تبلیغات
سر فصلی از مهندسی شیمی - مقالات و تازه های علمی و فنی بررسی و معرفی پمپ ها
 
صفحه نخست       تماس با مدیر       پست الکترونیک      RSS       ATOM
سر فصلی از مهندسی شیمی
 
در ادامه مطلب خواهید خواند :
1 _ مهمترین تركیبات عمومی مواد ساختمانی پمپها

2 _ رینگها
 
3 _ انواع پمپها

4 _
exchanger.

5 _
بطور كلی می توان گفت از قسمتهای زیر تشكیل شده است

6 _
كاویتاسیون در پمپ های سانتریفوژ

مهمترین تركیبات عمومی مواد ساختمانی پمپها عبارتند از:
مواد: پمپهای سانتریفیوژ كه معمولا به بازار عرضه می شوند دارای تركیبات برنزی، تمام برنزی ،یا دارای تركیب آهنی می باشند . در ساختار نیمه برنزی ،پروانه خلاف شافت (اگر بكار برده شده باشد ) و رینگهای سایشی برنزی خواهد بود و محفظه از چدن است . این مواد ساختمانی برای قسمتهای از پمپ می باشد كه در تماس با پمپاژ شده می باشد .
محفظه آببندی (stuffing box) :آن قسمت از پمپ است كه شفت گردننده وارد محفظه پمپ می شود . برای جلوگیری از نشت اب از محفظه ، یك آب بند مكانیكی یا نوار آببندی بكار می رود .پمپها با اب بندی مكانیكی((mechanical seal بطور موفقیت آمیز در موارد گوناگون بكار برده می شوند.آب بندهای داخلی درون محفظه آببندی عمل میكند درصورتی كه آببندهای خارجی دارای اجزاء دورانی( rotatig element)
خودشان در بیرون محفظه آببندی می باشند . بسته به آببندی پمپ و مایعی كه پمپاژ می شود محدودیتهای در فشار و دمای مایع وجود دارد . جنس ماده ابندی پس از انكه نوع سیال پمپاژ شونده و دما و فشار ان تعیین شد ، توسط كارخانه سازنده تعیین می شود .پمپها با نوار آب بندی بویژه در جاهایی كه مواد سایینده كه همراه اب وجود دارد  بكار 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 روانكاری و سرد كند . بوش شفت و شفت موتور یا پمپ را بویژه با نوار اببندی ، محافظت می كنند .

پمپ 1                               

                          (  Typical Stuffing Arrangement (description of parts
رینگهای سایشی
برای پروانه یا محفظه آب بندی بكار برده می شود ،انها قابل تعویض بوده و از سایش پروانه یا محفظه جلوگیری میكنند .
بلبرینگها غالبا زیاد بكار برده می شوند مگر در پمپهای سیلكولاتر ،كه یاتاقانهای موتور و پمپ از نوع بوش می باشد .
رینگ تعادل : در طرف پشت پروانه های بسته تك مكشه می باشد تا بار محوری را كاهش دهد.پروانه های دارای دو ورودی بطور ذاتی از لحاظ محوری بالانس می باشند.
سرعتهای كار نامی موتور ممكن است در محدود 600 تا 3600 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 یك پمپ سانتریفوژ مجهز توسط انستیتوی هیدرولیك در شكل  نشان داده شده است بیشتر قسمتهای كه قبلا شرح داده شد در روی شكل مشخص است .

                                                          پمپ سانتریفوژ         

 General components of Centrifugal Pump

                             

پمپ ها: Pump
به طوركلی پمپ به دستگاهی گفته می شود كه انرژی مكانیكی رااز یك منبع خارجی اخذ و به سیالی كه 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 كنند:
1ـ
پمپ های دینامیكی:كه انتقال انرژی ازآنها به سیال به طوردائمی است .
2ـ پمپ های جابجایی:كه انتقال انرژی ازآنها به سیال به صورت متناوب یا پریودیك است.
می توان پمپ هارابراساس نحوة عملكردشان به گونه ای دیگرنیز دسته بندی كرد:
1ـ پمپ های سانتریفوژ(جریان شعاعی)2ـ پمپ های محوری3ـ پمپ های نیمه سانتریفوژ(یا باجریان مختلط)
1
ـ پمپ سانتریفوژ(شعاعی):
عملكرداین پمپ به این صورت است كه درآن سیال موازی محور واردچرخ پمپ شده وعمود برآن ازچرخ خارج می گردد.این پمپ ها معمولاً برای ایجادفشارهای بالا دردبی های كم به كارمی روند.بنابراین اغلب پمپ های سانتریفوژ توانایی خوبی درایجادفشارهای بالادارند.پمپ های سانتریفوژ شایع ترین نمونه ازپمپ هاهستند .
2ـ 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 كار می روند.
3ـ 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 كارمی روند .این پمپ هانسبت به پمپ های سانتریفوژتوانایی بیشتری دراستفاده وبه كارگیری دبی های یالا رادارند .
مبانی وكاربردپمپهای گریز از مركز
centrifugal pump اصول كار كلیه این پمپ هابراساس استفاده ازنیروی "گریزاز مركز" پایه گذاری شده است . هرحجمی كه دریك مسیردایره ای یامنحنی الشكل حركت كند ، تحت تاثیرنیروی گریزازمركز واقع می شود .جهت نیروی مذكور طوری است كه همواره تمایل داردكه جسم را ازمحوریامركز دوران دورسازد .

                        پمپ نیمه سانتریفوژ

                            Centrifugal mixer pump with TVS heat exchanger.

قسمت های اساسی یك پمپ گریزازمركز عبارتنداز:
1
. الكترومتور: كه شامل قسمت الكتریكی پمپ است .
2
. كوپل یا هم محور سازی :كه متصل كننده الكترومتر به شافت (محور )پمپ است .
3. هوس برینگ: كه محل قرار گیری برینگها می باشد
4.
مكانیكال سیل: كه محل آب بندی پمپ و جدا كننده سیال پمپاژ شده و قسمت مكانیكی پمپ می باشد
5. پره های پمپ :كه با توجه به نوع كاربرد دارای انواع مختلفی می باشد .


مكانیكال سیل:
مكانیكال سیل یا محفظه آب بند قسمتی است كه در حد فاصل بین برینگها و پروانه پمپ قرار گرفته است و از مهمترین قسمتهای پمپ می باشد چرا كه وظیفه آن جلوگیری از ورود سیال به درون برینگهاو بر روی شفت می باشد . مكانیكال سیل بوسیله منبع سیلیپات روغن خنك كاری می شود (منبع سیلیپات برای خنك كاری است كه روغن آن دارای ویسكوزیته بالایی است و گاهی نیز از خود سیال برای خنك كاری مكانیكال سیل استفاده می شود برای برینگها نیز از یك گیج روغن برای خنك كاری استفاده می شود كه دارای ویسكوزیته كمتری است .

                                                   

                                       A Simple Mechcanical Seal


بطور كلی می توان گفت از قسمتهای زیر تشكیل شده است :

سیل(محفظه آب بند):قسمتی می باشد كه 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 كه دارای تعدادی حفره میباشد و در انها تعدادی فنر قرار میگیرد و بر روی سیل قرار می گیر و بر روی فنرها یك 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 كربن استیل می باشد كه در واقعه پایه یا نشیمنگاه می باشد و در نزدیكی برینگها قرار دارد .

                                           
آب بندی صحیح پمپها:
۱. باید جنس طناب آب بندی بگونه ای انتخاب شود كه حداقل اصطكاك بین شفت و طناب باشد (با انتخاب روانساز مناسب نیز امكان پذیر است ) .
۲. مقدار كمی از سیال به صورت یك فیلم بین شفت و طناب قرار گیرد و مو جب روانكاری شود پس در این نوع آب بندی مقدار كمی 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 یك سرعت چرخشی ثابت هر میزان كه قطر شفت بیشتر باشد میزان سایش نیز بیشتر است . 
۴ . در موقعی كه سیال پمپ شونده دارای ذرات معلق جامد باشد امكان نفوذ ذرات موجود در نشتی بین شفت وطناب آب بندی بسیار زیاد است كه موجب از بین رفتن شفت و طناب می شود.برای جلو گیری از این مشكل باید از یك سیستم آب بندی اضافی در محفظه انتهای گلند استفاده شود به این ترتیب كه ابتدا یك یا چند طناب آب بندی در محفظه گلند قرار داده سپس یك 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 یك سوراخی در محفظه گلند در نظر می گیرند كه سیال تمیز را بین حلقه های طناب می راند فشار این سیال یك 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

كاویتاسیون در پمپ های سانتریفوژ

عملكرد 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 عملكرد ناپایدار پمپ ممكن نیست. جریان توربولان و یا شرایط غیر عادی جریان می تواند موجب لرزشهای شدید و خارج شدن پمپ از مدار شود. یكی از دلایل اولیه لرزشهای پمپ سانتریفوژ كاویتاسیون است. در این حالت در اثر كاهش فشار مایع و تبخیر صورت گرفته در سمت مكش 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 بادكنك) و ایجاد لرزش می شود.
تولید حباب در پروانه وقتی رخ می دهد كه NPSH موجود مكش پمپ كمتر از NPSH لازم پمپ شود. این امر می تواند به علت وجود مانع در مسیر مكش، وجود زانوئی در فاصله نزدیك ورودی پمپ و یا شرایط غیر عادی بهره برداری می باشد. عواملی مانند افزایش دما و یا كاهش فشار در سمت مكش نیز می تواند شرایط فوق را ایجاد كند. البته انتخاب پمپ برای سیستمهایی كه در دبی های متفاوت و سرعت متغیر كار می كنند بایستی با دقت صورت گیرد تا از پدیده كاویتاسیون جلوگیری گردد. با توجه به ملاحظه مراجع مختلف لرزش پمپ ها معلوم شده است یك عامل رایج این لرزشها پدیده كاویتاسیون است و می تواند مخرب نیز باشد.
چنانچه آب به بخار تبدیل شود حجم آن می تواند تا 50000 برابر افزایش یابد كه موجب تخلیه پروانه از آب گردد خسارات پمپ در اثر كاویتاسیون شامل خوردگی پره ها در منطقه ضربه حباب و آسیب دیدگی یاتاقانها باشد.
بعضی نتایج نشان می دهد، ارتعاشات مربوط به كاویتاسیون در فركانسهای بالای 2000 هرتز تولید یك پیك با طیف پهن می نماید. گزارش دیگر اثر كاویتاسیون بر فركانس پاساژ پره (تعداد پره ضربدر فركانس دوران محور) را شرح می دهد و دیگری اثر دامنه ارتعاشی پیك را در سرعت محور نشان می دهد. البته دلیل تفاوت در فركانسهای فوق كه از طرف متخصصین مختلف پمپ ارائه شده تفاوت در طراحی پمپ، نصب و بهره برداری آن می باشد. حتی اخیرا" لرزش در اثر كاویتاسیون با ظهورPeak با فركانس 60 % دور روتور در طیف مشاهده شده است كه این در اثر تشدید فركانس طبیعی پوسته پمپ در اثر برخورد حبابها با آن بوده است. مشخصه دیگر كاویتاسیون تغییرات و نوسان فشار خروجی پمپ است. یك روش سریع جلوگیری ازكاویتاسیون بستن آرام شیرخروجی وكاهش دبی پمپ است تاNPSH لازم كمتر از موجودشود. عملكرد پمپهای سانتریفوژ در حالت بحرانی می تواند موجب اختلالسیستمهای مربوطه شود. از جمله این سیستمها نیروگاههای حرارتی و صنایع پتروشیمی است. در بعضی مواقع تعیین علت دقیق عملكرد ناپایدار پمپ ممكن نیست. جریان توربولان و یاشرایط غیر عادی جریان می تواند موجب لرزشهای شدید و خارج شدن پمپ از مدار شود. یكیاز دلایل اولیه لرزشهای پمپ سانتریفوژ كاویتاسیون است. در این حالت در اثر كاهشفشار مایع و تبخیر صورت گرفته در سمت مكش پروانه توده های حباب تولید و به خروجیپروانه جهت تخلیه ارسال می شوند. در اثر افزایش فشار، حبابهای تولید شده فشرده میشوند فشرده شدن حبابها همراه با صدا (مشابه صدای ضربه به بادكنك) و ایجاد لرزش میشود.
تولید حباب در پروانه وقتی رخ می دهد كه NPSH موجود مكش پمپكمتر از NPSH لازم پمپ شود. این امر می تواند به علت وجود مانع در مسیر مكش، وجودزانوئی در فاصله نزدیك ورودی پمپ و یا شرایط غیر عادی بهره برداری می باشد. عواملیمانند افزایش دما و یا كاهش فشار در سمت مكش نیز می تواند شرایط فوق را ایجاد كند. البته انتخاب پمپ برای سیستمهایی كه در دبی های متفاوت و سرعت متغیر كار می كنندبایستی با دقت صورت گیرد تا از پدیده كاویتاسیون جلوگیری گردد. با توجه به ملاحظهمراجع مختلف لرزش پمپ ها معلوم شده است یك عامل رایج این لرزشها پدیده كاویتاسیوناست و می تواند مخرب نیز باشد.
چنانچه آب به بخار تبدیل شود حجم آن می تواند تا 50000برابر افزایش یابد كه موجب تخلیه پروانه از آب گردد خسارات پمپ در اثر كاویتاسیونشامل خوردگی پره ها در منطقه ضربه حباب و آسیب دیدگی یاتاقانها باشد.
بعضی نتایج نشان می دهد، ارتعاشات مربوط به كاویتاسیون در فركانسهای بالای 2000 هرتزتولید یك پیك با طیف پهن می نماید. گزارش دیگر اثر كاویتاسیون بر فركانس پاساژ پره (تعداد پره ضربدر فركانس دوران محور) را شرح می دهد و دیگری اثر دامنه ارتعاشی پیكرا در سرعت محور نشان می دهد.

كاویتاسیون در پمپ ها

البته دلیل تفاوت در فركانسهای فوق كه از طرف متخصصین مختلف پمپارائه شده تفاوت در طراحی پمپ، نصب و بهره برداری آن می باشد. حتی اخیرا" لرزش دراثر كاویتاسیون با ظهورPeak با فركانس 60 % دور روتور در طیف مشاهده شده است كه ایندر اثر تشدید فركانس طبیعی پوسته پمپ در اثر برخورد حبابها با آن بوده است. مشخصهدیگر كاویتاسیون تغییرات و نوسان فشار خروجی پمپ است. یك روش سریع جلوگیریازكاویتاسیون بستن آرام شیرخروجی وكاهش دبی پمپ است تاNPSH لازم كمتر ازموجودشود.

منبع :
iran-eng.com








نوع مطلب :
برچسب ها :


درباره وبلاگ

روزی در آخر ساعت درس یك دانشجوی دوره دكترای نروژی ، سوالی مطرح كرد: استاد،شما كه از جهان سوم می آیید،جهان سوم كجاست ؟؟ فقط چند دقیقه به آخر كلاس مانده بود.من در جواب مطلبی را فی البداهه گفتم كه روز به روز بیشتر به آن اعتقاد پیدا می كنم.به آن دانشجو گفتم: جهان سوم جایی است كه هر كس بخواهد مملكتش را آباد كند،خانه اش خراب می شود و هر كس كه بخواهد خانه اش آباد باشد باید در تخریب مملكتش بكوشد.

پروفسورحسابی
مدیر وبلاگ : ابراهیم سیفی

آرشیو وبلاگ
نویسندگان
Online User
آمار وبلاگ
کل بازدید :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل پست ها :
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :