نوشته‌ها

توربو پمپ ها

توربو پمپ ها

توربو پمپ ها : در این بحث می خواهیم که درباره توربو پمپ ها مطالبی را برای تان بیان کنیم و همان طور که می دانیم مهمترین دسته از پمپ های دینامیکی توربو پمپ ها هستند. در تعریف توربو پمپ ها باید بگوییم که ماشین هایی که برای تولید انرژی هیدرولیکی با دریافت انرژی مکانیکی و ایجاد حرکت چرخشی این کار را انجام می دهند که در واقع باعث افزایش انرژی پتانسیل و جنبشی سیال عبوری می شود. عامل انتقال انرژی مکانیکی در این پمپ ها پروانه، محور به سیال می باشد.

توربو پمپ ها

امروزه که نسبت به سال های قبل تکنولوژی رشد بسیاری داشته و صنعت هم روز به روز افزونی پیدا کرده است خوشبختانه ساخت این پمپ ها که کاربرد آن ها در صنعت فراگیر شده است به نحوی که اغلب جایگزین پمپ های رفت و برگشتی شده اند.

لیست انواع پمپ ها در : پمپ آبرسانی

بر اساس نوع حرکت سیال در توربو پمپ ها می توان که آن را به سه دسته تقسیم بندی کرد :

  1. پمپ های شعاعی ( سانتیریفوژ کامل ) Radial
  2. پمپ های مخلوط ( نیمه سانتریفوژ ) Mixed
  3. پمپ های محوری Axial

الف ) پمپ های شعاعی ( سانتیریفوژ کامل ) Radial

سیال درست در جهت محور در این پمپ ها وارد پروانه می شود و نحوه خروج هم در جهت عمود بر محوراست که از پروانه خارج می شود. دبی های کم و هد زیاد موارد استفاده این پمپ ها می باشد.

ب ) پمپ های مخلوط ( نیمه سانتریفوژ ) Mixed

سیال در جهت محور در این پمپ ها وارد پروانه می شود و خروج آن هم نسبت به محور بطور مورب از آن خارج می شود . معمولا در دبی و هدهای متوسط موارد استفاده این پمپ ها می باشد.

ج ) پمپ های محوری Axial

سیال در جهت محور در این پمپ ها وارد پروانه می شود و در امتداد آن نیز خارج می شود . در دبی های زیاد و هد کم موارد استفاده این پمپ ها می باشد.

درباره اجزاء اصلی توربو پمپ هاباید بگوییم که توربو پمپ ها دارای سه جزء اصلی می باشند. که این اجزاء عبارتند از :

  • هدایت کننده
  • پروانه یا چرخ
  • کاهش دهنده یا جمع کننده

هدایت کننده :

سیال با هدایت این بخش به داخل  پمپ ( پروانه پمپ ) راه پیدا می کند و همان طور که از اسمش مشخص است این وظیفه بر عهده این بخش است سیال بعد از ورود به نحوی باید باشد که حتما سیال بطور مماس بر پره های پروانه وارد آن شود. زیرا در غیر این صورت و در صورتی که برخوردی بین سیال با پره ها با زاویه متفاوت باشد ممکن است که منجر به ایجاد گردابه در سیال و بروز افت موضعی می شود .

پروانه با چرخ  :

Impellerیکی از مهم ترین اجزای پمپ پروانه با چرخImpeller  است که این بخش به صورتمتحرک بوده است و انتقال انرژی مکانیکی روتور به صورت جنبشی و پتانسیل به سیال وظیفه ی اصلی این قسمت به حساب می آید. با توجه به نیروی گریز از مرکزی که از طرف پروانه به آن اعمال می شود سیال از وسط پروانه وارد آن شده و سپس به بیرون پر تاب می شود. در واقع  پروانه برروی محور پمپ تعبیه شده و به همراه آن می چرخد.

کاهش دهنده یا جمع کننده :

درست در قسمت خروجی پمپ و بعد از پروانه قسمت کاهش دهنده یا جمع کننده قرار دارد . که این بخش هم نقش مهمی را دارد که عمده ترین آن علاوه بر تبدیل سیال خروجی از پروانه به فشار وظیفه جمع کردن و هدایت سیال به بیرون می باشد. همان طور که گفتیم  این نقش علاوه بر جمع کردن سیال و هدایت آن به بیرون می باشد.

در دور تا دور پروانه مکان قرار گرفتن جمع کننده است که درست در قسمت پوسته پمپ قرار گرفته است به طوری که سیال برای رفتن به لوله خروجی پس از خروج از پروانه لازم است از این مجرای واگرا عبور کرده، و سپس به سمت لوله خروجی هدایت شود. این مبحث از یک قانون پیروی می کند و با توجه به قانون برنولی هنگامی که سیال در حین عبور از این مجرا که به حلزون موسوم است، سرعتش تا حدودی کاهش پیدا می کند از این رو فشار آن افزایش پیدا خواهد کرد .

ممکن است که در بعضی از پمپ ها به جای شکل حلزونی از دیفیوزر هم استفاده شود. هنگامی که سیال پس از خروج از پروانه برای خروج از دیفیوزر باید عبور کند در این صورت است که انرژی جنبشی آن به انرژی پتانسیل تبدیل می شود.

کاویتاسیون

کاویتاسیون چیست ؟

کاویتاسیون چیست ؟ : در تعریف کاویتاسیون اگر بخواهیم که به معنی لغوی این کلمه یعنی Cavity اشاره کنیم باید بگوییم که در لغت به معنای حفره است و منظور از کاویتاسیون هم در واقع ایجاد حفره یا حفره زائی است. هنگامی که این اتفاق بر روی قسمت بدنه و پوسته پروانه به وجود بیاید جدی ترین خسارتی که وارد می کند بر روی پوسته پمپ ایجاد خوردگی وحفره علاوه بر پوسته بر روی بدنه پروانه نیز است.

در توضیح نقطه جوش و فشار بخار مایعات می توان اشاره داشت که مهم ترین عاملی که در نقطه جوش مایعات مهم است مربوط به فشاری است که مایع در آن قرار دارد. درباره نقطه جوش آب می دانیم که آب در فشار یک آتمسفر در دمای١٠٠ درجه سانتیگراد می جوشد که این دما در فشار۵/٠ آتمسفر درحدود ٨٠ درجه است.

کاویتاسیون

لیست قیمت انواع پمپ : قیمت پمپ آب

ممکن است که سیال در دمای موجود با توجه به کاهش فشاری که در پمپ ایجاد شده باشد بجوشد. در صورتی که این پدیده به وجود بیاید این اتفاق درست در ابتدای پره و در داخل پروانه رخ می دهد و مایع تبدیل به حباب های بخار می شود که همراه با افزایش حجم ناگهانی می باشد و همان طور که گفتیم این افزایش سرعت پیدا می کند و برای همین هم حباب های تشکیل شده با سرعت زیادی به جلو هدایت می شود. با افزایش فشار سیال در نیمه دوم پره شرایط تغییر می کند و از حالت اشباع به حالت مایع فشرده بر می گردد و در این صورت است که حباب های بخار با سرعت زیاد ( تا ۵٠ متر برثانیه ) سقوط کرده و ضمن تقطیر شدن به اطراف برخورد می کند.

هنگمی که این قطرات با این سرعت بر دیواره ها برخورد می کنند بی شک دارای ممنتوم بسیار بالایی هستند و این نیروی وارد شده بر دیواره پروانه قادر است که قسمتی از بدنه پروانه را کنده و بر روی آن حفره های بسیاری را ایجاد کند. شاید جالب باشد بدانید که در برابر این نیرو کمتر فلزی مقاومت می کند. معمولا در مقابل این پدیده آلیاژ های مثل فولاد – کرم مقاومت بهتری را دارند.

از آن جایی که این پدیده دارای سر و صدا هم است و فرکانس آن به MHZ 1 می رسد که صدای سفید لقبی است که معمولا به این صدا گفته می شود. در بیشتر مواقع بروز کاویتاسیون را می توان که از طریق اندازه گیری صدا تشخیص داد. در قسمت بالا اشاره به این موضوع کردیم که در مقابل بروز کاویتاسیون فلزات نمی توانند که مقاومت کنند .

برای این منظور در واقع بهترین الیاژ ها عبارتند از :

فولاد زنگ نزن ، فولاد با ١٣ % کرم ، فولاد معمولی ، برنز معمولی و چدن

در صورتی که در پمپ کاویتاسیون به وجود بیاید راه کاری که انجام می دهند این است که برای قطع آن دبی عبوری از پمپ یا دور پمپرا کاهش می دهند. در پمپ ها و در بسیاری از نقاط منحنی مشخصه پمپ، کاویتاسیون جزئی وجود دارد و طبق استاندارد بین المللی تا ٣% اطراف نقطه بیشترین راندمان ، کاویتاسیون نداریم ولی خارج از این ناحیه کاویتاسیون با شدت کم وجود دارد. وقوع کاویتاسیون و نحوه تاثیر آن را بر منحنی مشخصه و عمل کرد پمپ را از طریق آزمایش می توان که ملاحظه کرد.

یکی از مشخص های دیگر بروز کاویتاسیون زمانی است که شما شیر ورودی پمپ را به آرامی می بندید و ضمن پیدایش صدا منحنی مشخصه پمپ ناگهان افت می کند. باید متوجه شوید که در این صورت پمپ در حالت کاویتاسیون بوده و نقطه عمل کرد پایداری را نخواهد داشت.

هد خالص مثبت مکش (NPSH)

پارامتری به نام NPSH وجود دارد که از این پارامتر جهت کنترل پدیده کاویتاسیون و بر قراری شرایط عدم وجود کاویتاسیون استفاده می شود در واقع منظور از این پارامتر ، هد خالص مثبت مکش می باشد. و باید بگوییم که در کارکرد صحیح پمپ ها این مورد یکی از پارا متر های مهم هد مثبت مکش خالص می باشد.

این پارامتر در واقع نشان دهنده ی میزان بحرانی بودن خطر کاویتاسیون می باشد. در این صورت مقدار هد خالص در قبل از پمپ به جای این که نقطه حداقل فشار در داخل پروانه بررسی شود ، مورد توجه و بررسی قرار می گردد و این کارخانه سازنده است که پیش بینی لازم را برای افت از ورود پمپ تا نقطه حداقل فشار در داخل پروانه را انجام می دهد. در واقع NPSH در انتخاب پمپ هايی كه درجه حرارت مايع ورودي به آنها بالاست نقش مهمی را‌ ايفا مي كند .

با کاهش فشار و افزایش دما يك سيال تبخير خواهد شد كه NPSH به حداقل ميزان فشاري اطلاق مي گردد كه براي جلوگيري از پديده كاويتاسيون،‌ مورد نياز است. بهتر است تا برای جلوگیری از بروز پديده كاويتاسيون ،‌ حتما فشار سيستم را همواره در تمامي مراحل مكش ‌، و در ورود به پروانه و تخليه ‌، و در بالاتر از فشار بخار مايع در درجه حرارت كاري قرار بگیرد.

يك پروانه جريان محوری يا يک راه انداز ( Inducer ) را در جلوي پروانه سانتري فيوژ به منظور كاهش بيشتر NPSHR و به تبع آن افزايش بيشتر سرعت مخصوص مكش ‌بهتر است تا بكار گرفته شود. معمولا زاويه جريان اين پروانه ثانويه ۵ تا ۱۰ درجه و زاويه پره ۳ تا ۵ درجه بزرگ تر است و تعداد پره‌ هاي آن بين ۲ تا ۴ مي باشد.