ارمان 2 سال قبل
تقسیم‌بندی پمپ
نقطه عملکرد پمپی که در حال کار است را باروشهای مختلف میتوان تشخیص داد. آشنایی با تقسیم‌بندی پمپ در به کارگیری این روشها به ما کمک می‌کند.
این روشها عبارتند از:
- از طریق هد
- از طریق دبی
- محاسبه توان پمپ
در ادامه هر یک از موارد فوق را توضیح خواهیم داد.
۱. از طریق هد
بهترین راه برای رسیدن به این هدف نصب نمودن ۲ عدد مانومتر در قبل و بعد از پمپ است.
توسط این دو مانومتر اختلاف هد بین جریان سیال در مکش و دهش پمپ در قالب یک عدد بدست می‌آید که این عدد همان مقدار هد در منحنی مشخصه پمپ است.
۲. از طریق دبی
برای بدست آوردن دبی پمپ در حال کار می‌تواند با نصب فلومتر در لوله دهش میزان جریال در هر لحظه را بدست آورد.
۳. محاسبه توان پمپ
P: توان بر حسب کیلو وات
Q: جریان بر حسب متر مکعب در ساعت
H: ارتفاع آبدهی برحسب متر
P: دانسیته سیال
pη: راندمان پمپ
mη: راندمان موتور
دانسیته سیال و راندمان پمپ تاثیر به سزایی در مصرف انرژی پمپ داشته و هر چقدر پمپ با راندمان بالاتری عمل کند مصرف انرژی کاهش خواهد یافت.
مقایسه دو دستگاه پمپ با دبی ۳۳ متر مکعب بر ساعت و هد ۱۳۳ متر پمپ ۱ WKL50/4 همراه با پروانه ۱۶۵ میلیمتر دبی ۳۳ متر مکعب بر ساعت هد ۱۳۳ متر و الکترو موتور ۳۰KW
پمپ MXV65-3210 ساخت کالپدا
دبی ۳۳ متر مکعب بر ساعت هد ۱۳۶ متر و الکترو موتور ۱۸,۵KW
محاسبه هزینه طول عمر LCC
هزینه طول عمر یا قیمت تمام شده یک سیستم پمپاژ شامل موارد مختلفی میباشد که به کمک فرمول زیر قابل محاسبه است:
LCC IS CALCULATED BY THE FOLLOWING FORMULA:
LCC= Cic + Cin + Ce + Co + Cm + Cs + Cemv + Cd
۱- هزینه اولیه خرید پمپ
۲- هزینه نصب و راه‌اندازی
۳- هزینه انرژی
۴- هزینه نگهداری
۵- هزینه زیست محیطی
۶- هزینه تعمیرات و نگهداری
۷- هزینه از کار اندازی و اسقاط
۸- زمان تلف شده در بیکاری پمپ
برای افرادی که در این حوزه فعالیت می‌کنند، آشنایی با دستهبندی پمپ‌ها می‌تواند به آنها کمک کند.
روابط تشابهی حاکم بر پمپ‌های سانتریفیوژ
روابط تشابهی حاکم بر پمپ‌های سانتریفیوژ عبارتند از:
۱- قوانین تشابه قطر پروانه به شرط ثابت ماندن راندمان
۲- قوانین تشابه دور پمپ به شرط ثابت ماندن راندمان
در ادامه روابط تشابهی حاکم بر پمپ‌های سانتریفیوژ را توضیح خواهیم داد.
۱. قوانین تشابه قطر پروانه به شرط ثابت ماندن راندمان
- تغییرات دبی با نسبت تغییرات قطر پروانه متناسب است.
- تغییرات هد با مربع نسبت تغییرات قطر پروانه متناسب است.
- تغییرات توان با مکعب نسبت تغییرات قطر پروانه متناسب است.
Q دبی
H هد
BHp توان
D قطر پروانه
۲. قوانین تغییر دور بر روی پمپ به شرط ثابت ماندن راندمان
طبق قوانین حاکم بر پمپ‌ها با تغییر دور میزان دبی و هد و مصرف انرژی پمپ تغییر خواهد کرد.
- تغییرات دبی با نسبت تغییرات دور پروانه متناسب است.
- تغییرات هد با مربع نسبت تغییرات دور پروانه متناسب است.
- تغییرات توان با مکعب نسبت تغییرات دور پروانه متناسب است.
Q دبی
H هد
BHp توان
N قطر پروانه
هر گاه در محلی از پمپ غالبا پروانه هوا تجمع کند و حباب گاز تشکیل شود در هنگام خروج این گاز از لبه پروانه این حباب‌ها می‌ترکند و فشار منفی بالایی روی پروانه ایجاد می‌کند که باعث خوردگی پمپ، لرزش، سر و صدا، از بین بردن آببندی و کاهش بازده می‌شود.
پدیده کاویتاسیون بیشتر در جایی اتفاق می‌افتد که فشار مایع کمتر یا مساوی فشار بخار در آن دما می‌شود.
نیروی کاویتاسیون چقدر است؟
هنگامی که حباب‌ها از ناحیه کم فشار به ناحیه پر فشار منتقل می‌شود می‌ترکند و با سرعت صورت به دیواره‌های داخلی پمپ ضربه می‌زنند.
این اتفاق صدای بسیار زیادی را ایجاد می‌کند. مانند صدای برخورد سنگ با فلز.
انواع کاویتاسیون
انواع کاویتاسیون عبارتند از:
۱- کاویتاسیون تبخیری
- کاویتاسیون کلاسیک
- کاویتاسیون باز گردش داخلی
۲- کاویتاسیون مکش هوا
۳- کاویتاسیون نارسایی گذر از تیغه
۴- کاویتاسیون توربولانس
- کاویتاسیون تبخیری
- کاویتاسیون کلاسیک
در صورتیکه در دهانه مکش پمپ‌ها فشار مایع کمتر از فشار بخار شود در آنجا عمل تبخیر اتفاق می‌افتد و پدیده کاویتاسیون اتفاق می‌افتد.
این اتفاق شایع‌ترین توع کاویتاسیون میباشد و حدود ۷۰% از کاویتاسیون‌ها را در بر می‌گیرد به آن کاویتاسیون کلاسیک می‌گویند.
بیشترین آسیب به پروانه پمپ در این نوع از کاویتاسیون برای جلوگیری از این اتفاق می‌بایست NPSHA از NPSHR بیشتر باشد.
ارتفاع مکش مثبت خالص
در پمپ‌های گریز از مرکز پدیده کایوتاسیون هنگامی اتفاق می‌افتد که ارتفاع مکش مثبت خالص از آنچه که کارخانه سازنده توصیه نموده است کمتر باشد پس برای تحلیل شرایط بروز این پدیده لازم است هم شرایط مکش پمپ و هم مشخصه‌های آن مورد بررسی قرار گیرند.
برای تحلیل این شرایط NPSH به دو دسته تقسیم می‌شود:
۱- خالص ارتفاع مثبت مورد نیاز در قسمت مکش پمپ
۲- خالص ارتفاع مثبت قابل دسترس در قسمت مکش پمپ
NPSHR را میتوان انرژی پنانسیل مورد نیاز هد بر حسب متر در قسمت مکش پمپ مازاد بر فشار بخار مایع بر حسب متر در دمای انتقال تعریف کرد که امکان بهره برداری از پمپ بدون بروز پدیده کاویتاسیون در آن را میسر می‌سازد.
این پارامتر به مشخصه‌های رفتاری و طراحی، دبی جریان، سرعت دورانی پروانه و … بستگی داشته و از سوی کارخانه‌های سازنده پمپ بر اساس قطرهای مختلف پروانه در اختیار مشتریان قرار می‌دهند.
NPSHA جز مشخصه‌های سیستم پمپاژ بوده و به عوامل متعدی از قبیل فشار محیط خواص فیزیکی مایع، قطر لوله مکش و … بستگی دارد.
از نظر تئوری در صورتیکه NPSHA از NPSHR پمپ، در دبی بهره برداری بیشتر باشد کاویتاسیون اتفاق نمی‌افتد.
اکثر سازندگان پمپ‌های گریز از مرکز توصیه می‌کنند که جهت اطمینان از بروز پدیده کاویتاسوین بهتر است که NPSHA حداقل ۵/۰ متر از NPSHR بیشتر باشد و در بعضی از مراجع توصیه شده است که NPSHA برای آب باید حدود ۲۰ درصد از NPSHR بیشتر باشد ولی مقدار اختلاف نباید از ۵/۰ متر مکعب کمتر باشد.
راه‌های پیشگیری از کاویتاسیون کلاسیک
راه‌های پیشگیری از کاویتاسیون کلاسیک عبات است از:
۱- کاهش دمای سیال در اکثر مواقع قابل اجرا نیست
۲- افزایش هد استاتیکی در مکش با افزایش ارتفاع نصب دی اریتور دیگ‌های بخار در ارتفاع از همین بابت میباشد.
۳- ایجاد تغییرات در پمپ شامل:
- کاهش سرعت با افزایش قطر لوله مکش که موجب کاهش Hr خواهد شد.
- افزایش قطر پروانه پمپ
- به کار بردن دو پمپ کوچکتر به صورت مواززی کاهش NPSHR
کاویتاسیون باز گردش داخلی
چنانچه به هر دلیل مسیر دهش پمپ مسدود و جریان نتواند از پمپ خارج شود سیال از ناحیه پر فشار به ناحیه کم فشار باز گردش داخلی می‌کند.
در این شرایط به دو صورت اتفاق می‌افتد.
۱- سیال با سرعت داخل پمپ باز گردش کرده و دمای آن به سرعت بالا می‌رود و به اصطلاح overheat می‌شود.
۲- سیال از میان درزها و آببندها عبور می‌کند که دما و سرعت بالا موجب بخار شدن سیال می‌شود.
این اتفاق در مواردی که ۲ پمپ نا مشابه به صورت موازی نصب شود بسیار شایع میباشد.
کاویتاسیون مکش هوا
چنانچه هوا همراه با آب وارد پمپ شود این کاویتاسیون اتفاق می‌افتد. این اتفاق در پمپ‌های با مکش منفی بسیار شایع است.
کاویتاسیون نارسایی گذر از تیغه
چنانچه فاصله پروانه پمپ با محفظه کم باشد فضای خالی بین پروانه و محفظه باید ۴% قطر پروانه باشد این نوع از کاویتاسیون اتفاق می‌افتد صدمات این نوع کاویتاسیون بیشتر بر روی نوک پروانه پمپ دیده می‌شود.
کاویتاسیون توربولانس
این کاویتاسیون بر اثر اغتشاش در جریان صورت می‌گیرد و عوامل آن عبارتند از:
۱- ایجاد گردابه در مسیر مکش
۲- ایجاد اغتشاش در جریان به واسطه زانویی هایتیز و اتصالات و فیلترها
۳- توجه نکردن به قوانین غوطه‌وری
۴- تاثیر آبشاری در تانک مکش