پمپ سانتریفیوژ چیست؟


پمپ سانتریفیوژ چیست؟


پمپ سانتریفیوژ

پمپ سانتریفیوژ از جمله پمپ های متداول در انتقال آب و انواع مایعات است که از انرژی جنبشی استفاده می کنند. نیروی گریز از مرکز، مایع را با فشار از چشمی پروانه و از جایی که وارد لوله می شود، خارج می سازد. فشارهای متفاوتی می توانند از طریق تغییر سرعت پروانه با استفاده از پروانه بزرگتر و یا افزایش تعداد پروانه ها ایجاد شوند. پروانه و مایع پمپاژ شده از قسمت خارجی به وسیله مکانیکال سیل تفکیک شده اند. محور شفت و بار محوری یاتاقان ها مانع حرکت شفت و کاهش اصطکاک در چرخش می شوند.

پمپ آب سانتریفیوژ با توجه به موارد فوق طراحی شده اند

  • تعداد لوله های مکنده (تک مکنده یا دو مکنده)
  • تعداد پروانه ها (تک پروانه، دو پروانه یا طبقاتی)
  • کارکرد یا بازده خروجی
  • پروانه ها (نوع و تعداد پره ها)

بیشتر پروانه ها تنها در یک جهت ترتیب یافته اند و به آنها تک مکنده می گویند. مدل هایی با جریان یا گردش بالا از پروانه هایی استفاده می کنند که از هر دو جهت مکندگی داشته باشند و به آنها دو مکنده می گویند.

انواع پروانه ها

 راندمان و کارائی پمپ آب سانتریفیوژ توسط پروانه تعیین می شود. پره ها طبق شرایط جریان طراحی شده اند. شکل ذیل انواع پروانه های اصلی را نشان داده است .

پروانه های باز

پره ها بدون هیچ فرم خاص یا پوششی به طوقه یا چرخ مرکزی متصل شده اند و به طور مستقیم بر روی شفت نصب شده اند. پروانه های باز ساختاری ضعیف دارند و به میزان بالاتری از NPSHR نیازمندند. آنها به نوعی در پمپ های ارزان قیمت با قطر کم به کار می روند. این نوع پروانه ها نسبت به پروانه های باز در برابر سایش و فرسودگی حساس تر هستند. بدین ترتیب، راندمان و کارائی آنها به سرعت تحت شرایط فرسایشی کاهش می یابد.

پروانه های نیمه باز

این نوع از پروانه ها در پشت خود پوششی دارند ‌که تکیه گاه پره ها است و مقاومت مکانیکی را افزایش می دهد. پروانه های نیمه باز در پمپ های متوسط برای پمپاژ مایعاتی با مقادیر کمی از ذرات معلق استفاده می شوند. آنها از راندمان بالاتری برخوردارند و به میزان کمتری از NPSHR نسبت به پروانه های باز نیازمندند. وجود شکاف میان پره های پروانه و بدنه اهمیت دارد. اگر این فضای خالی خیلی بزرگ باشد، لغزش رخ خواهد داد و در نتیجه موجب کاهش کارائی می شود.

پروانه های بسته پمپ آب

پروانه های بسته دارای پوشش رو و زیر برای حداکثر قدرت ممکن است. این نوع پروانه ها در پمپ های بزرگ با کارائی های بالا و NPSHR پایین به کار می روند. آنها می توانند در انتقال سیالات حاوی ذرات معلق استفاده شوند. نوع پروانه بسته از پرمصرف ترین پروانه ها برای پمپ سانتریفیوژ و نیز انتقال مایعات تمیز است. آنها بر رینگ سایشی پروانه و بدنه پمپ تکیه کرده اند. رینگ سایشی از فشار لوله ورودی پمپ تفکیک شده اند و موجب کاهش بارهای محوری می شوند و به راندمان بالای پمپ کمک می کنند.

تعداد پروانه ها

پمپ تک مرحله ای

پمپ سانتریفیوژ تک مرحله ای، شامل یک پروانه است و از پر مصرف ترین پمپ ها به حساب می آید. این نوع پمپ در آبرسانی با TDHs کم تا متوسط به کار می رود. TDH (هد دینامیکی کل) تابعی از اوج سرعت پروانه است و به طور معمول فراتر ازft/min  700  نیست. پمپ تک مرحله ای می تواند به صورت تک مکنده یا دو مکنده باشند، همچنین پمپ تک مرحله ای از راندمان و پایداری بالایی برخوردار است.

پمپ سانتریفیوژ طبقاتی (چند مرحله ای)

پمپ آب سانتریفیوژ طبقاتی شامل دو یا چند پروانه است. این نوع پمپ آب معمولا در آبرسانی با TDHs متوسط تا بالا به کار می رود. هر مرحله یا طبقه در افزایش یا کاهش فشار پمپ آب موثر است. تمامی طبقات در یک بدنه ترتیب می یابند و برروی یک شفت نصب شده اند. حداکثر 8 طبقه می تواند برروی یک شفت افقی نصب گردد. هیچ محدودیتی در تعداد طبقات قابل نصب بر شفت عمودی وجود ندارد. هر طبقه موجب افزایش فشار می شود. پمپ طبقاتی می تواند با یک محور به صورت تک مکنده یا دو مکنده باشند.

اصول عملکرد

 همانطور که قبلا اشاره شد، پمپ آب سانتریفیوژ بر پایه نیروی گریز از مرکز عمل می کند. به عنوان مثال زمانی که شما سطل آب را دور سر خود می چرخانید، شاهد این مسئله خواهید بود که هرچه قدر که سرعت خود را افزایش می دهید، سطل آب بر خلاف بازوی شما و سخت تر به چرخش در می آید. این حرکت بازوی شما، همان نیروی گریز از مرکز است. فرقی ندارد که شما سطل را به صورت افقی و یا عمودی به حرکت در آورید. اگر سرعت شما به حد کافی باشد، ‌آب هم چنان در سطل باقی خواهد ماند.

اگر سوراخ ریزی در کف سطل ایجاد کنید، آب از آن خارج می شود و فاصله ای که آب از آن به بیرون می ریزد به صورت نسبی به نیروی گریز از مرکز بستگی دارد. همان نیرویی که موجب حفظ آب در سطل می شود، نمونه ای ساده از عملکرد پمپ سانتریفیوژ است .

  پمپ آب سانتریفیوژ دارای پروانه چرخنده در داخل حلقه ثابت (پوشش) است. مایع از بین لوله مکنده ورودی در جلوی چشمی پروانه وارد پمپ می شود. سرعت چرخش پروانه موجب بیرون راندن مایع به لوله خروجی می گردد. مایع تحت فشار اتمسفر وارد ورودی لوله پمپ آب سانتریفیوژ می گردد و به داخل چشمی پروانه سرازیر می شود. نیروی گریز از مرکز، توسط پروانه چرخنده بر مایع اعمال می شود و موجب انتقال مایع از چشمی پروانه و بیرون راندن آن از پره های پروانه به آخرین نقطه می شود،‌ در جایی که مایع برخلاف دیواره های داخلی حلقه حرکت کرده و از لوله خارجی پمپ خارج می گردد. بر حسب کاهش فشار به وجود آمده در لوله ورودی پمپ و چشمی پروانه، مایع در پمپ طی جریان متناوب به گردش در می آید.

نصب پمپ سانتریفیوژ

پمپ آب سانتریفیوژ نباید تحت فشار زیاد قرار گیرند و همواره باید به حالت روبه رو طراحی شوند. این نوع از پمپ ها باید در حالت ثابت نصب شوند و به دقت تنظیم شوند و تهی از فشار های لوله کشی باشند.

نوع لوله کشی پمپ آب

لوله کشی و نصب نادرست از علل مهم در کاهش راندمان و کارائی پمپ آب سانتریفیوژ و یا خرابی آنها به حساب می آیند. لوله کشی نادرست موجب موارد ذیل می گردد :

  • حفره سازی و ایجاد حباب داخل مایع
  • افت راندمان
  • خرابی پروانه
  • خرابی یاتاقان و مکانیکال سیل
  • شکسته شدن لوله های جداره
  • نشت آب
  • احتراق

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *