کمپرسورهای دینامیکی /Dynamic Compressors , کمپرسورهای دینامیکی , قیمت کمپرسورهای دینامیکی , نحوه عملکرد کمپرسورهای دینامیکی , مرکز خرید و فروش کمپرسور دینامیکی در تهران : در این مدل از کمپرسور ها عملیات بالا بردن فشار گاز توسط حرکت دینامیکی با سرعتی که به وسیله پره های دوار کمپرسوربه گاز وارد می شود موجب بالا بردن انرژی جنبشی گاز می شوند که به وسیله ولوت ها یا دیفیورزها این انرژی جنبشی به انرژی فشاری تبدیل می شود.ومی توان این نوع از کمپرسور ها را نیز از لحاظ جریان گاز خروجی از پره ها در دو دسته زیر تقسیم بندی کنیم:

1. کمپرسور های جریان محوری/ Axial Flow
2. کمپرسورهای جریان شعاعی /Radial Flow

کمپرسور دینامیکی

لیست قیمت انواع کمپرسور را در این بخش مشاهده کنید : قیمت کمپرسور

کمپرسور های جریان محوری/Axial Flow Compressor

اساس کار این نوع از کمپرسور ها بر پایه حرکت دادن گاز (هل دادن ) به وسیله پره های دوار نصب شده روی رتور می باشدو بیشترین کاربرد این نوع از کمپرسورها در توربین های گازی می باشد.ویا هم که برای جاهایی مورد استفاده قرار می گیرند که نیاز به جریان وفلو زیاد گاز است.واغلب فشار خروجی آنها پایین ویا متوسط می باشد.

در داخل کمپرسور ،جریان گاز در جهت محوری Axial می باشدوبه غیر از پره های نثب شده روی رتور( پره های متحرک ) که وظیفه انتقال انرزی از رتور به سیال را عهده دار می باشند وبا محور می چرخند یک سری پره های ثابت دیگر نیز بر روی بدنه کمپرسور نثب گردیده است که به آنها پره های راهنما گفته می شود.که این پره ها به غیر از جهت دادن به سیال ،برای انتقال از یک مرحله به مرحله دیگر وظیفه تبدیل انرژی جنبشی به انرژی فشاری را نیز عده دار می باشند.در این نوع از کمپرسور ها افزایش فشار به این شکل صورت می گیرد که گاز به صورت آهسته از فضای باز (سطح مقطع زیاد) به فضای تنگ تری رانده می شود وموجب کم شدن حجم وافزایش فشار می شود.

کمپرسور های جریان شعاعی /Radial Flow Compressor

کمپرسورهای جریان شعاعی بیشتر به کمپرسور های گریز از مرکز معروف می باشندواساس کار انها ،به کار بردن نیروی گریز از مرکز برای بالا بردن انرژی جنبشی گاز است.واین عمل به وسیله Vane های نثب شده روی پروانه به سیال اعمال می گردد.

در کمپرسورهای جریان شعاعی عامل اصلی انتقال انرژی ،پروانه کمپرسور Lmpeller می باشد که روی محور نصب می گردد و با آن می چرخد وبعد از وارد شدن سیال به چشمه پروانه Lmpller Eye روی تیغه های Vaneکه روی آن نصب می شود هدایت می گردد و بعد از قرار گرفتن در نوک پروانه به وسیله نیروی گریز از مرکز اعمال شده از پروانه جدا می گردد. و وارد محفظه اطراف آن Voloute یا Difuser می شود تا انرژی جنبشی دریافت شده به انرژی فشاری مبدل گردد.

خلأ به وجود آمده از پرتاپ سیال به طرف بیرون (در اثر سرعت گرفتن سیال) موجب جایگزینی دوباره سیال به نوک پروانه می شودوهمچنین باعث جریان یافتن مداوم سیال به کمپرسور و کسب انرژی از خارج شدن آن از مکپرسور می گردد.

با دقت در این مسئله که حرکت سیال در داخل کمپرسور به وسیله نیروی گریز از مرکز صورت می گیرد بایست دور کمپرسور به حدی بالا باشد تا بتواند سیال قرار گرفته در نوک پروانه را از پروانه جدا سازد.تا شرایط جایگزینی ذرات قبلی به جای آن فراهم شودودر غیر این صورت فشار و فلوی کمپرسور کاهش خواهد یافت که با دقت به سبک بودن گاز ها برای انرژی دادن به سیال نیاز به دور های بالا است(نسبت به مایعات ) همین طور به علت فاصله زیادی که بین مولکول های گاز ها وجود دارد تعداد Vaneهای نثب شده روی پروانه ها وهمین طور زاویه آن ها نسبت به پروانه های پمپ های گریز از مرکز بیشتر می باشد.دیفیورز ها ویا مجموعه Volute مانند کار آن ها در پمپ ها با زیاد کردن سطح مقطع عبوری جریان انرزی جنبشی به انرژی فشاری مبدل می کنند.

کاربرد کمپرسور دینامیکی بیشتر در صنایع می باشد ووآنها بیشتر برای فشرده کردن هوا وگاز های دیگر در حجم وفشار های گوناگون به کار برده می شوند.

برای مثال با توجه به فشار و درجه حرارت اتیلن می تواند که به صورت مایع و یا گاز نیز باشد. در صورتی که سیال مایع باشد اتلین به شکل خمیر مورد استفاده قرار می گیرد جهت افزایش فشار مایع انرژی مورد نیاز از P1 به p2 تحت عنوان هد بیان می شود اما در صورتی که سیال به شکل بخار یا گاز باشد از یک کمپرسور جهت حصول همان نتایج لازم است تا استفاده شود.

بیشنر بدانید : انواع پمپ آب

الزامات مربوط به هد در سیستم فرایندی

یک تعریف دیگر هم برای هد وجود دارد که در واقع تعریف از هد این که جهت انجام یک وظیفه ویژه در داخل یک سیستم فرایندی نیاز به یک انرژی ویژه است که هد نامیده می شود. در انتقال یک مایع از یک سطح فشار به سایر سطوح مقدار هد ( انرژی ) جهت انتقال ، فشار با سرعت نسبت مستقیم دارد و نسبت معکوس را با گراویته ویژه مایع دارد. مقایسه ستون های مایعاتی از آب، قلیای سوزاور Caustic و مایع نفتا در واقع از جمله روش های دیگر جهت بیان هد مورد نیاز Naphta بوده است.

هد موجود (Head Available)(produced)

در صورتی که یک پمپ بخواهد که بر هد مورد نیاز فرایند غلبه کند حتما باید بتواند که برای غلبه هدی به اندازه هد مورد نیاز و یا بزرگ تر از آن را تولید کند. هیچ گونه تاثیری بر روی هد تولید شده توسط پمپ در صورت تغییر در ترکیبات تشکیل دهنده مایع به وجود نمی آید ؛ و تنها تغییر در این صورت فقط بر روی فشار خروجی است. از همین رو هم باید در تعریف عمل کرد های پمپ تغییرات هد در برابر نرخ جریان مورد بررسی قرار بگیرد تا که عمل کرد پمپ مورد تشریح قرار گرفته شود.

هد (انرژی) تولید شده به عوامل زیر بستگی دارد :

طراحی پروانه پمپ

هد تولید شده بوسیله پروانه Tip Speed افزایش پیدا می کند که بستگی به مواردی مثل: قطر پروانه و سرعت پمپ آن دارد.

***توجه

معمولا با کاهش نرخ جریان هد تولید شده به وسیله پروانه افزایش پیدا می کند.

برای رسیدن به این نکته که چطور ممکن است که تغییری در هد تولید شده با نرخ جریان و سرعت لبه پروانه انجام می شود از همین رو هم باید به دنبال این موضوع بود که برای مایعی که به یک پروانه در حال چرخش می خورد ممکن است چه اتفاقی بیفتد.

در این باره باید بگوییم که دو مولفه سرعت در سیال در حرکت چرخشی پروانه به وجود می آید. که این دو مولفه حرکت شعاعی از مرکز پروانه به بیرون و مولفه دیگر هم حرکت مماسی و به صورت مماس بر قطر بیرونی پروانه است. در بیان دیگر با توجه به شکل پروانه باید به این نکته برسیم که در ترسیم شکل هر پروانه طراحی آن به گونه ای است که بر روی آن قسمت های خاصی می توانند به صورت اریفیسهای معادل در نظر گرفته شوند. به طور مثال به قسمت ورودی و یا چشم پروانه، ناحیه خروجی بین هر دو تیغه، اب بند ورودی و اب بند توپی Hub Seal می توان که اشاره کرد.

جالب است بدانید که با دانستن این مفاهیم تا حدود زیادی درک این موضوع برای تان اسان تر می شود؛ و به دست می آید که میزان نرخ جریان تابعی در یک سطح معین چقدر از جذر اختلاف فشار خواهد شد. در صورتی که موضوع مورد بررسی اثر زاویه پره باشد متوجه خواهیم شد که در جریان اسمی معمولا جریان از یک نقطه تا یک جریان تغییر بسیار کمتری را می کند؛ اما در صورتی که پره های پروانه به شکل شعاعی باشند در این صورت است که سرعت لبه به وسیله قطر پروانه و سرعت دورانی پمپ تعریف می شود سرعت نسبت به پره در یک نقطه از جریان اسمی، کاملا شعاعی است.

و اما سرعت مطلق در پروانه هایی که پره های آن ها به شکل شعاعی هستند، حاصل جمع دو بردار می باشد. معمولا سرعت لبه در جریان های کمتر، ثابت می ماند و از مسیر و جهت پره های شعاعی سرعت نسبی تبعیت کرده و علی رغم مقدار سرعت نسبی بزرگی بردار سرعت ثابت باقی می ماند.

و از آن جایی که به وسیله پره انرژی توالید شده حاصل سرعت لبه ( تغییر داده نشده ) و سرعت مماسی ( تغییر داده نشده ) می باشد برای همین هم انرژی تولید شده در ناحیه پره های شعاعی پروانه اساسا همان مقدار باقی می ماند؛ و برای همین هم نسبت به پروانه شکل منحنی با پره غیر شعاعی یک نواخت تر خواهد بود. یکی از علت های ایجاد منحنی اثرات حاصل از اصطکاک است که از نقطه جریان های بالا به سمت جریان های پائین و کم افزایش پیدا می کند اما برای پروانه های بدون پره شعاعی این اثرات افزایش انرژی کمتری را ایجاد خواهند کرد.

در یک پروانه افزایش و بالارفتن هد از نقطه طراحی تا نقطه توقف با پره های شعاعی معمولا همیشه کمتر از ۵% است؛ و از ان جایی که محل تقاطع منحنی مقاومت سیستم ( هد مورد نیاز ) نقطه کارکرد هر پمپ دینامیکی است برای همین هم منحنی عمل کرد پمپ است. مهم ترین نکته ای که بسیار ضروری است با توجه به این که در پمپ چه نوع مایعی مورد استفاده قرار می گیرد، برای سیالات مختلف در یک نرخ جریان سرعت نسبی پره ثابت و در داخل پروانه هیچ تغییری را نخواهد کرد ؛ و مهم ترین علت هم به خاطر غیر قابل تراکم بودن مایعات است. از این رو هد تولید شده در یک پمپ سانتریفوژ و در یک جریان ثابت خواهد ماند.

در این مبحث هم می خواهیم که به بحث در باره الگوی جریان بین هر دو پرده و در حالتی که پره های پروانه از نوع غیر شعاعی هستند بپردازیم. معمولا در پروانه های پمپ های سانتریفوژژ بیشتر از این مدل پروانه استفاده می شود.

تابعی از قطر پره و سرعت چرخشی پره، در واقع سرعت لبه تیغه ) U ( می باشد. در نقطه خروجی پروانه سرعت نسبی پره تابعی از سطح بین پره ها ، نرخ جریان در آن ، سطح و زاویه پره می باشد. مجموع این دو سرعت ، برآیند و یا سرعت مطلق ، مقدار ( بزرگی ) و جهت مایعی را که از پره خارج می شود را تعریف می کنند.

نقطه کارکرد (The Operating Point)

نقطه تعادل بین هد تولید شده به وسیله هر پمپ و هد مورد نیاز فرایندی است که پمپ در ان کار می کند را نقطه کارکرد می گویند.

پمپ های سانتریفوژ

در صورتی که بخواهیم تا مقاومت سیستم را به شکلی تغییر دهیم که از پروانه جریان عبوری کاهش پیدا کند در این صورت می توانید متوجه شوید که با بررسی مثلث سرعت خروجی چه تغییراتی می تواند رخ دهد. در صورتی که سرعت به طور ثابت باشد مشاهده خواهیم کرد که تغییری در لبه به وجود نخواهد آمد با وجود این که در اثر عبور جریان کم از درون یک ناحیه سرعت نسبی پره ثابت بین پره ها کاهش خواهد یافت ؛ اما اگر که برای به دست آوردن سرعت مطلق با یکدیگر بردار های سرعت را جمع کنیم در این صورت می توان دید که تصویر سرعت مماسی بر روی محور x بزرگ تر از مقدار آن در نقطه اسمی اصلی می باشد زیرا که زاویه ای که مایع پره را ترک می کند کاملا کم شده است.

از آن جایی که انرژی تولید شده توسط پره متناسب با سرعت لبه وسرعت مماسی است. از همین رو هم می توان از درون پره ها کاهش جریان را که باعث افزایش هد سیال شده را مشاهده کرد. زمانی که از درون پره ها مایع با جریان کند تری عبور می کند برای این که انرژی لازم از پره ها به دست بیاید زمان بیشتری لازم است و سطح انرژی از همین رو افزایش پیدا می کند.

برای همین تمامی پره های دینامیکی و پروانه ها که بوسیله حرکت پره ها باعث افزایش انرژی سیال می گردند، فقط دریک جریان پائین تری افزایش انرژی سیال می تواند که روی دهد. در صورتی که نسبت به پره سرعت و زاویه اولیه سیال بدون تغییر باقی بماند.

افزایش هد تولید شده درنتیجه سرعت کمتر از درون یک ناحیه ثابت ( بین پره های پروانه ) ومدت زمان تماس طولانی تر مایع نسبت به پره روی می دهد. ذکر این نکته لازم است که نقطه کارکرد به عنوان نقطه تعادل در جایی که هد مورد نیاز معادل هد تولید شده می گردد بوده واین در مورد پمپ های جابه جایی مثبت و دینامیکی یک سان می باشد. در هد تولید شده در هنگامی که هد مورد نیاز سیستم فرایند افزایش می یابد هیچ گونه افزایش قابل توجهی دیده نمی شود. این نیز به واسطه یک نواختی ( تختی ) منحنی عمل کرد پروانه با پره شعاعی می باشد.

پمپ های جابجایی مثبت

در هر پمپ منحنی عمل کرد در جا به جایی مثبت و در زمانی که هد تولید شده توسط آن ها به صورت یک خط عمودی در مقابل نرخ جریان ترسیم شود به طوری که به صورت یک خط عمودی قرار بگیرد. پس نتیجه این که در تعریف پمپ های جا به جایی مثبت ، باید بگوییم که دستگاهی است که باعث ایجاد جریان ثابتی است که توانایی تولید هد نا محدودی را دارا است و از همین رو هم تاثیر مهمی نتیجه هرگونه تغییر در هد مورد نیاز فرایند بر روی نرخ جریان آن نخواهد داشت.

• در زمانی که در حال انتخاب یک مدل پروانه ویژه باشیم حتما باید توجه داشته باشیم تا که نرخ جریان اسمی آن از ۱۰ درصد قسمت راست نقطه بازدهی بالا تر و فراترر رود. در طول عمل کرد نرمال این باعث خواهد شد که همواره عمل کرد آن به نقطه بازدهی بهینه نزدیک تر باشد. همچنین اگر پمپی که در نقاطی خیلی دورتر از قسمت راست نقطه بازدهی بهینه عمل می کند انتخاب گردد آن گاه این انتخاب می تواند منجر به یک نقطه شکست درعمل کرد پمپ می شود. در این نقطه برای کم شدن هد نهایی پمپ حداکثر ظرفیت خود را پمپاژ می کند و به این ترتیب از هد نهایی آن کم می شود؛ اما در صورتی که هد مکش به شکل ثابت نگه داشته شود پروانه در این حالت جریان را محدود می سازد.
• برای ایجاد کاویتاسیون نیاز انتخاب یک پمپ است که نرخ جریان اسمی آن دورتر از نقطه سمت چپ نقطه بازدهی بهینه باشد زیرا که موجب بروز چرخش مجدد و کاویتاسیون می شود.

بیشتر بدانید : پمپ آب

تعریف دقیقی از ملزومات و قطعات حساس

برای این که از بهبود قابلیت یک پمپ به دنبال انتخاب ، عمل کرد و ویژگی های مناسب اجزای تشکیل دهنده آن اطمینان پیدا کرد نیاز به برخی از این اجرا است که برخی از این اجزا عبارتند از:

یاتاقان ها-آب بند های مکانیکی و محرک ها

استاندارد های صنعتی هم چون API 610 برای پمپ های سانتریفوژ و API 682 برای اب بند های مکانیکی مشتمل بر حداقل الزامات ضروری بوده که اگر این الزامات به کار برده شوند تاثیر به سزایی در بهبود قابلیت اطمینان و افزایش زمان کارکرد ان ها خواهند داشت. برخی از نکات قابل توجه و حائز اهمیت در خصوص هر یک از این متعلقات درجداول زیر اشاره گردیده است :

راهنمایی های لازم در خصوص کاربرد یاتاقان ها

برای انتقال نیرو های شعاعی – محوری وارده پمپ های سانتریفوژ به خود یاتاقان ها نیاز دارند.

انواع یاتاقانها:

1. یاتاقان ضداصطکاکی Anti-Friction
2. یاتاقان هیدرو دینامیکی روان کاری شده با روغن ویسکوزیته پائین ring oil
3. یاتاقان هیدرو دینامیک با روان کاری تحت فشار
4. یاتاقان های روان کاری شده با روغن ( ضداصطکاکی ) که از این یاتاقان ها معمولا در اکثر پمپ های فرایندی و جهت انتقال نیرو های وارده و تحمل بار استفاده می کنند.
5. از یاتاقان های هیدرو دینامیکی با روان کاری تحت فشار هم بیشتر در فشار های بالا، توان های بالا وکاربرد هایی که دارای سرعت بسیار بالایی است مورد استفاده قرار می گیرد.
6. سیستم روانکاری با فشار به صورت یکپ ارچه و یا مجزا از هم می تواند که باشد ولی حداقل باید شامل یک پمپ روغن ، مخزن روغن ، فیلتر ، کولر ، کنترل کننده ها و تجهیزات کنترلی و ابزار دقیق باشد.
7. بر اساس استاندارد API 610 زمانی از روانکاریی تحت فشار استفاده می شود. که حاصل ضرب توان اسمی پمپ بر حسب اسب بخار درسرعت اسمی بر حسب دور بر دقیقه بزرگ تر از ۲ میلیون باشد.
8. روانکاری با روغن ویسکوزیته پائین ( ring oil ) می تواند در زمانی که پارامتر DN کمتر از ۳۰۰۰۰۰ باشد در یاتاقان های ژورنال هیدرو دینامیکی با سختی کمتر در شرایط کاری به کار گرفته شود. پارامتر DN برابر است با حاصل ضرب اندازه سوراخ یاتاقان بر حسب میلی متر در سرعت اسمی بر حسب دور بر دقیقه.

راهنمایی های لازم مربوط به کاربرد آب بند های مکانیکی

• عمدتا در مواردی که پمپ ها سیالات خطرناک و یا در بعضی موارد غیر خطرناک را جا به جا می کنند از آب بند های مکانیکی استفاده می شود.
• استفاده از آب بند مکانیکی تکی در فرایند های صنعتی به مراتب بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
• طرح آب بند تکی از آب بند های مکانیکی شامل یک سطح دوار Rotary Face است که با یک سطح ثابت Stationary Face در تماس می باشد.
• معمولا در بیشتر سرویس ها ، قرارگیری یک سطح کربنی بر روی کاربید تنگستن بسیار می تواند که رضایت بخش باشد.
• عمده ترین مزایای این آب بند ها به طور مثال طول عمر زیاد ، تعمیرات کم و قابلیت اطمینان بالای آن می باشد.
• به طور کلی یکی از اصلی ترین مزیت های این آب بند ها این است که مایعات با گراویته ویژه سبک در دمای پائین را آب بند می کنند و مشکلات عدیده ای را با مایعات با فشار بخار بالا همواره دارند.
• معمولا جنس بیشتر آب بند هایی که در سرویس های سرد مورد استفاده قرار می گیرند حتما باید مناسب دما های در هنگام راه اندازی ، خنک شدن و در حال سرویس دهی باشند. باید که ناحیه اتمسفری جهت جلوگیری از یخ زدگی در دمای بالای ۳۲ درجه فارنهایت نگه داشته شود و در ضمن لازم است تا مایع به اندازه کافی در سطوح آب بند وجود داشته باشد.
• کاربرد موفقیت آمیز آب بند مکانیکی وابستگی شدیدی به تعیین درست شرایط مایع از قبیل فشار بخار ، دما ، گراویته ویژه و . . . دارد.
• جهت راهنمایی های کاربردی درارتباط با آب بند های مکانیکی استاندارد API 682 منبع مورد اطمینان می باشد.
• در محفظه آب بندی فشار باید حداقل به اندازه ۲۵Psig بیشتر از فشار مکش پمپ باشد.

راهنمایی های لازم درخصوص سایزینگ محرک

* معمولا نوع محرک پمپ ها الکترو موتور و یا توربین های بخار می باشد.

* معمولا بر اساس بالانس موجود در آب و برق و . . . انتخاب نوع محرک کارخانه صورت می گیرد و علاوه بر آن به ارزیابی مربوط به قابلیت اطمینان هر یک از این دو در سیستم کارکرد بستگی دارد.

معمولا با چندین روش , سایزینگ الکترو موتور ها صورت می پذیرد :

۱/ برای این که محدوده ی کاملی از عملکرد پمپ را پوشش دهد بر روی پلاک مشخصات مقداری بزرگ تر از نرخ موجود در نظر گرفته می شود.
۲/ باید محل تقاطع منحنی سیستم و منحنی عمل کرد پمپ به منظور تعیین حداکثر توان مورد نیاز سیستم به دقت محاسبه شود تا بر اساس آن توان مورد نیاز موتور بدست بیاید.
در واقع راهنمایی های لازم در ارتباط با سایزینگ الکترو موتور ها را استاندارد API 610 ارائه کرده است. لازم است تا حاشیه ایمن در هنگام سایزینگ الکترو موتور در این انتخاب به صورت زیر در نظر گرفته شود :
۱/ برای موتور هایی که توان آن ها برابر ویا کمتر از ۲۵hp می باشد حاشیه ایمن به اندازه ۱۲۵% است.
۲/ برای موتور هایی که توان آن ها برابر ۳۰ تا ۷۵hp می باشد حاشیه ایمن به اندازه ۱۱۵% است.
۳/ برای موتور هایی که توان آن ها برابر ۱۰۰hp ویا بیشتر می باشد حاشیه ایمن به اندازه ۱۱۰% است.

* معمولا برحسب توان مورد نیاز محرک های توربین بخار پمپ در شرایط اسمی طبقه بندی می شوند. این امر به دلیل انطباق اسانتر توربین ها با افزایش توان مورد نیاز نسبت به موتور های الکتریکی می باشد.

سیستم های چند منظوره

در تعریف سیستم های چند منظوره باید بگوییم در صورتی که یک پمپ چندین منظوره در موقعیت و فواصل گوناگون از خود بر آورده می سازد در چنین شرایطی لازم است تا برای هر یک از سرویس ها، منحنی سیستم مجزا ترسیم شود و سپس بر روی منحنی پمپ تکی قرار داده شود. از آن جایی در در این شرایط مایع باید مسافت های گوناگونی را طی کند از همین رو هم هد های استاتیکی مختلفی را ممکن است که تجربه کند. همچنین چون فواصل موجود در این موقعیت ها مختلف می باشد لذا اتلافات اصطکاکی نیز در این سطوح با هم فرق خواهد کرد.

مطالعه کنید : بوستر پمپ

در واقع برای چنین سیستمی انتخاب یک پمپ تکی باعث این خواهد شد تا یک نرخ جریان برای هر سیستم در نظر گرفته شود و از همین رو هم باید برای هر سیستم پمپ یک نوع جریان مختص به آن را تولید کند. برای چنین مواردی لازم است تا برای انتخاب بهترین پمپ در دوره زمانی طولانی پمپ از زمان عمل کرد خود به نقطه بازدهی بهینه خود نزدیک تر باشد. در واقع این اطمینان حاصل می شود به کمترین توان نیازی پمپ پیدا نخواهد کرد اما در این صورت بسیار ممکن است تا بسیار نرم تر و کم صداتر عمل کند؛ و از همین رو در سرتاسر عمر عمل کردی اش بدون شک میزان قابلیت اطمینان آن افزایش پیدا می کند. از آن جایی که در این سیستم ها منحنی هایی که ترسیم می شود و این که با توجه به میزان مورد درخواست سیستم ، بدون شک وجود این امکان بسیار الزامی است که از پمپی که دارای محرک با سرعت متغیر باشد در این گونه سرویس ها جهت بهره مندی بیشتر استفاده شود.

بهتر است تا براساس راهنمایی های ذیل نوع پمپ را انتخاب کنید :

1. پمپ تک مرحله ای با پروانه معلق
2. پمپ با پوسته دو تکه شعاعی یا محوری چند مرحله ای
3. تطابق NPSHr در برابر NPSHA
4. بر اساس بازده پمپ و محاسبه bhp
5. به دست اوردن نرخ توان محرک بر اساس معیار های API

پمپ مورد نیاز برای این کاربرد باید بگوییم که در واقع یک پمپ چند مرحله ای با پوسته دو تکه محوری است که در واقع بر اساس معیاری است که در آن هد (انرژی) مورد نیاز به وسیله سیستم از مقدار هدی که می تواند به وسیله یک پروانه با قطر ۱۵ اینچ تک مرحله ای تولید شده فراتر می رود. پمپ انتخاب شده یک پمپ ۳×۴ MOC Union با ۵ مرحله با پوسته دو تکه محوری است.

توجه داشته باشید در کارکرد پمپ در نقطه بازدهی بهینه آن BEP است که انتخاب یک پروانه با قطر ۹٫۵ اینچ درجریان نامی اثر گذار خواهد بود. در انتخاب یک پمپ افقی متعارف جهت پمپاژ میعانات از میعان کننده داغ واضح و آشکار است که NPSH موجود از جمله موارد اصلی می باشد. معمولا در این کاربرد، یک پمپ کنسروی Canned عمودی انتخاب مناسبی می باشد. معمولا چیزی که باعث شده تا این مدل پمپ برای استفاده در این نوع سرویس مناسب باشد ویژگی های این نوع طراحی است. درباره طراحی آن ها باید بگوییم که در انتهای پائین محور پروانه اولین مرحله قرار گرفته و تا NPSH مورد نیاز پمپ به دست آید طول محور می تواند به اندازه کافی بلند در نظر گرفته شود.

بیشتر بدانید : قیمت پمپ

ملاحظات مربوط به کارکرد سیستم

در قسمت تجربیات عمل کردی از جمله بخش های مهم و اساسی وجود جزئی ترین اطلاعات مربوط به سیستمی است که پمپ در آن کار خواهد کرد.

سیستم های به فرم حلقه بسته (closed loop systems)

زمانی که در یک حلقه بسته، قرار باشد که یک پمپ کار کند؛ این به صورت است که خروجی های پمپ به درون سیستم خود بوده و یا به عبارتی دیگر به درون نازل مکش خود باشد. هد استاتیکی قطعا در این حالت صفر می شود و این که مشخصات سیستم در این حالت ثابت باقی خواهند ماند. جا به جایی اندکی را منحنی سیستم تجربه خواهد کرد. از همین رو هم صرفا به ترسیم منحنی پمپ در انتخاب آن نیاز است و معمولا این منحنی با منحنی سیستم در نقطه طراحی مورد نیاز تقاطع می کند. جابه جایی اندکی در منحنی سیستم و یا منحنی پمپ در حالت کارکرد متعادل ، به وجود خواهد آمد و نقطه کارکرد درطول زمان کارکرد پمپ در مقدار جریان طراحی شده باقی خواهد ماند.

ابتدا تامین کننده پمپ نوع پمپ مورد نیاز را در انتخاب پمپ برای چنین سرویسی ، انتخاب خواهد کرد و الزامات هیدرولیکی نظیر هد وجریان پمپ را از روی منحنی های عمل کردی انواع مختلف از آن نوع پمپ با هم مقایسه می کند. بهترین انتخاب در واقع از بین آن پمپ ها مربوط به پمپی خواهد بود که منحنی آن هر چه بیشتر به نقطه بازدهی بهینه BEP نزدیک تر باشد.

جریان طراحی و معمولا اندکی به سمت چپ نقطه BEP در بهترین گزینه انتخاب شده در روی منحنی می باشد؛ و دقیقا این شرایط باعث می شود تا پمپ در شرایطی که طراح سیستم مشخص کرده با بازدهی خوب و بسیار آرام عمل نماید.

سیستم انتقال غیر پیوسته (بسته ای) Batch transfer system

مقدار هد دینامیکی کلی در سیستم های انتقال غیر پیوسته و در وضعیت تغییر معمولا به شکل ثابتی بوده است که از این رو هم بیشترین تغییر هنگامی به وجود می آید که مخزن تامین مایع به شکل خالی باشد. در درون آن مخزن این وضعیت می تواند که باعث کاهش سطح مایع شود و معادل آن باعث افزایش هد استاتیکی کلی در پمپ می شود. در زمانی که مخزن مکش پمپ پر از مایع بوده باشد و این که مخزن خروجی پمپ هم به شکل خالی باشد. در آن زمان معمولا پمپ با کمترین هد شروع به کار می کند. پس زمانی که مخزن مکش را پمپ خالی کند آن گاه مقدار هد نهایی پمپ Ultimate Head به اندازه هد استاتیکی کلی رسیده و در این نقطه است که پمپ باید متوقف شود.

اما زمانی که پمپ شروع به کار کند سطح مایع درون مخزن مکش افت کرده و در نتیجه هد استاتیکی کلی به واسطه اینکه پمپاژ باید بالا برده شود افزایش می یابد. این هد تحت عنوان هد متغیر شناخته شده و برای کلیه نقاطی که بین منحنی کمترین هد lowest head و هد نهایی ultimate head قرار می گیرند تعریف می شوند.
بیشتر مهندسین بر روی هد نهایی اشتباها متمرکز می شوند و باید بگوییم که به این خاطر است که این هد بیشترین مقدار هد استاتیکی کلی را دارا است ؛ و به عنوان بدترین شرایط عمل کردی پمپ در نظر گرفته می شود.

در تفکر سنتی فرایندی، فرض بر این است که در این شرایط که پمپ در بدترین وضعیت ممکن است و نمی تواند که عمل کردی را داشته باشد قادر خواهد بود که در سایر وضعیت ها دارای عمل کردی مناسب باشد می تواند که مورد استفاده باشد.

در صورتی که در نقطه انتخاب پمپ بدترین وضعیت مورد استفاده قرار بگیرد می تواند که این نقطه به صورت اتوماتیک و به عنوان بهترین وضعیت باشد زیرا این نقطه ای است که پمپ و سیستم با یکدیگر منطبق شده اند.

به عنوان جریان طراحی سیستم این تفکر فرایندی، در واقع بدترین شرایط در حال حاضر است. در صورتی که اگر جهت کار کردن در نقطه بهینه بازدهی پمپ A را در جریان طراحی کار انتخاب کنیم آن گاه می توان که ارتباط پمپ انتخاب شده را با هر سه سیستم می توان نشان داد. زمانی که سیستم در کمترین مقدار خود شروع به کار می کند آن گاه پمپ انتخاب شده پمپ A تحت شرایطی نا پایدار در قسمت راست نقطه بازدهی بهینه عمل کرد خواهد داشت و میزان جریان عبوری از آن (دبی) از مقدار اصلی تعیین شده برای آن پمپ خیلی بیشتر خواهد بود.

از این نقطه، به آرامی و به صورت عمودی سیستم متغیر Variable system به سمت سیستم نهایی حرکت خواهد کرد. در این صورت نقطه کارکرد به قسمت پشت امتداد منحنی پمپ و به جریان طراحی منتقل شده و پمپ در این نقطه عمل کرد آرامی خواهد داشت.طبق دستاورد های ما نتیجه می گیریم که در اکثر مواقع تحت شرایطی متفاوت پمپ کار خواهد کرد که میزان قابلیت اطمینان را این به ناچار کم می کند که باعث بروز خرابی می شود. در صورتی که برای عمل کردن پمپ B در جریان طراحی و بر روی پائین ترین قسمت سیستم (Lowest system) باشد نقطه کارکرد آن از یک شرایط قابل اطمینان به سمت بازدهی کمتر و شرایط با قابلیت اطمینان کمتر که در سمت چپ نقطه بهینه بازدهی می باشد حرکت خواهد کرد.

از آن جایی که مایع با سرعتی کمتر از مقدار تعیین شده منتقل می شود و پمپ همیشه در حال عمل کردن با نرخ جریانی کمتر از آن چه که انتخاب شده بود عمل خواهد کرد یکی از بدترین حالت هایی که در این شرایط وحود دارد در واقع زمانی است که برای کمترین سیستم پمپ انتخاب شده ممکن است که منحنی عمل کرد آن به صورت تخت باشد و نتواند که سیستم نهایی را در نقطه ای قطع کند؛ و در واقع به این صورت که مخزن مکش پمپ هرگز خالی نمی شود زیرا که هد نهایی هرگز به آن نمی رسد.

زمانی می توان وضعیت بهینه را بدست آورد که پمپ C و دبی طراحی آن بر روی سیستم متغیر variable system بین کمترین سیستم و سیستم نهایی است انتخاب شود. این نیز معمولا باعث ایجاد بیشترین بازدهی و قابلیت اطمینان خواهد شد. در صورتی که برای چنین سیستمی یک پمپ انتخاب شود، در واقع این اطمینان حاصل می شود که این پمپ کلیه شرایط عمل کردی را که در معرض آن قرار می گیرد را قادر است تا براورده سازد.

برای به انجام رساندن چنین موردی، در واقع تنها راه ترسیم یک منحنی سیستم برای شرایط مختلف پمپ ها با همه ان سیستم ها است.

مطالعه بیشتر در رابطه با انواع بوستر پمپ های شاختمانی و آبیاری : بوستر پمپ

گروه صنعتی و فروش صنعت فا

برای استفاده در یک کارکرد معین نحوه انتخاب پمپ می تواند که با توجه به گراویته ویژه ، دمای کارکرد ، وضعیت های فشار ، ترکیبات تشکیل دهنده مایع و NPSH موجود متفاوت باشد.

لیست قیمت انواع پمپ ها : مرکز فروش پمپ آب , خانگی و صنعتی

مشخصات پمپ سانتریفوژ تک مرحله ای، تک مکشه با پروانه معلق

• بیشترین کاربرد را در بین انواع پمپ های سانتریفوژ در واقع این نوع از پمپ های سانتریفوژ دارند.
• در این نوع پمپ ها در واقع حداکثر هد محدود به قطر ۱۵ inch و سرعت ۳۶۰۰ دور در دقیقه است.
• معمولا پروانه های با قطر بزرگ تر در سرعت های پائین تریی عمل می کنند.
• در این پمپ ها دما می تواند که کم، متوسط و بالاباشد
• مقدار NPSH مورد نیاز برای پروانه های تک مکش کم می باشد.
• مرکز جرم پروانه در خارج از حد فاصل دو یاتاقان می باشد.
• دارای نیروی محوری دریاتاقان می باشند.

مشخصات پمپهای سانتریفوژ خطیIn-Line تک مرحله ای

• برای پمپ های تک مرحله ای جایگزینی مناسب زمینی می باشند.
• هدکلی این پمپ ها تقریبا تا مقدار ۴۰۰ft محدود می شود.
• معمولا در مواردی که دما پائین باشد به کار می روند NPSH مورد نیاز آنها نسبتا کم است.
• توان آن ها تا مقدار تقریبا ۲۰۰HP محدود می شود.
• از یاتاقان ها معمولا در بیشتر طرح های این پمپ ها استفاده نمی شود.

***توجه

از یک یاتاقان ضد اصطکاکی در محفظه پمپ Pump Housing درطرح هایی از این پمپ ها استفاده می شود.

مشخصات پمپهای سانتریفوژ تک مرحله ای با گیربکس داخلی

• معمولا از این پمپ ها بیشتر برای کاربرد هایی که هد بالا و جریان کمی را دارند استفاده می شود.
• معمولا حداکثر هد کلی این پمپ ها تقریبا ۲۵۰۰ft می باشد.
• برای تمامی دما ها معمولا این پمپ ها می توانند که مورد استفاده قرار بگیرند.
• کمترین مقدار NPSH مورد نیاز را دارا می باشند
• حداکثر توان ترمزی آن ها می تواند تا ۴۰۰bhp محدود شود.
• می توان سرعت پمپ را تا بالاتر از ۳۰۰۰۰rpm با استفاده از گیربکس داخلی افزایش داد.

مشخصات پمپ های جابه جایی مثبت از نوع پلانجری

• در کاربرد هائی که فشار بالا می باشد از این پمپ ها معمولا استفاده می شود
• هد نامحدودی را تولید می کنند.
• در این پمپ ها حداکثر دبی جریان ۵۰۰ gpm می باشد.
• در این پمپ ها مقدار توان تا مقدار ۱۵۰۰bhp محدود می شود.
• در این پمپ ها اغلب ظرفیت (دبی) ثابت است.
• همواره تولید ضربان بر عهده این پمپ ها است از این رو لازم است تا از میرا کننده ضربان Damper در آن ها استفاده شود.

مشخصات پمپ سانتریفوژ تک مرحله ای، دومکشه باپروانه بین یاتاقانی

• در مواردی که جریان بالایی مد نظر باشد از این نوع پمپ ها استفاده می شوند.
• و یا در مواردی که هد کم یا متوسط مورد نیاز باشد.
• و این که NPSH مورد نیاز کم باشد.
• در این پمپ ها محدوده دمایی می تواند که کم ، متوسط و یا بالا باشد
• در میان دو یاتاقان مرکز جرم پروانه می باشد.
• در این پمپ ها نیروی محوری معمولا کم می باشد.
• برای سرعت محدودیتی ندارند.
• بار محوری ان ها بسیار کم است.
• بهتر است تا از سرعت ویژه مکش مطمئن شوید که حتما کمتر از ۹۰۰۰ باشد.

مشخصات پمپ های سانتریفوژ چند مرحله ای افقی با پروانه بین یاتاقانی

• کاربرد این پمپ ها در مواردی است که هد بالا و دبی متوسط مد نظر باشد.
• معمولا در مرحله اول آن ها از پروانه با دو مکش البته در صورتی که NPSHr کم باشد استفاده می شود.
• در این پمپ ها دمای کارکرد می تواند که کم، متوسط و یا بالا باشد.
• برای سرعت معمولا محدودیتی را ندارند.
• در این پمپ ها بسیار لازم است تا نیروی محوری متعادل شود

مشخصات پمپ عمودی چند مرحله ای

• در مواردی که NPSH موجود کم باشد از این پمپ ها استفاده می شود.
• بوسیله اضافه شدن مراحل توانایی تولید هد بالایی را دارا می باشند.
• می تواندکه دمای کارکرد آن ها کم ، متوسط و یا بالا نیز باشد.
• در این پمپ ها محدوده جریان می تواند کم و یا متوسط باشد.
• برای سرعت محدودیتی را ندارند.
• بیشتر مایعات فرایندی غیر ساینده معمولا برای این پمپ ها می توان استفاده کرد.

لازم است تا قبل از انتخاب پمپ و محرک آن تعریفی کامل از شرایط و وضعیت عمل کرد سیستمی که پمپ در آن کار خواهد کرد بیان شود. معمولا که این شرایط می تواند شامل مقاومت سیستم در قسمت مکش و خروجی ، هد مورد نیاز به وسیله سیستم و NPSH موجود باشد.

مطالعه کنید : بوستر پمپ

مواردی که در طراحی سیستم پمپاژ حتما باید لحاظ شود :

• نرخ جریان
• هد مورد نیاز
• خواص مایع
• NPSH موجود

نرخ جریان

در برگه اطلاعات پمپ باید که تمام محدوده های دبی از جمله دبی نرمال ، دبی مینیمم و دبی اسمی حتما درج شود. در تعریف دبی نرمال باید بگوییم که جریانی است که به منظور دست یابی به یک عمل کرد خاص نیاز می باشد. معمولا دبی اسمی Rated Flow از دبی نرمال چند درصد بیشتر است باید به میزان سایش پمپ Pump Wear و نوع کارکرد آن در سیستم فرایند با این جریان توجه شود ؛ که بستگی به شرکت سازنده پمپ دارد و بالغ بر ۱۰ درصد است. جهت ایجاد یک خط جریان فرعی By Pass حداقل یک جریان برای فرایند و طرح های مکانیکی مهم و لازم می باشد.

بیشتر بدانید : لیست قیمت پمپ آب

هد مورد نیاز

پمپ باید بر اساس اختلاف فشار استاتیکی بین نقطه خروجی و منبع مکش، اختلاف ارتفاع و اتلافات اصطکاکی از درون اجزای سیستم فرایند هد مورد نیازی را که شامل لاین قسمت مکش و خروجی ، افت فشار از داخل مبدل های حرارتی ، کوره هد ، شیر های کنترل و سایر تجهیزات می باشد.

خواص مایع

در دستیابی پمپ به سطح قابل قبولی از قابلیت اطمینان درسیستم فرایندی را ویسکوزیته ، فشار بخار وگراویته ویژه که هرکدام نقش مهمی را ایفا می نمایند. بر روی عمل کرد پمپ ویسکوزیته مایع است که می تواند تاثیر بگذارد و به شکلی که میزان آن از ۳۰۰۰-۵۰۰۰ SSU فراتر شود. برای جابه جایی آن مایع از پمپ هایی سانتریفوژ دیگر نمی توان که استفاده کرد. معمولا بر روی نوع پمپی که قرار است مورد استفاده قرار بگیرد فشار بخار و گراویته ویژه تاثیر گذاشته که شکل طراحی مکانیکی پمپ شامل این طراحی است. از جمله خواص مهم مایع ، فشار بخار مایع است. یکی از اهمیت های وجود فشار بخار در تعیین کافی بودن انرژی خالص در دسترس در مکش پمپ برای این است که از تبخیر مایع جلوگیری کند که منجر به عیب عمل کردی و احتمال کاهش عمر متوسط پمپ می شود.

در واقع درباره گراویته ویژه باید گفت که خاصیتی از مایع است که در محاسبه هد تولید شده توسط یک پمپ جهت غلبه بر مقاومت موجود بین مکش و خروجی باید مقدار آن در نظر گرفته شود. در طرح پوسته پمپ نیز این فاکتور در واقع یک عامل تعیین کننده است. راهنمایی های لازم درمورد شکل پوسته پمپ:

بهتر است تا در موارد زیر از پوسته های شعاعی دوتکه افقی استفاده کنید

• باید که مقدار گراویته ویژه در دمای پمپاژ کوچک تر و یا مساوی ۰٫۷ باشد.
• دمای پمپاژ از ۴۰۰ درجه فارنهایت بزرگ تر باشد.
• در پمپاژ سیالات سمی یا اشتعال پذیر فشار خروجی باید که بالای ۱۰۰۰psigg باشد.

NPSH موجود

یکی از ویژگی مربوط به سیستم فرایند مکش هد مکش مثبت خالص موجود است که این انرژی از فشار بخار مایع بالاتر است ؛ و در قسمت فلنج مکش پمپ این ویژگی اندازه گیری می شود که برای نگه داشتن سیال به حالت مایع به این مورد نیاز می باشد. معمولا بر حسب فوت ، در پمپ های سانتریفوژ مایع آن اندازه گیری می شود. برای به دست آوردن نتیجه بهتر است تا فشار بخار را از فشار مکش کم کنیم تا نتیجه ای که به دست می آید معرف NPSH باشد که برابر با مقدار ۲٫۱ PSI ویا ۱۰ feet است. لازم است تا جهت محافظت پمپ از کاویتاسیون و اثرات مخرب آن مقدار NPSH موجود را باید محاسبه کرد؛ و حتما باید مقداری را تحت عنوان حاشیه ایمن برای مقدار NPSH موجود لحاظ کرد. بسیار ممکن است که این مقدار متفاوت باشد زیرا که از سازنده ای به سازنده دیگر متفاوت است. برخی سطح نرمال مایع و برخی انتهای ظرف Vessle را به عنوان سطح مبنا در نظر می گیرند.

در خصوص حاشیه ایمن برای NPSH موجود پیشنهاد می گردد که: مقدار این حاشیه ایمن برابر ۲ فوت برای مایعات هیدروکربنی ( شامل مایعاتی که گراویته ویژه کمی دارند ) درنظر گرفته شود و برای آب در حال جوش هم مقدار آن به اندازه ۱۰۰ فوت درنظر گرفته می شود.

بیشتر مطالعه کنید : بوستر پمپ ها

بررسی بهترین حالات تولید برق و توجه به منابع طبیعی موجود در کشور مطمئنا روند رو به رشد تولید و بازدهی نیرو گاه ها را بالا خواهد برد نیروگاه های گازی یکی از این روش ها است.

نیروگاهی که برمبنای سیکل گاز ( سیکل برایتون) کار کند نیروگاه گازی می گویند؛ و این نیروگاه از سیکل های حرارتی می باشد، یعنی یک گاز سیال، عامل کار است. همان طور که می دانیم در نیروگاه های بخار عامل انتقال بخار، مایع است.

نیروگاه گازی با یسیکل رایتون کار می کند که دارای توربین گازی است . با اینکه ساختمان آن در مجموع بسیار ساده است اما این نیروگاه دارای توربین گازی است و از سه جزء اصلی مثل کمپرسور، اطاق احتراق و توربین گازی تشکیل شده است.

• کمپرسور : هوا را فشرده می کند در نتیجه وظیفه فشردن کردن هوا را دارد
• اتاق احتراق : سوزاندن سوخت در محفظه
• توربین : گرداندن ژنراتور وظیفه این مورد است

با این که سوخت پايه و اصلي توربين های گازی گاز مي باشد و این هم بدليل راندمان بالا و كيفيت بالاي سوخت و انرژي توليدي بالا است و این که در این مورد به علت آلودگي كمتر از اين سوخت معمولا بیشتر استفاده مي شود. اما در مواقعی که فشار گاز ورودي به نيروگاه كاهش يابد که این اتفاق بیشتر در فصل های سرد سال رخ می دهد از سوخت جايگزين كه عموما سوخت گازوييل است استفاده مي گردد.

پس اتاق احتراق که دارای سوخت گازوئیل است هنگامی که هوای فشرده کمپرسور وارد ان می شود از ان جایی که هوای فشرده شده گرم است باعث ایجاد آتش می شود و همان طور که گفتیم در اتاق احتراق سوخت آتش گرفته و هوا بسیار فشرده و داغ می شود . به این ترتیب کار همان بخار داغ فشرده توربین های بخار را هوای داغ فشرده انجام می دهد.

از آن جایی که کمپرسور به کار رفته در نیروگاه های گازی شبیه توربین است، و این پره ها با برخورد هوا به حرکت درآمده و به پره های ساکنی برخورد کرده ، در نتیجه جهت حرکت هوا عوض شده و این هوا باز به پره های متحرک برخورد کرده و این سیکل ادامه دارد و در هر عمل هوا فشرده تر می شود.

معمولا مزایای توربین ‌های گازی که در نیروگاه‌ ها و صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند بسیار بیشتر از سایر موارد هستند. به این ترتیب که در مقایسه با نیروگاه بخار ، اندازه نیروگاه توربین گازی کوچک تر، وزنش کمتر و مورد مهم تر این که هزینه اولیه آن برای تولید هر واحد توان از هزینه مربوط به نیروگاه بخار بسیار کمتر است

پوسته، مارپیچ ،پخش کننده Diffusers ، رینگ های سایشی و پروانه ها است.

مارپیچ ها Volutes

بخش مهم دیگری از پوسته ، پمپ مارپیچ است که در آن سیال جمع می شود و سپس سیال به وسیله نیروی گریز از مرکز پس از عبور از پروانه، از این قسمت خارج می شود. سیال از ناحیه چشم پروانه و با چرخش پروانه ، وارد پمپ می شود و به صورت شعاعی پس از افزایش سرعت ،از پروانه خارج می شود. و معمولا سطح مقطع مارپیچ ( حلزونی ) متناسب با افزایش مقدار سیال خروجی از پروانه افزایش پیدا می کند. این نوع طراحی بیشتر برای نگه داشتن سرعت در پوسته حلزونی است این امر برای ثابت نگه داشتن فشار استاتیکی در کل پوسته حلزونی است که از ایجاد نیروی شعاعی جلوگیری می شود.

بیشتر بدانید : قیمت پمپ

با وجود شکل مارپیچی در پوسته فشار در اطراف محیط پروانه به شکل غیر یک نواخت تری پخش می شود. که این فشار نامیزان در بیشتر پمپ های سانتریفوژ تک مرحله ای که دارای پروانه معلق Overhung Impeller و برای هد های بالا طراحی شده اند در قسمت محوری معمولا باعث افزایش خمش یا انحراف Deflection محوری می شود که این سبب می شود تا در وضعیت خارج از طراحی باعث وارد شدن بارهایی بر یاتاقان ها شود.

متناسب با پارامتر های ذیل نیروی عکس العمل شعاعی می باشد :

• هدی که توسط پروانه تولید شده است
• قطر پروانه
• پهنای خروجی پروانه b2
• گراویته ویژه

در اطراف محیط پروانه ها برای بالانس فشار و در یک پوسته مارپیچ پمپ چند مرحله ای ، باید از طرح های مارپیچ دوبل اگر که سایز اجازه بدهد استفاده می شود. معمولا می توان از پخش کننده های تیغه دارVaned Diffusers جهت تبدیل انرژی جنبشی به انرژی فشاری معمولا در بسیاری از پمپ های چند مرحله ای مخصوصا پمپ هایی که پوسته آنها دو تکه شعاعی باشد استفاده کرد. در این نوع طراحی معمولا شکل طراحی تیغه ها به شکلی است که باعث افزایش سطح جریان مایع گردیده که این مورد در کاهش سرعت از قسمت ورودی به خروجی موثر می باشد.

رینگ های سایشی (Wear Ring/b)

اصلی ترین کاربرد رینگ های سایشی در پمپ های سانتریفوژ، برای این مورد است که در صورتی که از ناحیه فشار بالا تا ناحیه فشار مکش برای به حداقل رساندن میزان نشتی مایع ، معمولا در پوسته و همچنین در قسمت مکش از قطر خارجی چشم پروانه از رینگ های سایشی استفاده می شود. رینگ های سایشی را در قسمت قطر داخلی کاور پوسته و همچنین در قسمت پشت پروانه نیز قرار داد تا به این ترتیب میزان نشتی را تا حدود زیادی کاهش داد.

از آن جایی که بین رینگ سایشی و محل قرار گیری آن خلاصی بسیار کمی است و به جهت جلوگیری از بروز پدیده گالینگ ( Galling ) اصطکاک ناشی از حرکت لغزشی دو سطح زبر بر روی هم همچنین سختی جنس این رینگها نسبت به جاهایی که قرار می گیرند مثلا در پوسته و پروانه با یکدیگر اندکی فرق خواهد داشت. معمولا به وسیله مایع موجود در پمپاژ روانکاری رینگ های سایشی انجام می گیرد. در صورتی که در بین رینگ ها سایش بیش از حدی وجود داشته باشد در این صورت میزان لقی هم افزایش پیدا می کند از قسمت خروجی پمپ به ناحیه مکش جریان بیشتری وارد می شود.

پروانه ها (Impellers)

یکی از اصلی ترین و مهم ترین سیستم در پمپ های سانتریفوژ پروانه است که از پروانه معمولا می توان به عنوان قلب یک پمپ سانتریفوژ نام برد زیرا که در پمپ این قطعه تنها قطعه ای که تولید هد ( انرژی ) می کند. از همین رو هم بسیار باید در طراحی آن ها دقت لازم را داشت تا از این لحاظ کمترین اتلاف مایع را پمپاژ کنند.

در مورد پروانه ها باید بگوییم که سه نوع طرح از پروانه ها وجود دارد که این سه طرح عبارتند از :

* نوع بسته ( Enclosed Type )
* نوع باز ( Open Type )
* نوع نیمه باز ( Semi open )

نوع بسته :

سیال از قسمت چشم پروانه معمولا در پروانه های با طرح بسته وارد می شود که مهار آن توسط صفحات موجود در جلو و عقب پروانه انجام می شود. در پروانه های بسته هیچ گونه جریانی در امتداد دیواره پوسته و قسمت مکش پمپ برخلاف پروانه های باز وجود ندارد. در قسمت فوق گفتیم که با استفاده از رینگ های سایشی با خلاصی بسته می توان که چرخش جریان از ناحیه پر فشار به طرف ناحیه مکش را می توان در این گونه پروانه ها به حداقل رساند.

نوع باز :

معمولا فاقد هرگونه دیواره ای می باشند زیرا که در پروانه های با طرح باز امکان این است که پره ها با عملیات ریختگی به صورت یک پارچه با توپی اصلی باشد از همین رو هم لقی کمی همیشه بین پروانه و دیواره پوسته در نصب پروانه وجود دارد. در واقع وجود این خلاصی کم چرخش مجدد سیال از ناحیه پر فشار خروجی تا ناحیه کم فشار مکش را به حداقل می رساند. از آن جایی که بازدهی پروانه های با طرح باز کمتر از بازدهی پروانه ها با طرح بسته است از همین رو هم با برخی تنظیمات می توان که میزان خلاصی بین تیغه پروانه ودیواره پوسته را تا حدود زیادی افزایش داد و مقدار خلاصی را کمترکرد. در سرویس های هیدروکربنی معمولا از پروانه های باز بیشتر استفاده می شود.

برای پروانه ها یک طبقه بندی دیگر هم وجود دارد که عبارتند از :

• تک مکشه
• دو مکشه

درباره تک مکش باید بگوییم که منظور از این اصطلاح تک مکشی و یا مکشی تعداد ورودی ها به پروانه است زیرا که یک پروانه با طرح تک مکشی دارای یک ورودی بوده و پروانه با مکش دوبل همان طور که از اسمش مشخص است دارای دو ورودی به پروانه می باشد. در یک پروانه معمولا سطح مکش بزرگ تر با مکش دوبل به پمپ این اجازه را می دهد که برای یک ظرفیت معین نسبت به پروانه با مکش تکی با هد مکش مثبت کمتری کار کند. این به این دلیل است که سطح جریان ورودی به پره های پروانه افزایش پیدا کرده است. و موجب این می شود تا پره ها در قسمت چشم پروانه کاسته شده و از میزان افت فشار از قسمت مکش پمپ و از میزان NPSH مورد نیاز نیز کاسته می شود.

سرعت ویژه (Specific Speed)

همیشه در یک مقدار سرعت ویژه بدون بعد بوده که تابعی از سرعت پمپ ، جریان و هد می باشد. برای بهینه کردن بازده پمپ ، در هد و دبی مورد نظر سرعت ویژه هم در پمپ و هم در کمپرسور مورد استفاده قرار می گیرد.

سرعت ویژه برای بهینه سازی پارامتر های زیر معمولا در طراحی پمپ ها، مورد استفاده قرار می گیرد :

• در خروجی پروانه سرعت جریان
• سرعت لبه پروانه Impeller Tip Speed
• زاویه های تیغه ورودی و خروجی پروانه
• سرعت دهانه خروجی Discharge Throat Velocity

عملکرد پمپ در یک سیستم فرآیندی  : در هر سیستم فرایندی معمولا یکی از اصلی ترین اجزا پمپ ها و کمپرسور ها هستند که تقریبا جزء جدا نشدنی در هر سیستم می باشند. برای این که این تجهیزات بتوانند که به صورت مداوم عمل کرده و با حداقل توان مصرفی نیاز های مرتبط با تولید را مرتفع نمایند می بایست که در سطوح بالایی از قابلیت اطمینان و دسترس پذیری باشند تا به این ترتیب بر روی قابلیت در دسترس بودن Availiability تاثیر سیستم فرایندی داشته باشد. در پمپ های جا به جایی مثبت با تاثیر آن بر روی پمپ های جنبشی تاثیر سیستم بر قابلیت در دسترس بودن کاملا متفاوت می باشد.

هنگامی که هد مورد نیاز سیستم در پمپ های جنبشی ( دلتاپی در فلنج های پمپ و یا گراویته ویژه ) دچار تغییراتی شود در این صورت دبی پمپ نیز دچار تغییراتی می شود؛ اما از ان جایی که در پمپ های جابه جایی مثبت، ظرفیت متاثر از هد مورد نیاز سیستم نمی باشد تغییری اعمال نمی شود.

اطلاعات بیشتر در رابطه با لیست قیمت انواع پمپ ها : قیمت پمپ

نمونه ای از یک سیستم فرایندی

معمولا مهم ترین کاربرد استفاده از پمپ زمانی است که برای انتقال مایعات و جابجایی سیال مورد نظر از یک سطح انرژی به سطوح بالاتر فرایندی استفاده می شود. در واقع در تعریف سیستم فرایندی مهم ترین نکته ای که باید به آن اشاره کنیم این مورد است که هر سیستم فرایندی از دو قسمت اصلی تشکیل شده است که معمولا این قسمت ها هم عبارتند از :

قسمت مکش

• قسمت خروجی

اصلی ترین اجزای تشکیل دهنده یک سیستم فرایندی

• صافی های مکش Suction Strainer
• ظروف تحت فشار Pressure Vessles
• پمپ ها
• کورهه ها
• مبدل های حرارتی
• یک شیر کنترل

افت فشار سیستم

معمولا هر پروانه می تواند که معادل یک سری اریفیس در نظر گرفته شود. در واقع ورودی پروانه به عنوان یک اریفیس و خروجی آن نیز به عنوان یک اریفیس دیگر است ؛ و نکته مهم این که لقی های رینگ سایشی پوسته وپروانه را می توان به عنوان اریفیس های معادل دیگر در نظر داشت. در سیستم فرایندی برای یک نقطه مشخص ( در زمان و دبی معین ) هم قسمت مکش و هم قسمت خروجی را می توان به عنوان اریفیس های معادل دیگر که در قسمت مکش و خروجی پمپ قرار دارند را در نظر داشت.

در یک سیستم و به جهت فهم و درک چگونگی عمل کرد یک پمپ بهتر است تا در این سیستم منحنی های مقاومت را مورد بررسی قرار داد و در داخل هر سیستم فرایندیی ( مجموعه ای شامل چندین قسمت متصل شده که با همدیگر کار می کنند ) نقطه عملکرد پمپ را تعیین کرد. همان طور که در قسمت فوق به آن اشاره شد هر سیستمی که دارای پمپ است از دو قسمت تشکیل شده است که این دو قسمت معمولا : سیستم مکش و سیستم خروجی هستند از همین رو هم یکی از اصلی ترین موارد بکار گیری پمپ اشاره به این مورد است که از قسمت مکش سیستم سیال با سطح فشار فرایندی به سطح فشار خروجی نهایی انتقال پیدا می کند. لازم است تا جهت جلوگیری از بروز پدیده Flashing این فشار بالاتر از فشار بخار قرار بگیرد.

البته این فشار درست از قسمت انتهایی فلنج و تا خروجی انتهای سیستم ادامه دارد. مهم ترین نکته ای بهتر است تادر این مورد به آن اشاره داشت، تحت اثر مستقیم مقاومت خروجی و ورودی سیستم اختلاف هد یا انرژی مورد نیاز پمپ وجود دارد.

فشار استاتیکی و فشار هد

درباره اتلافات اصطکاکی در سیستم و اجزایی که این پدیده را به می اورند باید بگوییم که هد و یا مقاومت سیستم دارای دو جزء دیگر می باشد که این دو جزء عبارتند از :

• فشار استاتیکی
• هدد ارتفاع Elevation Head

با مجذور نرخ جریان اتلاف ناشی از اصطکاک تغییر می کند که این تغییر به مواردی مثل نوع قرارگیری پایپینگ، قطر لاین و طول کلی معادل ( شامل شیر ها و اتصالات ) بسیار بستگی دارد. در واقع درباره فشار استاتیکی باید بگوییم که فشار استاتیکی عبارت است از وجود اختلاف فشار در قسمت خروجی ظرف Vessle با فشار در قسمت مکش آن و درباره هد ارتفاع هم باید بگوییم که اختلاف سطح مایع بین قسمت مکش و خروجی ظرف است.

در صورتی که در مقابل نرخ جریان نمودار این سه بخش ( اتلاف اصطکاکی – فشار استاتیکی و هد ارتفاع ) را ترسیم کرد و مقدار نهایی و کلی آن ها را ( بر روی هم ) در نظر داشت در این صورت است که منحنی که به دست آمد در واقع به عنوان منحنی هد مورد نیاز در سیستم خواهد بود.

عملکرد یک پمپ جابجایی مثبت درسیستم فرایندی

تولید یک جریان ثابت از وظایف یک پمپ جابجایی مثبت است. در صورتی که این جریان تولید می شود بر میزان هد مایع رفته رفته بیشتر می شود و در بیشتر اوقات هم دائما بر ان افزوده می شود. در واقع طراحی پمپ و سیستم محرک آن به شکلی است که قابلیت های فوق را تامین می نمایند. نتیجه ای که در این حالت به دست می آید این است که یک پمپ جابه جایی مثبت به تغییرات سیستم و تغییرات گراویته ویژه سیال نسبتا تمیز حساس خواهد بود.

عملکرد یک پمپ سانتریفوژ در یک سیستم فرایندی

از مهم ترین ویژگی ها و خاصیت های پمپ سانتریفوژ اشاره به این مورد است که معمولا مایع کاری بر روی کار با چرخش پره ها، صورت می گیرد و بر میزان هد مایع در اثر این اتفاق افزوده می شود از همین رو هم سرعت در این پمپ ها نقش اساسی را بر عهده دارد. معمولا در میزان سرعت هر عاملی که باعث تغییر شود تاثیر این تغییرات در میزان هد تولید شده توسط پمپ مشخص می شود که این مورد در میزان جریان نهایت تغییر را به دنبال خواهد داشت. از ان جایی حساسیت در این پمپ ها نسبت به تغییرات سیستم و همچنین تغییر گراویته ویژه سیال بسیار بیشتر است در صورتی که بر مقاومت سیستم اضافه شود در این صورت است که از میزان دبی پمپ هم کاسته می شود.

ثبات و پایداری پمپ گریز از مرکز (Centrifugal Pump Stability)

برای سیستم فرایند هد مورد نیاز تابعی از افت فشار سیستم وگراویته ویژه مایع است؛ زیرا که بروز هرگونه تغییر در هر کدام از این متغیر ها در میزان هد ( انرژی ) باعث تغییر مورد نیاز فرایند می شود و تاثیر مهمی را در نهایت بر روی نقطه عملکرد یک پمپ جنبشی خواهد داشت. در پمپ های جابجایی مثبت نقطه عملکرد متاثر از تغییرات فوق نیست به این دلیل که این پمپ ها توانایی ایجاد و تولید هد ( انرژی ) نامحدودی را دارا هستند.

در مقابل نرخ جریان معمولا هد مورد نیاز حاصل اختلاف فشار استاتیکی و هد ارتفاع بوده است که به صورت نمودار اتلاف اصطکاکی رسم می شود. منحنی هد مورد نیاز معمولا در سیستم های فرایندی مختلف می تواند که متفاوت باشد؛ و صرفا دارای اتلاف اصطکاکی بوده و منحنی مقاومت سیستم آن نسبتا شیب دار خواهد بود در صورتی در صورتی منحنی مقاومت سیستم شیب کمتری خواهد داشت که در سیستمی که یک پمپ تغذیه بویلر با مقاومت نسبی کم وجود داشته باشد. زمانی ترکیب یک منحنی سیستم نسبتا مسطح و یک منحنی مشخصه ناپایدار می تواند منجر به یک بهره برداری ناپایدار شود. حالت بینا بینی شایع ترین نوع سیستمی است که وجود دارد.

در صورتی منحنی هد یک پمپ به صورت تخت باشد در این زمینه یک برداشت و تصور نادرست وجود دارد که آن هم این است که این پمپ ذاتا ناپایدار است که این تصور لزوما درست نیست. زیرا که نقطه عملکرد هر پمپ به عنوان نقطه تعادل بین هد ( انرژی ) مورد نیاز سیستم و هد تولید شده به وسیله پمپ می باشد.