمایید.

درادامه مطالب راجب به بوستر پمپ های آبرسانی دور متغیر ودور ثابت نظرتان را به خواندن مطلبی

در این باره جلب مینماییم.

لطفا کلیک نمایید.

نصب پمپ سانتریفیوژ
تمامی نکات و تجربیاتی که برای نصب و محاسبه یک پمپ نیاز دارید در این ویدیوی آموزشی فرا خواهید گرفت.

منتظر شنیدن دیدگاه شما هستیم

ارسال دیدگاه

ایجاد حساب کاربری
نام و نام خانوادگی (اجباری)
شماره موبایل (اجباری)
تخصص
شهر
بازیابی رمز عبور
Optimized with Swift Performance (v1.3)