پمپهای صنعتی - قسمت دوم

پمپهای Centrifugal :

کلیات :

نیروی گریز از مرکز: سنگی را به نخی بسته و آن را شروع به چرخاندن می کنیم . سنگ در یک مسیر دایره ای شروع به حرکت می کند. سرعت سنگ ثابت است اما جهت آن تغییر می کند . اگر سرعت تغییر کند یا جهت سرعت تغییر کند ، حرکت شتابدار خواهد بود. از آنجا که جهت سرعت سنگ در حال تغییر است ، بنابراین سنگ حرکت شتابداری خواهد داشت . شتاب یک بردار است و جهت دارد . می خواهیم جهت شتاب سنگ راتعیین کنیم . از بالا به سنگ نگاه می کنیم . سنگ در یک مسیر دایره ای با سرعت ثابت در حال حرکت است.شتاب عبارت است ازتغییرات سرعت به زمان پس جهت ΔV جهت شتاب سنگ خواهد بود. همانطور که در شکل مشخص است جهت ΔV به طرف مرکز است ، بنابراین سنگ دارای یک شتاب مرکز گراست. هر شتابی به علت نیرویی ایجاد می شود. به نیروی ایجاد کننده شتاب جانب مرکز،نیروی جانب مرکز می گویند. نیروی جانب مرکز باعث می شود که سنگ در یک مسیر دایره ای حرکت کند . 

  برایند نیروهای وارد بر جسم را می کشیم . مولفه  T sinθ پیوسته گرایش به طرف مرکز دارد و نیروی جانب مرکز نامیده می شود. نیروی جانب مرکز باعث حرکت سنگ در مسیر دایره ای می شود. در یک لحظه طناب پاره می شود؟ به نظر شما چه اتفاقی می افتد؟ سنگ به حرکت خود ادامه می دهد. یعنی با همان سرعتی که در لحظه پاره شدن داشته ، مماس بر مسیر دوران پرتاب می شود. برای این که بفهمیم چراسنگ در هنگام پاره شدن ، این رفتار را از خود نشان داده یعنی تمایل داشته که به مسیر خودش در همان لحظه ای که طناب پاره شده ، ادامه بدهد باید مفهوم اینرسی را بدانیم. سوار بر ماشین در حال حرکت هستید. ناگهان مانعی در مقابل ماشین قرار می گیرد و شما ترمز می کنید. می بینید که به سمت جلو پرتاب می شوید. چرا؟در حقیقت بدن شما با سرعتی برابر با سرعت ماشین در حال حرکت بوده ،بنابراین تمایل دارد که همچنان به حرکت خود ادامه بدهد . وقتی ماشین ترمز می کند و متوقف می شود تمایل به ادامه حرکت به سمت جلوباعث پرتاب شدن شما به سمت جلو می شود. نیرویی که باعث می شود جسمی که در یک مسیر دایره ای در حال حرکت است ، همانطورحول یک نقطه ثابت به حرکت دایره ای خود ادامه دهد ، نیروی مرکز گراست و جهت نیروی مرکز گرا به سمت مرکز منحنی است.نیروی گریز از مرکز همانطور که از اسمش مشخص است ، بایستی عکس نیروی مرکز گرا باشد .به یک نکته توجه کنید که نیروی گریز از مرکز وجود خارجی ندارد. در سنگی که در مسیر دایره ای در حال چرخش بود تمایلی وجود دارد که در مقابل تغییر جهت سرعت مقاومت می کند. این تمایل اینرسی است و در حقیقت نیروی گریز از مر کز اینرسی جسم خواهد بود. شما بارها و بارها نیروی گریز از مرکز را تجربه کرده اید. وقتی که سوار چرخ و فلکی هستید ، تحت تاثیر نیروی جانب مرکز در حال یک حرکت دورانی می باشید. اما در عین حال این احساس را دارید که نیرویی شما را به صندلی می فشارد و تمایل به این د ارد که شما را از مرکز دوران دور کند ، این نیرو همان نیروی گریز ازمرکزاست. حال که تا اندازه ای با مفهوم نیروی گریز از مرکز آشنا شدیم، ببینیم که چرا پمپهای سانتریفوژ به پمپهای گریز از مرکزمشهور هستند. در داخل یک سطل مقداری آب ریخته و شروع به چرخاندن سطل می کنیم . سطل در یک مسیر دایره ای به علت نیروی جانب مرکز حرکت خواهد کرد ، بدون این که آب داخل آن بریزد در حقیقت آب موجود در ظرف به علت اینرسی یا نیروی گریز از مرکز به ته ظرف فشرده می شود و به بیرون نمی ریزد. حال سوراخی در ته ظرف ایجاد می کنیم .چه اتفاقی می افتد!آب از سوراخ به بیرون ریخته می شود .چرا؟ نیروی گریز از مرکز باعث بیرون ریختن آب از داخل سطل می شود. درپمپهای گریز از مرکز ،کافی است دو پره مجاور را مانند ظرفی فرض کنیم که سیال پمپ شونده به داخل آن می ریزد. ظرفی که کف ندارد و درحقیقت فقط از دو دیواره تشکیل شده ، به علت نیروی گریز از مرکز، سیال در طول پره ها حرکت کرده و به داخل پوسته تخلیه می شود.

پمپهای Centrifugal را می توان به روشهای گونگونی طبقه بندی نمود که برخی از آنها ذیلا توضیح داده می شود:

-          جهت قرار گیری مرکزشفت پمپ (Orientation of the pump shaft axis) :

بر این اساس پمپها به دو گروه عمودی و افقی تقسیم می شوند. نمونه ای از این پمپها در تصاویر زیر قابل مشاهده می باشد. 

-          تعداد مراحل :(Number of stages) با توجه به اینکه یک ویا چند پروانه در مسیر عبور مایع در یک پمپ قرار می گیرد، پمپها به دسته بندی یک ، دو یا چند مرحله ای طبقه بندی می شوند. 

-          جهت فلنج مکش (Suction flange orientation) :

همانطور که مشخص است این طبقه بندی بر اساس جهت قرار گیری فلنج قسمت مکش پمپ می باشد. بر این اساس پمپ ها به دو دسته عمودی و افقی طبقه بندی می شوند. 

-          نحوه جدایش پوسته (Casing split):

           این تقسیم بندی مربوط به برش جدایش پمپهایی است که به صورت چند تکه افقی یا عمودی به یکدیگر متصل می شوند.

AXIAL SPILET CASING

         تکیه گاه شفت (Bearing support) :

-          این نوع طبقه بندی بر اساس محل قرارگیری تکیه گاه شفت روتور انجام می گیرد. بر این اساس اگر تکیه گاه بصورت پیش امده باشد پمپ در دسته Overhung (تصویر زیر) قرار گرفته و اگر از دو طرف توسط تکیه گاه مهار شده باشد در دسته In-between bearings قرار می گیرد.

تکیه گاه پمپ (Pump support) : این نوع طبقه بندی بر اساس محل قرارگیری تکیه گاه پمپ انجام می گیرد. بر این اساس پمپها به دو دسته

-          center-line support(Figure a) -           foot-mounted support(Figure b)

تقسیم می شوند. 

  -          نحوه اتصال شفت (Shaft connection) :

پمپهای Clouse Couples دارای اتصال شفت به الکتروموتور نمی باشند. در این پمپها شفت الکتروموتور به اندازه کافی بلند بوده و به درون پمپ رفته و بجای شفت پمپ عمل می کند.

-          پمپهای بدون نشتی (Sealless pumps) : برای جلوگیری از نشت مایعات  عموما در حد فاصل بین شفت و پوسته از مکانیکال سیل استفاده می شود. این سیستم ابندی در هر حال دارای مقداری نشتی می باشد. در بعضی از سرویسها که مایع پمپ شوند برای سلامتی دارای خطر می باشد این میزان نشتی کم نیز مورد قبول نیست. برای همین کاربرد پمپهای Sealless pumps طراحی و ساخته می شوند. این پمپها به دو دسته زیر تقسیم می شوند:        

    -       Magnetic Drive Pumpsi

Canned pumps          -      

    استانداردهای زیر مربوط به این پمپها می باشند :

API 610, ISO 5199, 2858, ANSI B73.1, DIN 24256, NFPA-21. • France: NF E 44.121 • United Kingdom: BS 5257 • German: DIN 24256 • Australia & New Zealand: AS 2417-2001, grades 1 and 2

منبع: http://shoaripour.blogfa.com