اجزاء هيدروليكي پمپ

اجزاء هيدروليكي پمپ عبارتند از :

پوسته، مارپيچ ،پخش كننده Diffusers ، رينگ هاي سايشي و پروانه ها است.

مارپيچ ها Volutes

بخش مهم ديگري از پوسته ، پمپ مارپيچ است كه در آن سيال جمع مي شود و سپس سيال به وسيله نيروي گريز از مركز پس از عبور از پروانه، از اين قسمت خارج مي شود. سيال از ناحيه چشم پروانه و با چرخش پروانه ، وارد پمپ مي شود و به صورت شعاعي پس از افزايش سرعت ،از پروانه خارج مي شود. و معمولا سطح مقطع مارپيچ ( حلزوني ) متناسب با افزايش مقدار سيال خروجي از پروانه افزايش پيدا مي كند. اين نوع طراحي بيشتر براي نگه داشتن سرعت در پوسته حلزوني است اين امر براي ثابت نگه داشتن فشار استاتيكي در كل پوسته حلزوني است كه از ايجاد نيروي شعاعي جلوگيري مي شود.

بيشتر بدانيد : قيمت پمپ

با وجود شكل مارپيچي در پوسته فشار در اطراف محيط پروانه به شكل غير يك نواخت تري پخش مي شود. كه اين فشار ناميزان در بيشتر پمپ هاي سانتريفوژ تك مرحله اي كه داراي پروانه معلق Overhung Impeller و براي هد هاي بالا طراحي شده اند در قسمت محوري معمولا باعث افزايش خمش يا انحراف Deflection محوري مي شود كه اين سبب مي شود تا در وضعيت خارج از طراحي باعث وارد شدن بارهايي بر ياتاقان ها شود.

متناسب با پارامتر هاي ذيل نيروي عكس العمل شعاعي مي باشد :

• هدي كه توسط پروانه توليد شده است
• قطر پروانه
• پهناي خروجي پروانه b2
• گراويته ويژه

در اطراف محيط پروانه ها براي بالانس فشار و در يك پوسته مارپيچ پمپ چند مرحله اي ، بايد از طرح هاي مارپيچ دوبل اگر كه سايز اجازه بدهد استفاده مي شود. معمولا مي توان از پخش كننده هاي تيغه دارVaned Diffusers جهت تبديل انرژي جنبشي به انرژي فشاري معمولا در بسياري از پمپ هاي چند مرحله اي مخصوصا پمپ هايي كه پوسته آنها دو تكه شعاعي باشد استفاده كرد. در اين نوع طراحي معمولا شكل طراحي تيغه ها به شكلي است كه باعث افزايش سطح جريان مايع گرديده كه اين مورد در كاهش سرعت از قسمت ورودي به خروجي موثر مي باشد.

رينگ هاي سايشي (Wear Ring/b)

اصلي ترين كاربرد رينگ هاي سايشي در پمپ هاي سانتريفوژ، براي اين مورد است كه در صورتي كه از ناحيه فشار بالا تا ناحيه فشار مكش براي به حداقل رساندن ميزان نشتي مايع ، معمولا در پوسته و همچنين در قسمت مكش از قطر خارجي چشم پروانه از رينگ هاي سايشي استفاده مي شود. رينگ هاي سايشي را در قسمت قطر داخلي كاور پوسته و همچنين در قسمت پشت پروانه نيز قرار داد تا به اين ترتيب ميزان نشتي را تا حدود زيادي كاهش داد.

از آن جايي كه بين رينگ سايشي و محل قرار گيري آن خلاصي بسيار كمي است و به جهت جلوگيري از بروز پديده گالينگ ( Galling ) اصطكاك ناشي از حركت لغزشي دو سطح زبر بر روي هم همچنين سختي جنس اين رينگها نسبت به جاهايي كه قرار مي گيرند مثلا در پوسته و پروانه با يكديگر اندكي فرق خواهد داشت. معمولا به وسيله مايع موجود در پمپاژ روانكاري رينگ هاي سايشي انجام مي گيرد. در صورتي كه در بين رينگ ها سايش بيش از حدي وجود داشته باشد در اين صورت ميزان لقي هم افزايش پيدا مي كند از قسمت خروجي پمپ به ناحيه مكش جريان بيشتري وارد مي شود.

پروانه ها (Impellers)

يكي از اصلي ترين و مهم ترين سيستم در پمپ هاي سانتريفوژ پروانه است كه از پروانه معمولا مي توان به عنوان قلب يك پمپ سانتريفوژ نام برد زيرا كه در پمپ اين قطعه تنها قطعه اي كه توليد هد ( انرژي ) مي كند. از همين رو هم بسيار بايد در طراحي آن ها دقت لازم را داشت تا از اين لحاظ كمترين اتلاف مايع را پمپاژ كنند.

در مورد پروانه ها بايد بگوييم كه سه نوع طرح از پروانه ها وجود دارد كه اين سه طرح عبارتند از :

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

نوع بسته :

سيال از قسمت چشم پروانه معمولا در پروانه هاي با طرح بسته وارد مي شود كه مهار آن توسط صفحات موجود در جلو و عقب پروانه انجام مي شود. در پروانه هاي بسته هيچ گونه جرياني در امتداد ديواره پوسته و قسمت مكش پمپ برخلاف پروانه هاي باز وجود ندارد. در قسمت فوق گفتيم كه با استفاده از رينگ هاي سايشي با خلاصي بسته مي توان كه چرخش جريان از ناحيه پر فشار به طرف ناحيه مكش را مي توان در اين گونه پروانه ها به حداقل رساند.

نوع باز :

معمولا فاقد هرگونه ديواره اي مي باشند زيرا كه در پروانه هاي با طرح باز امكان اين است كه پره ها با عمليات ريختگي به صورت يك پارچه با توپي اصلي باشد از همين رو هم لقي كمي هميشه بين پروانه و ديواره پوسته در نصب پروانه وجود دارد. در واقع وجود اين خلاصي كم چرخش مجدد سيال از ناحيه پر فشار خروجي تا ناحيه كم فشار مكش را به حداقل مي رساند. از آن جايي كه بازدهي پروانه هاي با طرح باز كمتر از بازدهي پروانه ها با طرح بسته است از همين رو هم با برخي تنظيمات مي توان كه ميزان خلاصي بين تيغه پروانه وديواره پوسته را تا حدود زيادي افزايش داد و مقدار خلاصي را كمتركرد. در سرويس هاي هيدروكربني معمولا از پروانه هاي باز بيشتر استفاده مي شود.

براي پروانه ها يك طبقه بندي ديگر هم وجود دارد كه عبارتند از :

• تك مكشه
• دو مكشه

درباره تك مكش بايد بگوييم كه منظور از اين اصطلاح تك مكشي و يا مكشي تعداد ورودي ها به پروانه است زيرا كه يك پروانه با طرح تك مكشي داراي يك ورودي بوده و پروانه با مكش دوبل همان طور كه از اسمش مشخص است داراي دو ورودي به پروانه مي باشد. در يك پروانه معمولا سطح مكش بزرگ تر با مكش دوبل به پمپ اين اجازه را مي دهد كه براي يك ظرفيت معين نسبت به پروانه با مكش تكي با هد مكش مثبت كمتري كار كند. اين به اين دليل است كه سطح جريان ورودي به پره هاي پروانه افزايش پيدا كرده است. و موجب اين مي شود تا پره ها در قسمت چشم پروانه كاسته شده و از ميزان افت فشار از قسمت مكش پمپ و از ميزان NPSH مورد نياز نيز كاسته مي شود.

سرعت ويژه (Specific Speed)

هميشه در يك مقدار سرعت ويژه بدون بعد بوده كه تابعي از سرعت پمپ ، جريان و هد مي باشد. براي بهينه كردن بازده پمپ ، در هد و دبي مورد نظر سرعت ويژه هم در پمپ و هم در كمپرسور مورد استفاده قرار مي گيرد.

سرعت ويژه براي بهينه سازي پارامتر هاي زير معمولا در طراحي پمپ ها، مورد استفاده قرار مي گيرد :

• در خروجي پروانه سرعت جريان
• سرعت لبه پروانه Impeller Tip Speed
• زاويه هاي تيغه ورودي و خروجي پروانه
• سرعت دهانه خروجي Discharge Throat Velocity

اجزاء هيدروليكي پمپ

اجزاء هيدروليكي پمپ عبارتند از :

پوسته، مارپيچ ،پخش كننده Diffusers ، رينگ هاي سايشي و پروانه ها است.

مارپيچ ها Volutes

بخش مهم ديگري از پوسته ، پمپ مارپيچ است كه در آن سيال جمع مي شود و سپس سيال به وسيله نيروي گريز از مركز پس از عبور از پروانه، از اين قسمت خارج مي شود. سيال از ناحيه چشم پروانه و با چرخش پروانه ، وارد پمپ مي شود و به صورت شعاعي پس از افزايش سرعت ،از پروانه خارج مي شود. و معمولا سطح مقطع مارپيچ ( حلزوني ) متناسب با افزايش مقدار سيال خروجي از پروانه افزايش پيدا مي كند. اين نوع طراحي بيشتر براي نگه داشتن سرعت در پوسته حلزوني است اين امر براي ثابت نگه داشتن فشار استاتيكي در كل پوسته حلزوني است كه از ايجاد نيروي شعاعي جلوگيري مي شود.

بيشتر بدانيد : قيمت پمپ

با وجود شكل مارپيچي در پوسته فشار در اطراف محيط پروانه به شكل غير يك نواخت تري پخش مي شود. كه اين فشار ناميزان در بيشتر پمپ هاي سانتريفوژ تك مرحله اي كه داراي پروانه معلق Overhung Impeller و براي هد هاي بالا طراحي شده اند در قسمت محوري معمولا باعث افزايش خمش يا انحراف Deflection محوري مي شود كه اين سبب مي شود تا در وضعيت خارج از طراحي باعث وارد شدن بارهايي بر ياتاقان ها شود.

متناسب با پارامتر هاي ذيل نيروي عكس العمل شعاعي مي باشد :

• هدي كه توسط پروانه توليد شده است
• قطر پروانه
• پهناي خروجي پروانه b2
• گراويته ويژه

در اطراف محيط پروانه ها براي بالانس فشار و در يك پوسته مارپيچ پمپ چند مرحله اي ، بايد از طرح هاي مارپيچ دوبل اگر كه سايز اجازه بدهد استفاده مي شود. معمولا مي توان از پخش كننده هاي تيغه دارVaned Diffusers جهت تبديل انرژي جنبشي به انرژي فشاري معمولا در بسياري از پمپ هاي چند مرحله اي مخصوصا پمپ هايي كه پوسته آنها دو تكه شعاعي باشد استفاده كرد. در اين نوع طراحي معمولا شكل طراحي تيغه ها به شكلي است كه باعث افزايش سطح جريان مايع گرديده كه اين مورد در كاهش سرعت از قسمت ورودي به خروجي موثر مي باشد.

رينگ هاي سايشي (Wear Ring/b)

اصلي ترين كاربرد رينگ هاي سايشي در پمپ هاي سانتريفوژ، براي اين مورد است كه در صورتي كه از ناحيه فشار بالا تا ناحيه فشار مكش براي به حداقل رساندن ميزان نشتي مايع ، معمولا در پوسته و همچنين در قسمت مكش از قطر خارجي چشم پروانه از رينگ هاي سايشي استفاده مي شود. رينگ هاي سايشي را در قسمت قطر داخلي كاور پوسته و همچنين در قسمت پشت پروانه نيز قرار داد تا به اين ترتيب ميزان نشتي را تا حدود زيادي كاهش داد.

از آن جايي كه بين رينگ سايشي و محل قرار گيري آن خلاصي بسيار كمي است و به جهت جلوگيري از بروز پديده گالينگ ( Galling ) اصطكاك ناشي از حركت لغزشي دو سطح زبر بر روي هم همچنين سختي جنس اين رينگها نسبت به جاهايي كه قرار مي گيرند مثلا در پوسته و پروانه با يكديگر اندكي فرق خواهد داشت. معمولا به وسيله مايع موجود در پمپاژ روانكاري رينگ هاي سايشي انجام مي گيرد. در صورتي كه در بين رينگ ها سايش بيش از حدي وجود داشته باشد در اين صورت ميزان لقي هم افزايش پيدا مي كند از قسمت خروجي پمپ به ناحيه مكش جريان بيشتري وارد مي شود.

پروانه ها (Impellers)

يكي از اصلي ترين و مهم ترين سيستم در پمپ هاي سانتريفوژ پروانه است كه از پروانه معمولا مي توان به عنوان قلب يك پمپ سانتريفوژ نام برد زيرا كه در پمپ اين قطعه تنها قطعه اي كه توليد هد ( انرژي ) مي كند. از همين رو هم بسيار بايد در طراحي آن ها دقت لازم را داشت تا از اين لحاظ كمترين اتلاف مايع را پمپاژ كنند.

در مورد پروانه ها بايد بگوييم كه سه نوع طرح از پروانه ها وجود دارد كه اين سه طرح عبارتند از :

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

نوع بسته :

سيال از قسمت چشم پروانه معمولا در پروانه هاي با طرح بسته وارد مي شود كه مهار آن توسط صفحات موجود در جلو و عقب پروانه انجام مي شود. در پروانه هاي بسته هيچ گونه جرياني در امتداد ديواره پوسته و قسمت مكش پمپ برخلاف پروانه هاي باز وجود ندارد. در قسمت فوق گفتيم كه با استفاده از رينگ هاي سايشي با خلاصي بسته مي توان كه چرخش جريان از ناحيه پر فشار به طرف ناحيه مكش را مي توان در اين گونه پروانه ها به حداقل رساند.

نوع باز :

معمولا فاقد هرگونه ديواره اي مي باشند زيرا كه در پروانه هاي با طرح باز امكان اين است كه پره ها با عمليات ريختگي به صورت يك پارچه با توپي اصلي باشد از همين رو هم لقي كمي هميشه بين پروانه و ديواره پوسته در نصب پروانه وجود دارد. در واقع وجود اين خلاصي كم چرخش مجدد سيال از ناحيه پر فشار خروجي تا ناحيه كم فشار مكش را به حداقل مي رساند. از آن جايي كه بازدهي پروانه هاي با طرح باز كمتر از بازدهي پروانه ها با طرح بسته است از همين رو هم با برخي تنظيمات مي توان كه ميزان خلاصي بين تيغه پروانه وديواره پوسته را تا حدود زيادي افزايش داد و مقدار خلاصي را كمتركرد. در سرويس هاي هيدروكربني معمولا از پروانه هاي باز بيشتر استفاده مي شود.

براي پروانه ها يك طبقه بندي ديگر هم وجود دارد كه عبارتند از :

• تك مكشه
• دو مكشه

درباره تك مكش بايد بگوييم كه منظور از اين اصطلاح تك مكشي و يا مكشي تعداد ورودي ها به پروانه است زيرا كه يك پروانه با طرح تك مكشي داراي يك ورودي بوده و پروانه با مكش دوبل همان طور كه از اسمش مشخص است داراي دو ورودي به پروانه مي باشد. در يك پروانه معمولا سطح مكش بزرگ تر با مكش دوبل به پمپ اين اجازه را مي دهد كه براي يك ظرفيت معين نسبت به پروانه با مكش تكي با هد مكش مثبت كمتري كار كند. اين به اين دليل است كه سطح جريان ورودي به پره هاي پروانه افزايش پيدا كرده است. و موجب اين مي شود تا پره ها در قسمت چشم پروانه كاسته شده و از ميزان افت فشار از قسمت مكش پمپ و از ميزان NPSH مورد نياز نيز كاسته مي شود.

سرعت ويژه (Specific Speed)

هميشه در يك مقدار سرعت ويژه بدون بعد بوده كه تابعي از سرعت پمپ ، جريان و هد مي باشد. براي بهينه كردن بازده پمپ ، در هد و دبي مورد نظر سرعت ويژه هم در پمپ و هم در كمپرسور مورد استفاده قرار مي گيرد.

سرعت ويژه براي بهينه سازي پارامتر هاي زير معمولا در طراحي پمپ ها، مورد استفاده قرار مي گيرد :

• در خروجي پروانه سرعت جريان
• سرعت لبه پروانه Impeller Tip Speed
• زاويه هاي تيغه ورودي و خروجي پروانه
• سرعت دهانه خروجي Discharge Throat Velocity