پمپ سانتریفوژ

تعداد بازدید: 7648
چهارشنبه 03 دي 1393

پمپ سانتریفیوژ (Centrifugal Pump) یا گریز از مرکز، از جمله پمپ های دینامیکی می باشند. این پمپ ها در دسته پمپ های با جابجایی غیر مثبت قرار می گیرند که با چرخیدن یک پروانه در آن انرژی به سیال منتقل می شود. (از جمله توربوماشین های توانگیر می باشد)

همانند بسیاری دیگر از پمپ ها، پمپ های سانتریفوژ انرژی را از موتور دوار گرفته و به سیال انتقال می دهد. میزانی از این انرژی به صورت انرژی جنبشی و در قالب سرعت ظاهر می شود و میزانی نیز به عنوان انرژی پتانسیل و در قالب هد فشاری نمود پیدا می کند که توانایی حمل سیال را در مقابل جاذبه زمین به سمت بالا دارا است.

انتقال انرژی از یک پروانه ی دوار به سیال برای تولید فشار و حرکت سیال، همواره با نام نیروی گریز از مرکز در سیالات توصیف می شود.

پمپ های سانتریفیوژی پرکاربردترین نوع پمپ آبی در صنعت هستند. به طور متوسط 75 درصد پمپ های به کار رونده در صنعت از نوع سانتریفیوژ هستند. از آنجا که این پمپ ها همواره مقدار مشخصی از دبی آب را در یک فشار ثابت و در هر موقعیتی تأمین می کنند، پمپ های ایده آلی به شمار می آیند.

این پمپ ها بر اساس تئوری نیروی گریز از مرکز کار می کنند. وقتی پره ی پمپ درون محفظه ی آن دوران می کند، سیال را از مرکز به بیرون هل می دهد. وقتی سیال از مرکز به بیرون هل داده می شود، سیال جایگزین تحت فشار اتمسفر یا فشارهای مصنوعی و بالاتر به سمت مرکز کشیده می شود. سیالی که به بیرون هل داده شده، از طریق مسیر خروجی تخلیه می شود. این سیال فشاری خواهد داشت که مقدار آن را می توان به وسیله گام پروانه پمپ و نیز سرعت دورانی آن محاسبه کرد. همان طور که اشاره شد، این پمپ ها دو عضو اصلی دارند، بدنه و پروانه.

پمپ سانتریفوژ

 

پمپ سانتریفوژ

 

مزایای پمپ های سانتریفوژ

  • در دسترس بودن
  • قیمت مناسب
  • طراحی ساده
  • تنوع در جنس پروانه ها
  • هزینه های جاری پایین نسبت به پمپ های دیگر
  • اشغال فضای کم

معایب پمپ های سانتریفوژ

  • نیاز به آب بندی دارند
  • در حالت عادی فشار ها و دبی ها ی بالا را تامین نمی کنند.
  • برای تولید فشار های بالا بسیار گران قیمت هستند (پمپ های طبقاتی)

گشتاور پیچشی در پمپ

گشتاور پیچشی در یک پمپ گریز از مرکز مطابق رابطه زیر بدست می آید:

T = k n2

        

 T: گشتاور پیچشی بر حسب (Nm, lbf ft)،   

k: مقدار ثابت و  n دور پمپ بر حسب (rpm) می باشد.

هنگامی که شیر تخلیه بسته باشد مقدار گشتاورحدود 30 - 50 درصد گشتاور اسمی در دور کامل است.

مقررات تخلیه پمپ گریز از مرکز

مقررات تخلیه پمپ گریز از مرکز

تطبیق ظرفیت پمپ در روند تقاضا :

اغلب لازم است برای انطباق ظرفیت پمپ ، یک تغییر موقت یا دائم درروند تقاضا ایجاد نمود.

ظرفیت یک پمپ گریز از مرکز را می توان تطبیق داد در سرعت ثابت، یا سرعت مختلف.

تنظیم سرعت، انرژی کارآمد از انرژی پمپ را با کاهش سرعت، کاهش می دهد.

تغییر سرعت پمپ

دیسک های هیدرواستاتیک - کوپلینگ هیدرولیکی بین شفت ورودی و خروجی - نسبت سرعت 5 به 1 است با تنظیم حجم روغن در اتصال کنترل

درایوهای مکانیکی - کمربند و طناب قرقره درایو

جریان گردابی (ورتکس) پیچیده / کلاچ مغناطیسی - کوپلینگ انتقال گشتاور بار بین شفت ورودی و خروجی

مبدل - درایوهای AC درایوهای - درایوهای سرعت متغیر – عمل کنترل با تغییردر فرکانس و ولتاژ  موتور الکتریکی

تغییر در مصرف انرژی، هد و میزان حجم را می توان با قوانین پیوستگی تخمین زد.

تنظیم ظرفیت با سرعت ثابت

ظرفیت می تواند در سرعت ثابت تنظیم شود با وجود شرایط زیر:

• کاهش جریان

عمل کاهش جریان را با باز و بسته کردن شیر می توان انجام داد.

• انحراف جریان( مسیر کمکی)

ظرفیت تخلیه را می توان با هدایت بخشی از جریان تخلیه برگشت به سمت مکش پمپ تنظیم کرد. 

• تغییر قطر پروانه

کاهش قطر پروانه تغییر دائم است و این روش را می توان در جایی مورد استفاده قرار داد که روند تقاضا موقتی نباشد.

تغییر در مصرف انرژی، هد و میزان حجم را می توان با قوانین پیوستگی تخمین زد.

• اصلاح پروانه

سرعت جریان و هد می تواند به وسیله تغییر گام پره مدوله شود. این کارپیچیده و به ندرت استفاده می شود.

گشتاور پمپ در بار کامل

گشتاور بار کامل از رابطه زیر قابل محاسبه می باشد:

T = 30 P / π n  

 

 

 که در این رابطه  P توان بر حسب Kw می باشد.

سرعت مناسب جریان برای مکش پمپ

مشکل ظرفیت، کاویتاسیون و مصرف بالای انرژی در پمپ است که از شرایط مکش ناشی می شود. به طور کلی برای پایین  نگه داشتن سرعت جریان مکش بهتر است به جدول زیر رجوع کنیم :

 

قطر  سوراخ

سرعت سیال

inches

mm

m/s

ft/s

1

25

0.3

1

2

50

0.3

1

3

75

0.3

1

4

100

0.3

1

6

150

0.35

1.1

8

200

038

1.2

10

250

0.45

1.5

12

300

0.45

1.5

سیالات جوششی - با توجه به کاویتاسیون – ممکن است با مشکل پمپ شوند.

اگر فشار در هر نقطه در داخل پمپ، پایین تر از فشار بخار مایع در پمپ باشد، تبخیر و یا کاویتاسیون رخ خواهد داد. برای مثال آب در فشار 28 inHg، در 100 درجه فارنهایت به جوش می آید و یا بخار می شود. مشکل کاویتاسیون در درجه حرارت بالا افزایش می یابد.

بهترین نقطه کارایی

پمپ به طور کامل نمی تواند انرژی جنبشی را به فشار تبدیل کند. قسمتی از انرژی همیشه از داخل و خارج پمپ هدر می رود. راندمان یک پمپ در نقطه کاری بیشترین مقدار خورد را دارد که به آن BEP گفته می شود. انواع تلفات پمپ عبارتند از:

تلفات هیدرولیکی : به اصطکاک دیسک در پروانه و افت شدید که به دلیل تغییر سریع در مسیر و سرعت جریان رخ می دهد گفته می شود.

تلفات حجمی : چرخش داخلی در حلقه های سایش

تلفات مکانیکی : اصطکاک داخلی میان قطعات و یاتاقان ها و اصطکاک خارجی سیال ها و بلبرینگ ها

 

BEPپمپ

BEPپمپ

حداقل جریان پمپ های گریز از مرکز

پمپ های گریز از مرکز وحداقل جریان پیوسته :

اگر مایع در داخل پوسته پمپ به بخار تبدیل شود، پمپ گریز از مرکز دچار شکست مهیبی می شود.

برای جلوگیری از این آسیب ها که ناشی از گرمای بیش از حد سیال می باشد، جریان باید از طریق پمپ، دمای سیال را پایین تر از دمای اشباع نگه دارد.

اگر دما از 15 درجه فارنهایت بیشترشود، سیال توسط پوشش پمپ پذیرفته می شود و حداقل جریان را می توان به کمک رابطه زیر به دست آورد:

q = PBHP / 2.95 cp SG

که در این رابطه q مینیمم نرخ جریان برحسب (gpm)، تP توان ورودی بر حسب (BHP)،  می باشد.               

 

محاسبه دبی جریان پمپ گریز از مرکز

.هنگامی که یک جریان مایع از طریق یک پمپ انتقال داده می شود، تلفات هیدرودینامیکی بستگی به گرانروی مایع دارد

هنگامی که یک مایع چسبناک است، توسط یک پمپ گریز از مرکزکنترل می شود:

  • توان ترمزی برحسب اسب بخار مورد نیاز را افزایش می دهد
  • هد تولید شده را کاهش می دهد
  • ظرفیت کاهش می یابد
  • بهره وری از پمپ کاهش می یابد و بهترین نقطه بازده (BEP ) جابه جا می کند.
  • هد، دبی و ظرفیت، در ویسکوزیته  های دیگر نسبت به اعداد مرجع با یک سری ضرایب اصلاح می شوند.

برای محاسبه دبی جریان از رابطه زیر استفاده می کنیم :

q subscript v equals c subscript q. q

که در این رابطه qv  جریان جبرانی برای ویسکوزیته بر حسب (m3/h, gpm) و q جریان اصلی بر اساس منحنی پمپ بر حسب (m3/h, gpm) می باشد.

منابع و پیونده

گرداوری شده توسط دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن

مجله علمی ویکی پی جی

صفحه مهندسی مکانیک

پمپ گریز از مرکز
Centrifugal Pump
تعریف پمپ سانتریفیوژ
پمپ سانتریفیوژ چیست
عملکرد پمپ گریز از مرکز
عملکرد پمپ سانتریفیوژ
تعریف پمپ گریز از مرکز
برچسب ها: سیستم های گرمایش سرمایشتجهیزات موتورخانهتجهیزات تاسیساتیدستگاه های تاسیساتی
گزارش حضور شرکت پاکمن در نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 96
بیست و دومین  دوره نمايشگاه نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران  از ساعت ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1396
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
یازدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان قزوین-بهمن 96
عنوان : نمایشگاه صنعت ساختمان قزوین 96 یازدهمین دوره شهر : قزوین س ...بیشتر
نمایشگاه تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی گرمایشی قزوین-شهریورماه 96
عنوان : نمایشگاه تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی گرمایشی قزوین شهر : ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان، معماری و عمران، صنایع سرمایشی گرمایشی مشهد-تیر 96
عنوان : بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان، معماری و عمران، صنایع سرمایشی ...بیشتر
سیزدهمین نمایشگاه آب، تاسیسات آب و فاضلاب شیراز- دیماه 96
عنوان : سیزدهمین نمایشگاه آب، تاسیسات آب و فاضلاب شیراز  96 شه ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت شیراز -آبان ماه 96
عنوان : نمایشگاه بین المللی صنعت شیراز 96 هفتمین دوره شهر : شیراز ...بیشتر
هفتمین نمایشگاه لوازم آشپزخانه، استخر و حمام شیراز-آبان ماه 96
عنوان : نمایشگاه لوازم آشپزخانه، استخر و حمام شیراز 96 هفتمین دوره ش ...بیشتر
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات و تجهیزات سرمایش و گرمایش شیراز-آبان ماه 96
عنوان : نمایشگاه بین المللی تاسیسات و تجهیزات سرمایش و گرمایش شیراز 96 چهاردهمین ...بیشتر
سومین نمایشگاه ساختمان تبریز-آبان ماه 96
عنوان : نمایشگاه ساختمان تبریز 96 سومین دوره شهر : تبریز سال برگزار ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت تهران-مهرماه 96
عنوان : نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 96 هفدهمین دوره شهر : تهران ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر