كمپرسورهاي ديناميكي /Dynamic Compressors , كمپرسورهاي ديناميكي , قيمت كمپرسورهاي ديناميكي , نحوه عملكرد كمپرسورهاي ديناميكي , مركز خريد و فروش كمپرسور ديناميكي در تهران : در اين مدل از كمپرسور ها عمليات بالا بردن فشار گاز توسط حركت ديناميكي با سرعتي كه به وسيله پره هاي دوار كمپرسوربه گاز وارد مي شود موجب بالا بردن انرژي جنبشي گاز مي شوند كه به وسيله ولوت ها يا ديفيورزها اين انرژي جنبشي به انرژي فشاري تبديل مي شود.ومي توان اين نوع از كمپرسور ها را نيز از لحاظ جريان گاز خروجي از پره ها در دو دسته زير تقسيم بندي كنيم:

1. كمپرسور هاي جريان محوري/ Axial Flow
2. كمپرسورهاي جريان شعاعي /Radial Flow

كمپرسور ديناميكي

ليست قيمت انواع كمپرسور را در اين بخش مشاهده كنيد : قيمت كمپرسور

كمپرسور هاي جريان محوري/Axial Flow Compressor

اساس كار اين نوع از كمپرسور ها بر پايه حركت دادن گاز (هل دادن ) به وسيله پره هاي دوار نصب شده روي رتور مي باشدو بيشترين كاربرد اين نوع از كمپرسورها در توربين هاي گازي مي باشد.ويا هم كه براي جاهايي مورد استفاده قرار مي گيرند كه نياز به جريان وفلو زياد گاز است.واغلب فشار خروجي آنها پايين ويا متوسط مي باشد.

در داخل كمپرسور ،جريان گاز در جهت محوري Axial مي باشدوبه غير از پره هاي نثب شده روي رتور( پره هاي متحرك ) كه وظيفه انتقال انرزي از رتور به سيال را عهده دار مي باشند وبا محور مي چرخند يك سري پره هاي ثابت ديگر نيز بر روي بدنه كمپرسور نثب گرديده است كه به آنها پره هاي راهنما گفته مي شود.كه اين پره ها به غير از جهت دادن به سيال ،براي انتقال از يك مرحله به مرحله ديگر وظيفه تبديل انرژي جنبشي به انرژي فشاري را نيز عده دار مي باشند.در اين نوع از كمپرسور ها افزايش فشار به اين شكل صورت مي گيرد كه گاز به صورت آهسته از فضاي باز (سطح مقطع زياد) به فضاي تنگ تري رانده مي شود وموجب كم شدن حجم وافزايش فشار مي شود.

كمپرسور هاي جريان شعاعي /Radial Flow Compressor

كمپرسورهاي جريان شعاعي بيشتر به كمپرسور هاي گريز از مركز معروف مي باشندواساس كار انها ،به كار بردن نيروي گريز از مركز براي بالا بردن انرژي جنبشي گاز است.واين عمل به وسيله Vane هاي نثب شده روي پروانه به سيال اعمال مي گردد.

در كمپرسورهاي جريان شعاعي عامل اصلي انتقال انرژي ،پروانه كمپرسور Lmpeller مي باشد كه روي محور نصب مي گردد و با آن مي چرخد وبعد از وارد شدن سيال به چشمه پروانه Lmpller Eye روي تيغه هاي Vaneكه روي آن نصب مي شود هدايت مي گردد و بعد از قرار گرفتن در نوك پروانه به وسيله نيروي گريز از مركز اعمال شده از پروانه جدا مي گردد. و وارد محفظه اطراف آن Voloute يا Difuser مي شود تا انرژي جنبشي دريافت شده به انرژي فشاري مبدل گردد.

خلأ به وجود آمده از پرتاپ سيال به طرف بيرون (در اثر سرعت گرفتن سيال) موجب جايگزيني دوباره سيال به نوك پروانه مي شودوهمچنين باعث جريان يافتن مداوم سيال به كمپرسور و كسب انرژي از خارج شدن آن از مكپرسور مي گردد.

با دقت در اين مسئله كه حركت سيال در داخل كمپرسور به وسيله نيروي گريز از مركز صورت مي گيرد بايست دور كمپرسور به حدي بالا باشد تا بتواند سيال قرار گرفته در نوك پروانه را از پروانه جدا سازد.تا شرايط جايگزيني ذرات قبلي به جاي آن فراهم شودودر غير اين صورت فشار و فلوي كمپرسور كاهش خواهد يافت كه با دقت به سبك بودن گاز ها براي انرژي دادن به سيال نياز به دور هاي بالا است(نسبت به مايعات ) همين طور به علت فاصله زيادي كه بين مولكول هاي گاز ها وجود دارد تعداد Vaneهاي نثب شده روي پروانه ها وهمين طور زاويه آن ها نسبت به پروانه هاي پمپ هاي گريز از مركز بيشتر مي باشد.ديفيورز ها ويا مجموعه Volute مانند كار آن ها در پمپ ها با زياد كردن سطح مقطع عبوري جريان انرزي جنبشي به انرژي فشاري مبدل مي كنند.

كاربرد كمپرسور ديناميكي بيشتر در صنايع مي باشد ووآنها بيشتر براي فشرده كردن هوا وگاز هاي ديگر در حجم وفشار هاي گوناگون به كار برده مي شوند.

براي مثال با توجه به فشار و درجه حرارت اتيلن مي تواند كه به صورت مايع و يا گاز نيز باشد. در صورتي كه سيال مايع باشد اتلين به شكل خمير مورد استفاده قرار مي گيرد جهت افزايش فشار مايع انرژي مورد نياز از P1 به p2 تحت عنوان هد بيان مي شود اما در صورتي كه سيال به شكل بخار يا گاز باشد از يك كمپرسور جهت حصول همان نتايج لازم است تا استفاده شود.

بيشنر بدانيد : انواع پمپ آب

الزامات مربوط به هد در سيستم فرايندي

يك تعريف ديگر هم براي هد وجود دارد كه در واقع تعريف از هد اين كه جهت انجام يك وظيفه ويژه در داخل يك سيستم فرايندي نياز به يك انرژي ويژه است كه هد ناميده مي شود. در انتقال يك مايع از يك سطح فشار به ساير سطوح مقدار هد ( انرژي ) جهت انتقال ، فشار با سرعت نسبت مستقيم دارد و نسبت معكوس را با گراويته ويژه مايع دارد. مقايسه ستون هاي مايعاتي از آب، قلياي سوزاور Caustic و مايع نفتا در واقع از جمله روش هاي ديگر جهت بيان هد مورد نياز Naphta بوده است.

هد موجود (Head Available)(produced)

در صورتي كه يك پمپ بخواهد كه بر هد مورد نياز فرايند غلبه كند حتما بايد بتواند كه براي غلبه هدي به اندازه هد مورد نياز و يا بزرگ تر از آن را توليد كند. هيچ گونه تاثيري بر روي هد توليد شده توسط پمپ در صورت تغيير در تركيبات تشكيل دهنده مايع به وجود نمي آيد ؛ و تنها تغيير در اين صورت فقط بر روي فشار خروجي است. از همين رو هم بايد در تعريف عمل كرد هاي پمپ تغييرات هد در برابر نرخ جريان مورد بررسي قرار بگيرد تا كه عمل كرد پمپ مورد تشريح قرار گرفته شود.

هد (انرژي) توليد شده به عوامل زير بستگي دارد :

طراحي پروانه پمپ

هد توليد شده بوسيله پروانه Tip Speed افزايش پيدا مي كند كه بستگي به مواردي مثل: قطر پروانه و سرعت پمپ آن دارد.

***توجه

معمولا با كاهش نرخ جريان هد توليد شده به وسيله پروانه افزايش پيدا مي كند.

براي رسيدن به اين نكته كه چطور ممكن است كه تغييري در هد توليد شده با نرخ جريان و سرعت لبه پروانه انجام مي شود از همين رو هم بايد به دنبال اين موضوع بود كه براي مايعي كه به يك پروانه در حال چرخش مي خورد ممكن است چه اتفاقي بيفتد.

در اين باره بايد بگوييم كه دو مولفه سرعت در سيال در حركت چرخشي پروانه به وجود مي آيد. كه اين دو مولفه حركت شعاعي از مركز پروانه به بيرون و مولفه ديگر هم حركت مماسي و به صورت مماس بر قطر بيروني پروانه است. در بيان ديگر با توجه به شكل پروانه بايد به اين نكته برسيم كه در ترسيم شكل هر پروانه طراحي آن به گونه اي است كه بر روي آن قسمت هاي خاصي مي توانند به صورت اريفيسهاي معادل در نظر گرفته شوند. به طور مثال به قسمت ورودي و يا چشم پروانه، ناحيه خروجي بين هر دو تيغه، اب بند ورودي و اب بند توپي Hub Seal مي توان كه اشاره كرد.

جالب است بدانيد كه با دانستن اين مفاهيم تا حدود زيادي درك اين موضوع براي تان اسان تر مي شود؛ و به دست مي آيد كه ميزان نرخ جريان تابعي در يك سطح معين چقدر از جذر اختلاف فشار خواهد شد. در صورتي كه موضوع مورد بررسي اثر زاويه پره باشد متوجه خواهيم شد كه در جريان اسمي معمولا جريان از يك نقطه تا يك جريان تغيير بسيار كمتري را مي كند؛ اما در صورتي كه پره هاي پروانه به شكل شعاعي باشند در اين صورت است كه سرعت لبه به وسيله قطر پروانه و سرعت دوراني پمپ تعريف مي شود سرعت نسبت به پره در يك نقطه از جريان اسمي، كاملا شعاعي است.

و اما سرعت مطلق در پروانه هايي كه پره هاي آن ها به شكل شعاعي هستند، حاصل جمع دو بردار مي باشد. معمولا سرعت لبه در جريان هاي كمتر، ثابت مي ماند و از مسير و جهت پره هاي شعاعي سرعت نسبي تبعيت كرده و علي رغم مقدار سرعت نسبي بزرگي بردار سرعت ثابت باقي مي ماند.

و از آن جايي كه به وسيله پره انرژي تواليد شده حاصل سرعت لبه ( تغيير داده نشده ) و سرعت مماسي ( تغيير داده نشده ) مي باشد براي همين هم انرژي توليد شده در ناحيه پره هاي شعاعي پروانه اساسا همان مقدار باقي مي ماند؛ و براي همين هم نسبت به پروانه شكل منحني با پره غير شعاعي يك نواخت تر خواهد بود. يكي از علت هاي ايجاد منحني اثرات حاصل از اصطكاك است كه از نقطه جريان هاي بالا به سمت جريان هاي پائين و كم افزايش پيدا مي كند اما براي پروانه هاي بدون پره شعاعي اين اثرات افزايش انرژي كمتري را ايجاد خواهند كرد.

در يك پروانه افزايش و بالارفتن هد از نقطه طراحي تا نقطه توقف با پره هاي شعاعي معمولا هميشه كمتر از ۵% است؛ و از ان جايي كه محل تقاطع منحني مقاومت سيستم ( هد مورد نياز ) نقطه كاركرد هر پمپ ديناميكي است براي همين هم منحني عمل كرد پمپ است. مهم ترين نكته اي كه بسيار ضروري است با توجه به اين كه در پمپ چه نوع مايعي مورد استفاده قرار مي گيرد، براي سيالات مختلف در يك نرخ جريان سرعت نسبي پره ثابت و در داخل پروانه هيچ تغييري را نخواهد كرد ؛ و مهم ترين علت هم به خاطر غير قابل تراكم بودن مايعات است. از اين رو هد توليد شده در يك پمپ سانتريفوژ و در يك جريان ثابت خواهد ماند.

در اين مبحث هم مي خواهيم كه به بحث در باره الگوي جريان بين هر دو پرده و در حالتي كه پره هاي پروانه از نوع غير شعاعي هستند بپردازيم. معمولا در پروانه هاي پمپ هاي سانتريفوژژ بيشتر از اين مدل پروانه استفاده مي شود.

تابعي از قطر پره و سرعت چرخشي پره، در واقع سرعت لبه تيغه ) U ( مي باشد. در نقطه خروجي پروانه سرعت نسبي پره تابعي از سطح بين پره ها ، نرخ جريان در آن ، سطح و زاويه پره مي باشد. مجموع اين دو سرعت ، برآيند و يا سرعت مطلق ، مقدار ( بزرگي ) و جهت مايعي را كه از پره خارج مي شود را تعريف مي كنند.

نقطه كاركرد (The Operating Point)

نقطه تعادل بين هد توليد شده به وسيله هر پمپ و هد مورد نياز فرايندي است كه پمپ در ان كار مي كند را نقطه كاركرد مي گويند.

پمپ هاي سانتريفوژ

در صورتي كه بخواهيم تا مقاومت سيستم را به شكلي تغيير دهيم كه از پروانه جريان عبوري كاهش پيدا كند در اين صورت مي توانيد متوجه شويد كه با بررسي مثلث سرعت خروجي چه تغييراتي مي تواند رخ دهد. در صورتي كه سرعت به طور ثابت باشد مشاهده خواهيم كرد كه تغييري در لبه به وجود نخواهد آمد با وجود اين كه در اثر عبور جريان كم از درون يك ناحيه سرعت نسبي پره ثابت بين پره ها كاهش خواهد يافت ؛ اما اگر كه براي به دست آوردن سرعت مطلق با يكديگر بردار هاي سرعت را جمع كنيم در اين صورت مي توان ديد كه تصوير سرعت مماسي بر روي محور x بزرگ تر از مقدار آن در نقطه اسمي اصلي مي باشد زيرا كه زاويه اي كه مايع پره را ترك مي كند كاملا كم شده است.

از آن جايي كه انرژي توليد شده توسط پره متناسب با سرعت لبه وسرعت مماسي است. از همين رو هم مي توان از درون پره ها كاهش جريان را كه باعث افزايش هد سيال شده را مشاهده كرد. زماني كه از درون پره ها مايع با جريان كند تري عبور مي كند براي اين كه انرژي لازم از پره ها به دست بيايد زمان بيشتري لازم است و سطح انرژي از همين رو افزايش پيدا مي كند.

براي همين تمامي پره هاي ديناميكي و پروانه ها كه بوسيله حركت پره ها باعث افزايش انرژي سيال مي گردند، فقط دريك جريان پائين تري افزايش انرژي سيال مي تواند كه روي دهد. در صورتي كه نسبت به پره سرعت و زاويه اوليه سيال بدون تغيير باقي بماند.

افزايش هد توليد شده درنتيجه سرعت كمتر از درون يك ناحيه ثابت ( بين پره هاي پروانه ) ومدت زمان تماس طولاني تر مايع نسبت به پره روي مي دهد. ذكر اين نكته لازم است كه نقطه كاركرد به عنوان نقطه تعادل در جايي كه هد مورد نياز معادل هد توليد شده مي گردد بوده واين در مورد پمپ هاي جابه جايي مثبت و ديناميكي يك سان مي باشد. در هد توليد شده در هنگامي كه هد مورد نياز سيستم فرايند افزايش مي يابد هيچ گونه افزايش قابل توجهي ديده نمي شود. اين نيز به واسطه يك نواختي ( تختي ) منحني عمل كرد پروانه با پره شعاعي مي باشد.

پمپ هاي جابجايي مثبت

در هر پمپ منحني عمل كرد در جا به جايي مثبت و در زماني كه هد توليد شده توسط آن ها به صورت يك خط عمودي در مقابل نرخ جريان ترسيم شود به طوري كه به صورت يك خط عمودي قرار بگيرد. پس نتيجه اين كه در تعريف پمپ هاي جا به جايي مثبت ، بايد بگوييم كه دستگاهي است كه باعث ايجاد جريان ثابتي است كه توانايي توليد هد نا محدودي را دارا است و از همين رو هم تاثير مهمي نتيجه هرگونه تغيير در هد مورد نياز فرايند بر روي نرخ جريان آن نخواهد داشت.

• در زماني كه در حال انتخاب يك مدل پروانه ويژه باشيم حتما بايد توجه داشته باشيم تا كه نرخ جريان اسمي آن از ۱۰ درصد قسمت راست نقطه بازدهي بالا تر و فراترر رود. در طول عمل كرد نرمال اين باعث خواهد شد كه همواره عمل كرد آن به نقطه بازدهي بهينه نزديك تر باشد. همچنين اگر پمپي كه در نقاطي خيلي دورتر از قسمت راست نقطه بازدهي بهينه عمل مي كند انتخاب گردد آن گاه اين انتخاب مي تواند منجر به يك نقطه شكست درعمل كرد پمپ مي شود. در اين نقطه براي كم شدن هد نهايي پمپ حداكثر ظرفيت خود را پمپاژ مي كند و به اين ترتيب از هد نهايي آن كم مي شود؛ اما در صورتي كه هد مكش به شكل ثابت نگه داشته شود پروانه در اين حالت جريان را محدود مي سازد.
• براي ايجاد كاويتاسيون نياز انتخاب يك پمپ است كه نرخ جريان اسمي آن دورتر از نقطه سمت چپ نقطه بازدهي بهينه باشد زيرا كه موجب بروز چرخش مجدد و كاويتاسيون مي شود.

بيشتر بدانيد : پمپ آب

تعريف دقيقي از ملزومات و قطعات حساس

براي اين كه از بهبود قابليت يك پمپ به دنبال انتخاب ، عمل كرد و ويژگي هاي مناسب اجزاي تشكيل دهنده آن اطمينان پيدا كرد نياز به برخي از اين اجرا است كه برخي از اين اجزا عبارتند از:

ياتاقان ها-آب بند هاي مكانيكي و محرك ها

استاندارد هاي صنعتي هم چون API 610 براي پمپ هاي سانتريفوژ و API 682 براي اب بند هاي مكانيكي مشتمل بر حداقل الزامات ضروري بوده كه اگر اين الزامات به كار برده شوند تاثير به سزايي در بهبود قابليت اطمينان و افزايش زمان كاركرد ان ها خواهند داشت. برخي از نكات قابل توجه و حائز اهميت در خصوص هر يك از اين متعلقات درجداول زير اشاره گرديده است :

راهنمايي هاي لازم در خصوص كاربرد ياتاقان ها

براي انتقال نيرو هاي شعاعي – محوري وارده پمپ هاي سانتريفوژ به خود ياتاقان ها نياز دارند.

انواع ياتاقانها:

1. ياتاقان ضداصطكاكي Anti-Friction
2. ياتاقان هيدرو ديناميكي روان كاري شده با روغن ويسكوزيته پائين ring oil
3. ياتاقان هيدرو ديناميك با روان كاري تحت فشار
4. ياتاقان هاي روان كاري شده با روغن ( ضداصطكاكي ) كه از اين ياتاقان ها معمولا در اكثر پمپ هاي فرايندي و جهت انتقال نيرو هاي وارده و تحمل بار استفاده مي كنند.
5. از ياتاقان هاي هيدرو ديناميكي با روان كاري تحت فشار هم بيشتر در فشار هاي بالا، توان هاي بالا وكاربرد هايي كه داراي سرعت بسيار بالايي است مورد استفاده قرار مي گيرد.
6. سيستم روانكاري با فشار به صورت يكپ ارچه و يا مجزا از هم مي تواند كه باشد ولي حداقل بايد شامل يك پمپ روغن ، مخزن روغن ، فيلتر ، كولر ، كنترل كننده ها و تجهيزات كنترلي و ابزار دقيق باشد.
7. بر اساس استاندارد API 610 زماني از روانكاريي تحت فشار استفاده مي شود. كه حاصل ضرب توان اسمي پمپ بر حسب اسب بخار درسرعت اسمي بر حسب دور بر دقيقه بزرگ تر از ۲ ميليون باشد.
8. روانكاري با روغن ويسكوزيته پائين ( ring oil ) مي تواند در زماني كه پارامتر DN كمتر از ۳۰۰۰۰۰ باشد در ياتاقان هاي ژورنال هيدرو ديناميكي با سختي كمتر در شرايط كاري به كار گرفته شود. پارامتر DN برابر است با حاصل ضرب اندازه سوراخ ياتاقان بر حسب ميلي متر در سرعت اسمي بر حسب دور بر دقيقه.

راهنمايي هاي لازم مربوط به كاربرد آب بند هاي مكانيكي

• عمدتا در مواردي كه پمپ ها سيالات خطرناك و يا در بعضي موارد غير خطرناك را جا به جا مي كنند از آب بند هاي مكانيكي استفاده مي شود.
• استفاده از آب بند مكانيكي تكي در فرايند هاي صنعتي به مراتب بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرد.
• طرح آب بند تكي از آب بند هاي مكانيكي شامل يك سطح دوار Rotary Face است كه با يك سطح ثابت Stationary Face در تماس مي باشد.
• معمولا در بيشتر سرويس ها ، قرارگيري يك سطح كربني بر روي كاربيد تنگستن بسيار مي تواند كه رضايت بخش باشد.
• عمده ترين مزاياي اين آب بند ها به طور مثال طول عمر زياد ، تعميرات كم و قابليت اطمينان بالاي آن مي باشد.
• به طور كلي يكي از اصلي ترين مزيت هاي اين آب بند ها اين است كه مايعات با گراويته ويژه سبك در دماي پائين را آب بند مي كنند و مشكلات عديده اي را با مايعات با فشار بخار بالا همواره دارند.
• معمولا جنس بيشتر آب بند هايي كه در سرويس هاي سرد مورد استفاده قرار مي گيرند حتما بايد مناسب دما هاي در هنگام راه اندازي ، خنك شدن و در حال سرويس دهي باشند. بايد كه ناحيه اتمسفري جهت جلوگيري از يخ زدگي در دماي بالاي ۳۲ درجه فارنهايت نگه داشته شود و در ضمن لازم است تا مايع به اندازه كافي در سطوح آب بند وجود داشته باشد.
• كاربرد موفقيت آميز آب بند مكانيكي وابستگي شديدي به تعيين درست شرايط مايع از قبيل فشار بخار ، دما ، گراويته ويژه و . . . دارد.
• جهت راهنمايي هاي كاربردي درارتباط با آب بند هاي مكانيكي استاندارد API 682 منبع مورد اطمينان مي باشد.
• در محفظه آب بندي فشار بايد حداقل به اندازه ۲۵Psig بيشتر از فشار مكش پمپ باشد.

راهنمايي هاي لازم درخصوص سايزينگ محرك

* معمولا نوع محرك پمپ ها الكترو موتور و يا توربين هاي بخار مي باشد.

* معمولا بر اساس بالانس موجود در آب و برق و . . . انتخاب نوع محرك كارخانه صورت مي گيرد و علاوه بر آن به ارزيابي مربوط به قابليت اطمينان هر يك از اين دو در سيستم كاركرد بستگي دارد.

معمولا با چندين روش , سايزينگ الكترو موتور ها صورت مي پذيرد :

۱/ براي اين كه محدوده ي كاملي از عملكرد پمپ را پوشش دهد بر روي پلاك مشخصات مقداري بزرگ تر از نرخ موجود در نظر گرفته مي شود.
۲/ بايد محل تقاطع منحني سيستم و منحني عمل كرد پمپ به منظور تعيين حداكثر توان مورد نياز سيستم به دقت محاسبه شود تا بر اساس آن توان مورد نياز موتور بدست بيايد.
در واقع راهنمايي هاي لازم در ارتباط با سايزينگ الكترو موتور ها را استاندارد API 610 ارائه كرده است. لازم است تا حاشيه ايمن در هنگام سايزينگ الكترو موتور در اين انتخاب به صورت زير در نظر گرفته شود :
۱/ براي موتور هايي كه توان آن ها برابر ويا كمتر از ۲۵hp مي باشد حاشيه ايمن به اندازه ۱۲۵% است.
۲/ براي موتور هايي كه توان آن ها برابر ۳۰ تا ۷۵hp مي باشد حاشيه ايمن به اندازه ۱۱۵% است.
۳/ براي موتور هايي كه توان آن ها برابر ۱۰۰hp ويا بيشتر مي باشد حاشيه ايمن به اندازه ۱۱۰% است.

* معمولا برحسب توان مورد نياز محرك هاي توربين بخار پمپ در شرايط اسمي طبقه بندي مي شوند. اين امر به دليل انطباق اسانتر توربين ها با افزايش توان مورد نياز نسبت به موتور هاي الكتريكي مي باشد.

سيستم هاي چند منظوره

در تعريف سيستم هاي چند منظوره بايد بگوييم در صورتي كه يك پمپ چندين منظوره در موقعيت و فواصل گوناگون از خود بر آورده مي سازد در چنين شرايطي لازم است تا براي هر يك از سرويس ها، منحني سيستم مجزا ترسيم شود و سپس بر روي منحني پمپ تكي قرار داده شود. از آن جايي در در اين شرايط مايع بايد مسافت هاي گوناگوني را طي كند از همين رو هم هد هاي استاتيكي مختلفي را ممكن است كه تجربه كند. همچنين چون فواصل موجود در اين موقعيت ها مختلف مي باشد لذا اتلافات اصطكاكي نيز در اين سطوح با هم فرق خواهد كرد.

مطالعه كنيد : بوستر پمپ

در واقع براي چنين سيستمي انتخاب يك پمپ تكي باعث اين خواهد شد تا يك نرخ جريان براي هر سيستم در نظر گرفته شود و از همين رو هم بايد براي هر سيستم پمپ يك نوع جريان مختص به آن را توليد كند. براي چنين مواردي لازم است تا براي انتخاب بهترين پمپ در دوره زماني طولاني پمپ از زمان عمل كرد خود به نقطه بازدهي بهينه خود نزديك تر باشد. در واقع اين اطمينان حاصل مي شود به كمترين توان نيازي پمپ پيدا نخواهد كرد اما در اين صورت بسيار ممكن است تا بسيار نرم تر و كم صداتر عمل كند؛ و از همين رو در سرتاسر عمر عمل كردي اش بدون شك ميزان قابليت اطمينان آن افزايش پيدا مي كند. از آن جايي كه در اين سيستم ها منحني هايي كه ترسيم مي شود و اين كه با توجه به ميزان مورد درخواست سيستم ، بدون شك وجود اين امكان بسيار الزامي است كه از پمپي كه داراي محرك با سرعت متغير باشد در اين گونه سرويس ها جهت بهره مندي بيشتر استفاده شود.

بهتر است تا براساس راهنمايي هاي ذيل نوع پمپ را انتخاب كنيد :

1. پمپ تك مرحله اي با پروانه معلق
2. پمپ با پوسته دو تكه شعاعي يا محوري چند مرحله اي
3. تطابق NPSHr در برابر NPSHA
4. بر اساس بازده پمپ و محاسبه bhp
5. به دست اوردن نرخ توان محرك بر اساس معيار هاي API

پمپ مورد نياز براي اين كاربرد بايد بگوييم كه در واقع يك پمپ چند مرحله اي با پوسته دو تكه محوري است كه در واقع بر اساس معياري است كه در آن هد (انرژي) مورد نياز به وسيله سيستم از مقدار هدي كه مي تواند به وسيله يك پروانه با قطر ۱۵ اينچ تك مرحله اي توليد شده فراتر مي رود. پمپ انتخاب شده يك پمپ ۳×۴ MOC Union با ۵ مرحله با پوسته دو تكه محوري است.

توجه داشته باشيد در كاركرد پمپ در نقطه بازدهي بهينه آن BEP است كه انتخاب يك پروانه با قطر ۹٫۵ اينچ درجريان نامي اثر گذار خواهد بود. در انتخاب يك پمپ افقي متعارف جهت پمپاژ ميعانات از ميعان كننده داغ واضح و آشكار است كه NPSH موجود از جمله موارد اصلي مي باشد. معمولا در اين كاربرد، يك پمپ كنسروي Canned عمودي انتخاب مناسبي مي باشد. معمولا چيزي كه باعث شده تا اين مدل پمپ براي استفاده در اين نوع سرويس مناسب باشد ويژگي هاي اين نوع طراحي است. درباره طراحي آن ها بايد بگوييم كه در انتهاي پائين محور پروانه اولين مرحله قرار گرفته و تا NPSH مورد نياز پمپ به دست آيد طول محور مي تواند به اندازه كافي بلند در نظر گرفته شود.

بيشتر بدانيد : قيمت پمپ

ملاحظات مربوط به كاركرد سيستم

در قسمت تجربيات عمل كردي از جمله بخش هاي مهم و اساسي وجود جزئي ترين اطلاعات مربوط به سيستمي است كه پمپ در آن كار خواهد كرد.

سيستم هاي به فرم حلقه بسته (closed loop systems)

زماني كه در يك حلقه بسته، قرار باشد كه يك پمپ كار كند؛ اين به صورت است كه خروجي هاي پمپ به درون سيستم خود بوده و يا به عبارتي ديگر به درون نازل مكش خود باشد. هد استاتيكي قطعا در اين حالت صفر مي شود و اين كه مشخصات سيستم در اين حالت ثابت باقي خواهند ماند. جا به جايي اندكي را منحني سيستم تجربه خواهد كرد. از همين رو هم صرفا به ترسيم منحني پمپ در انتخاب آن نياز است و معمولا اين منحني با منحني سيستم در نقطه طراحي مورد نياز تقاطع مي كند. جابه جايي اندكي در منحني سيستم و يا منحني پمپ در حالت كاركرد متعادل ، به وجود خواهد آمد و نقطه كاركرد درطول زمان كاركرد پمپ در مقدار جريان طراحي شده باقي خواهد ماند.

ابتدا تامين كننده پمپ نوع پمپ مورد نياز را در انتخاب پمپ براي چنين سرويسي ، انتخاب خواهد كرد و الزامات هيدروليكي نظير هد وجريان پمپ را از روي منحني هاي عمل كردي انواع مختلف از آن نوع پمپ با هم مقايسه مي كند. بهترين انتخاب در واقع از بين آن پمپ ها مربوط به پمپي خواهد بود كه منحني آن هر چه بيشتر به نقطه بازدهي بهينه BEP نزديك تر باشد.

جريان طراحي و معمولا اندكي به سمت چپ نقطه BEP در بهترين گزينه انتخاب شده در روي منحني مي باشد؛ و دقيقا اين شرايط باعث مي شود تا پمپ در شرايطي كه طراح سيستم مشخص كرده با بازدهي خوب و بسيار آرام عمل نمايد.

سيستم انتقال غير پيوسته (بسته اي) Batch transfer system

مقدار هد ديناميكي كلي در سيستم هاي انتقال غير پيوسته و در وضعيت تغيير معمولا به شكل ثابتي بوده است كه از اين رو هم بيشترين تغيير هنگامي به وجود مي آيد كه مخزن تامين مايع به شكل خالي باشد. در درون آن مخزن اين وضعيت مي تواند كه باعث كاهش سطح مايع شود و معادل آن باعث افزايش هد استاتيكي كلي در پمپ مي شود. در زماني كه مخزن مكش پمپ پر از مايع بوده باشد و اين كه مخزن خروجي پمپ هم به شكل خالي باشد. در آن زمان معمولا پمپ با كمترين هد شروع به كار مي كند. پس زماني كه مخزن مكش را پمپ خالي كند آن گاه مقدار هد نهايي پمپ Ultimate Head به اندازه هد استاتيكي كلي رسيده و در اين نقطه است كه پمپ بايد متوقف شود.

اما زماني كه پمپ شروع به كار كند سطح مايع درون مخزن مكش افت كرده و در نتيجه هد استاتيكي كلي به واسطه اينكه پمپاژ بايد بالا برده شود افزايش مي يابد. اين هد تحت عنوان هد متغير شناخته شده و براي كليه نقاطي كه بين منحني كمترين هد lowest head و هد نهايي ultimate head قرار مي گيرند تعريف مي شوند.
بيشتر مهندسين بر روي هد نهايي اشتباها متمركز مي شوند و بايد بگوييم كه به اين خاطر است كه اين هد بيشترين مقدار هد استاتيكي كلي را دارا است ؛ و به عنوان بدترين شرايط عمل كردي پمپ در نظر گرفته مي شود.

در تفكر سنتي فرايندي، فرض بر اين است كه در اين شرايط كه پمپ در بدترين وضعيت ممكن است و نمي تواند كه عمل كردي را داشته باشد قادر خواهد بود كه در ساير وضعيت ها داراي عمل كردي مناسب باشد مي تواند كه مورد استفاده باشد.

در صورتي كه در نقطه انتخاب پمپ بدترين وضعيت مورد استفاده قرار بگيرد مي تواند كه اين نقطه به صورت اتوماتيك و به عنوان بهترين وضعيت باشد زيرا اين نقطه اي است كه پمپ و سيستم با يكديگر منطبق شده اند.

به عنوان جريان طراحي سيستم اين تفكر فرايندي، در واقع بدترين شرايط در حال حاضر است. در صورتي كه اگر جهت كار كردن در نقطه بهينه بازدهي پمپ A را در جريان طراحي كار انتخاب كنيم آن گاه مي توان كه ارتباط پمپ انتخاب شده را با هر سه سيستم مي توان نشان داد. زماني كه سيستم در كمترين مقدار خود شروع به كار مي كند آن گاه پمپ انتخاب شده پمپ A تحت شرايطي نا پايدار در قسمت راست نقطه بازدهي بهينه عمل كرد خواهد داشت و ميزان جريان عبوري از آن (دبي) از مقدار اصلي تعيين شده براي آن پمپ خيلي بيشتر خواهد بود.

از اين نقطه، به آرامي و به صورت عمودي سيستم متغير Variable system به سمت سيستم نهايي حركت خواهد كرد. در اين صورت نقطه كاركرد به قسمت پشت امتداد منحني پمپ و به جريان طراحي منتقل شده و پمپ در اين نقطه عمل كرد آرامي خواهد داشت.طبق دستاورد هاي ما نتيجه مي گيريم كه در اكثر مواقع تحت شرايطي متفاوت پمپ كار خواهد كرد كه ميزان قابليت اطمينان را اين به ناچار كم مي كند كه باعث بروز خرابي مي شود. در صورتي كه براي عمل كردن پمپ B در جريان طراحي و بر روي پائين ترين قسمت سيستم (Lowest system) باشد نقطه كاركرد آن از يك شرايط قابل اطمينان به سمت بازدهي كمتر و شرايط با قابليت اطمينان كمتر كه در سمت چپ نقطه بهينه بازدهي مي باشد حركت خواهد كرد.

از آن جايي كه مايع با سرعتي كمتر از مقدار تعيين شده منتقل مي شود و پمپ هميشه در حال عمل كردن با نرخ جرياني كمتر از آن چه كه انتخاب شده بود عمل خواهد كرد يكي از بدترين حالت هايي كه در اين شرايط وحود دارد در واقع زماني است كه براي كمترين سيستم پمپ انتخاب شده ممكن است كه منحني عمل كرد آن به صورت تخت باشد و نتواند كه سيستم نهايي را در نقطه اي قطع كند؛ و در واقع به اين صورت كه مخزن مكش پمپ هرگز خالي نمي شود زيرا كه هد نهايي هرگز به آن نمي رسد.

زماني مي توان وضعيت بهينه را بدست آورد كه پمپ C و دبي طراحي آن بر روي سيستم متغير variable system بين كمترين سيستم و سيستم نهايي است انتخاب شود. اين نيز معمولا باعث ايجاد بيشترين بازدهي و قابليت اطمينان خواهد شد. در صورتي كه براي چنين سيستمي يك پمپ انتخاب شود، در واقع اين اطمينان حاصل مي شود كه اين پمپ كليه شرايط عمل كردي را كه در معرض آن قرار مي گيرد را قادر است تا براورده سازد.

براي به انجام رساندن چنين موردي، در واقع تنها راه ترسيم يك منحني سيستم براي شرايط مختلف پمپ ها با همه ان سيستم ها است.

مطالعه بيشتر در رابطه با انواع بوستر پمپ هاي شاختماني و آبياري : بوستر پمپ

گروه صنعتي و فروش صنعت فا

براي استفاده در يك كاركرد معين نحوه انتخاب پمپ مي تواند كه با توجه به گراويته ويژه ، دماي كاركرد ، وضعيت هاي فشار ، تركيبات تشكيل دهنده مايع و NPSH موجود متفاوت باشد.

ليست قيمت انواع پمپ ها : مركز فروش پمپ آب , خانگي و صنعتي

مشخصات پمپ سانتريفوژ تك مرحله اي، تك مكشه با پروانه معلق

• بيشترين كاربرد را در بين انواع پمپ هاي سانتريفوژ در واقع اين نوع از پمپ هاي سانتريفوژ دارند.
• در اين نوع پمپ ها در واقع حداكثر هد محدود به قطر ۱۵ inch و سرعت ۳۶۰۰ دور در دقيقه است.
• معمولا پروانه هاي با قطر بزرگ تر در سرعت هاي پائين تريي عمل مي كنند.
• در اين پمپ ها دما مي تواند كه كم، متوسط و بالاباشد
• مقدار NPSH مورد نياز براي پروانه هاي تك مكش كم مي باشد.
• مركز جرم پروانه در خارج از حد فاصل دو ياتاقان مي باشد.
• داراي نيروي محوري درياتاقان مي باشند.

مشخصات پمپهاي سانتريفوژ خطيIn-Line تك مرحله اي

• براي پمپ هاي تك مرحله اي جايگزيني مناسب زميني مي باشند.
• هدكلي اين پمپ ها تقريبا تا مقدار ۴۰۰ft محدود مي شود.
• معمولا در مواردي كه دما پائين باشد به كار مي روند NPSH مورد نياز آنها نسبتا كم است.
• توان آن ها تا مقدار تقريبا ۲۰۰HP محدود مي شود.
• از ياتاقان ها معمولا در بيشتر طرح هاي اين پمپ ها استفاده نمي شود.

***توجه

از يك ياتاقان ضد اصطكاكي در محفظه پمپ Pump Housing درطرح هايي از اين پمپ ها استفاده مي شود.

مشخصات پمپهاي سانتريفوژ تك مرحله اي با گيربكس داخلي

• معمولا از اين پمپ ها بيشتر براي كاربرد هايي كه هد بالا و جريان كمي را دارند استفاده مي شود.
• معمولا حداكثر هد كلي اين پمپ ها تقريبا ۲۵۰۰ft مي باشد.
• براي تمامي دما ها معمولا اين پمپ ها مي توانند كه مورد استفاده قرار بگيرند.
• كمترين مقدار NPSH مورد نياز را دارا مي باشند
• حداكثر توان ترمزي آن ها مي تواند تا ۴۰۰bhp محدود شود.
• مي توان سرعت پمپ را تا بالاتر از ۳۰۰۰۰rpm با استفاده از گيربكس داخلي افزايش داد.

مشخصات پمپ هاي جابه جايي مثبت از نوع پلانجري

• در كاربرد هائي كه فشار بالا مي باشد از اين پمپ ها معمولا استفاده مي شود
• هد نامحدودي را توليد مي كنند.
• در اين پمپ ها حداكثر دبي جريان ۵۰۰ gpm مي باشد.
• در اين پمپ ها مقدار توان تا مقدار ۱۵۰۰bhp محدود مي شود.
• در اين پمپ ها اغلب ظرفيت (دبي) ثابت است.
• همواره توليد ضربان بر عهده اين پمپ ها است از اين رو لازم است تا از ميرا كننده ضربان Damper در آن ها استفاده شود.

مشخصات پمپ سانتريفوژ تك مرحله اي، دومكشه باپروانه بين ياتاقاني

• در مواردي كه جريان بالايي مد نظر باشد از اين نوع پمپ ها استفاده مي شوند.
• و يا در مواردي كه هد كم يا متوسط مورد نياز باشد.
• و اين كه NPSH مورد نياز كم باشد.
• در اين پمپ ها محدوده دمايي مي تواند كه كم ، متوسط و يا بالا باشد
• در ميان دو ياتاقان مركز جرم پروانه مي باشد.
• در اين پمپ ها نيروي محوري معمولا كم مي باشد.
• براي سرعت محدوديتي ندارند.
• بار محوري ان ها بسيار كم است.
• بهتر است تا از سرعت ويژه مكش مطمئن شويد كه حتما كمتر از ۹۰۰۰ باشد.

مشخصات پمپ هاي سانتريفوژ چند مرحله اي افقي با پروانه بين ياتاقاني

• كاربرد اين پمپ ها در مواردي است كه هد بالا و دبي متوسط مد نظر باشد.
• معمولا در مرحله اول آن ها از پروانه با دو مكش البته در صورتي كه NPSHr كم باشد استفاده مي شود.
• در اين پمپ ها دماي كاركرد مي تواند كه كم، متوسط و يا بالا باشد.
• براي سرعت معمولا محدوديتي را ندارند.
• در اين پمپ ها بسيار لازم است تا نيروي محوري متعادل شود

مشخصات پمپ عمودي چند مرحله اي

• در مواردي كه NPSH موجود كم باشد از اين پمپ ها استفاده مي شود.
• بوسيله اضافه شدن مراحل توانايي توليد هد بالايي را دارا مي باشند.
• مي تواندكه دماي كاركرد آن ها كم ، متوسط و يا بالا نيز باشد.
• در اين پمپ ها محدوده جريان مي تواند كم و يا متوسط باشد.
• براي سرعت محدوديتي را ندارند.
• بيشتر مايعات فرايندي غير ساينده معمولا براي اين پمپ ها مي توان استفاده كرد.

لازم است تا قبل از انتخاب پمپ و محرك آن تعريفي كامل از شرايط و وضعيت عمل كرد سيستمي كه پمپ در آن كار خواهد كرد بيان شود. معمولا كه اين شرايط مي تواند شامل مقاومت سيستم در قسمت مكش و خروجي ، هد مورد نياز به وسيله سيستم و NPSH موجود باشد.

مطالعه كنيد : بوستر پمپ

مواردي كه در طراحي سيستم پمپاژ حتما بايد لحاظ شود :

• نرخ جريان
• هد مورد نياز
• خواص مايع
• NPSH موجود

نرخ جريان

در برگه اطلاعات پمپ بايد كه تمام محدوده هاي دبي از جمله دبي نرمال ، دبي مينيمم و دبي اسمي حتما درج شود. در تعريف دبي نرمال بايد بگوييم كه جرياني است كه به منظور دست يابي به يك عمل كرد خاص نياز مي باشد. معمولا دبي اسمي Rated Flow از دبي نرمال چند درصد بيشتر است بايد به ميزان سايش پمپ Pump Wear و نوع كاركرد آن در سيستم فرايند با اين جريان توجه شود ؛ كه بستگي به شركت سازنده پمپ دارد و بالغ بر ۱۰ درصد است. جهت ايجاد يك خط جريان فرعي By Pass حداقل يك جريان براي فرايند و طرح هاي مكانيكي مهم و لازم مي باشد.

بيشتر بدانيد : ليست قيمت پمپ آب

هد مورد نياز

پمپ بايد بر اساس اختلاف فشار استاتيكي بين نقطه خروجي و منبع مكش، اختلاف ارتفاع و اتلافات اصطكاكي از درون اجزاي سيستم فرايند هد مورد نيازي را كه شامل لاين قسمت مكش و خروجي ، افت فشار از داخل مبدل هاي حرارتي ، كوره هد ، شير هاي كنترل و ساير تجهيزات مي باشد.

خواص مايع

در دستيابي پمپ به سطح قابل قبولي از قابليت اطمينان درسيستم فرايندي را ويسكوزيته ، فشار بخار وگراويته ويژه كه هركدام نقش مهمي را ايفا مي نمايند. بر روي عمل كرد پمپ ويسكوزيته مايع است كه مي تواند تاثير بگذارد و به شكلي كه ميزان آن از ۳۰۰۰-۵۰۰۰ SSU فراتر شود. براي جابه جايي آن مايع از پمپ هايي سانتريفوژ ديگر نمي توان كه استفاده كرد. معمولا بر روي نوع پمپي كه قرار است مورد استفاده قرار بگيرد فشار بخار و گراويته ويژه تاثير گذاشته كه شكل طراحي مكانيكي پمپ شامل اين طراحي است. از جمله خواص مهم مايع ، فشار بخار مايع است. يكي از اهميت هاي وجود فشار بخار در تعيين كافي بودن انرژي خالص در دسترس در مكش پمپ براي اين است كه از تبخير مايع جلوگيري كند كه منجر به عيب عمل كردي و احتمال كاهش عمر متوسط پمپ مي شود.

در واقع درباره گراويته ويژه بايد گفت كه خاصيتي از مايع است كه در محاسبه هد توليد شده توسط يك پمپ جهت غلبه بر مقاومت موجود بين مكش و خروجي بايد مقدار آن در نظر گرفته شود. در طرح پوسته پمپ نيز اين فاكتور در واقع يك عامل تعيين كننده است. راهنمايي هاي لازم درمورد شكل پوسته پمپ:

بهتر است تا در موارد زير از پوسته هاي شعاعي دوتكه افقي استفاده كنيد

• بايد كه مقدار گراويته ويژه در دماي پمپاژ كوچك تر و يا مساوي ۰٫۷ باشد.
• دماي پمپاژ از ۴۰۰ درجه فارنهايت بزرگ تر باشد.
• در پمپاژ سيالات سمي يا اشتعال پذير فشار خروجي بايد كه بالاي ۱۰۰۰psigg باشد.

NPSH موجود

يكي از ويژگي مربوط به سيستم فرايند مكش هد مكش مثبت خالص موجود است كه اين انرژي از فشار بخار مايع بالاتر است ؛ و در قسمت فلنج مكش پمپ اين ويژگي اندازه گيري مي شود كه براي نگه داشتن سيال به حالت مايع به اين مورد نياز مي باشد. معمولا بر حسب فوت ، در پمپ هاي سانتريفوژ مايع آن اندازه گيري مي شود. براي به دست آوردن نتيجه بهتر است تا فشار بخار را از فشار مكش كم كنيم تا نتيجه اي كه به دست مي آيد معرف NPSH باشد كه برابر با مقدار ۲٫۱ PSI ويا ۱۰ feet است. لازم است تا جهت محافظت پمپ از كاويتاسيون و اثرات مخرب آن مقدار NPSH موجود را بايد محاسبه كرد؛ و حتما بايد مقداري را تحت عنوان حاشيه ايمن براي مقدار NPSH موجود لحاظ كرد. بسيار ممكن است كه اين مقدار متفاوت باشد زيرا كه از سازنده اي به سازنده ديگر متفاوت است. برخي سطح نرمال مايع و برخي انتهاي ظرف Vessle را به عنوان سطح مبنا در نظر مي گيرند.

در خصوص حاشيه ايمن براي NPSH موجود پيشنهاد مي گردد كه: مقدار اين حاشيه ايمن برابر ۲ فوت براي مايعات هيدروكربني ( شامل مايعاتي كه گراويته ويژه كمي دارند ) درنظر گرفته شود و براي آب در حال جوش هم مقدار آن به اندازه ۱۰۰ فوت درنظر گرفته مي شود.

بيشتر مطالعه كنيد : بوستر پمپ ها

بررسي بهترين حالات توليد برق و توجه به منابع طبيعي موجود در كشور مطمئنا روند رو به رشد توليد و بازدهي نيرو گاه ها را بالا خواهد برد نيروگاه هاي گازي يكي از اين روش ها است.

نيروگاهي كه برمبناي سيكل گاز ( سيكل برايتون) كار كند نيروگاه گازي مي گويند؛ و اين نيروگاه از سيكل هاي حرارتي مي باشد، يعني يك گاز سيال، عامل كار است. همان طور كه مي دانيم در نيروگاه هاي بخار عامل انتقال بخار، مايع است.

نيروگاه گازي با يسيكل رايتون كار مي كند كه داراي توربين گازي است . با اينكه ساختمان آن در مجموع بسيار ساده است اما اين نيروگاه داراي توربين گازي است و از سه جزء اصلي مثل كمپرسور، اطاق احتراق و توربين گازي تشكيل شده است.

• كمپرسور : هوا را فشرده مي كند در نتيجه وظيفه فشردن كردن هوا را دارد
• اتاق احتراق : سوزاندن سوخت در محفظه
• توربين : گرداندن ژنراتور وظيفه اين مورد است

با اين كه سوخت پايه و اصلي توربين هاي گازي گاز مي باشد و اين هم بدليل راندمان بالا و كيفيت بالاي سوخت و انرژي توليدي بالا است و اين كه در اين مورد به علت آلودگي كمتر از اين سوخت معمولا بيشتر استفاده مي شود. اما در مواقعي كه فشار گاز ورودي به نيروگاه كاهش يابد كه اين اتفاق بيشتر در فصل هاي سرد سال رخ مي دهد از سوخت جايگزين كه عموما سوخت گازوييل است استفاده مي گردد.

پس اتاق احتراق كه داراي سوخت گازوئيل است هنگامي كه هواي فشرده كمپرسور وارد ان مي شود از ان جايي كه هواي فشرده شده گرم است باعث ايجاد آتش مي شود و همان طور كه گفتيم در اتاق احتراق سوخت آتش گرفته و هوا بسيار فشرده و داغ مي شود . به اين ترتيب كار همان بخار داغ فشرده توربين هاي بخار را هواي داغ فشرده انجام مي دهد.

از آن جايي كه كمپرسور به كار رفته در نيروگاه هاي گازي شبيه توربين است، و اين پره ها با برخورد هوا به حركت درآمده و به پره هاي ساكني برخورد كرده ، در نتيجه جهت حركت هوا عوض شده و اين هوا باز به پره هاي متحرك برخورد كرده و اين سيكل ادامه دارد و در هر عمل هوا فشرده تر مي شود.

معمولا مزاياي توربين ‌هاي گازي كه در نيروگاه‌ ها و صنايع مورد استفاده قرار مي‌گيرند بسيار بيشتر از ساير موارد هستند. به اين ترتيب كه در مقايسه با نيروگاه بخار ، اندازه نيروگاه توربين گازي كوچك تر، وزنش كمتر و مورد مهم تر اين كه هزينه اوليه آن براي توليد هر واحد توان از هزينه مربوط به نيروگاه بخار بسيار كمتر است

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

عملكرد پمپ در يك سيستم فرآيندي  : در هر سيستم فرايندي معمولا يكي از اصلي ترين اجزا پمپ ها و كمپرسور ها هستند كه تقريبا جزء جدا نشدني در هر سيستم مي باشند. براي اين كه اين تجهيزات بتوانند كه به صورت مداوم عمل كرده و با حداقل توان مصرفي نياز هاي مرتبط با توليد را مرتفع نمايند مي بايست كه در سطوح بالايي از قابليت اطمينان و دسترس پذيري باشند تا به اين ترتيب بر روي قابليت در دسترس بودن Availiability تاثير سيستم فرايندي داشته باشد. در پمپ هاي جا به جايي مثبت با تاثير آن بر روي پمپ هاي جنبشي تاثير سيستم بر قابليت در دسترس بودن كاملا متفاوت مي باشد.

هنگامي كه هد مورد نياز سيستم در پمپ هاي جنبشي ( دلتاپي در فلنج هاي پمپ و يا گراويته ويژه ) دچار تغييراتي شود در اين صورت دبي پمپ نيز دچار تغييراتي مي شود؛ اما از ان جايي كه در پمپ هاي جابه جايي مثبت، ظرفيت متاثر از هد مورد نياز سيستم نمي باشد تغييري اعمال نمي شود.

اطلاعات بيشتر در رابطه با ليست قيمت انواع پمپ ها : قيمت پمپ

نمونه اي از يك سيستم فرايندي

معمولا مهم ترين كاربرد استفاده از پمپ زماني است كه براي انتقال مايعات و جابجايي سيال مورد نظر از يك سطح انرژي به سطوح بالاتر فرايندي استفاده مي شود. در واقع در تعريف سيستم فرايندي مهم ترين نكته اي كه بايد به آن اشاره كنيم اين مورد است كه هر سيستم فرايندي از دو قسمت اصلي تشكيل شده است كه معمولا اين قسمت ها هم عبارتند از :

قسمت مكش

• قسمت خروجي

اصلي ترين اجزاي تشكيل دهنده يك سيستم فرايندي

• صافي هاي مكش Suction Strainer
• ظروف تحت فشار Pressure Vessles
• پمپ ها
• كورهه ها
• مبدل هاي حرارتي
• يك شير كنترل

افت فشار سيستم

معمولا هر پروانه مي تواند كه معادل يك سري اريفيس در نظر گرفته شود. در واقع ورودي پروانه به عنوان يك اريفيس و خروجي آن نيز به عنوان يك اريفيس ديگر است ؛ و نكته مهم اين كه لقي هاي رينگ سايشي پوسته وپروانه را مي توان به عنوان اريفيس هاي معادل ديگر در نظر داشت. در سيستم فرايندي براي يك نقطه مشخص ( در زمان و دبي معين ) هم قسمت مكش و هم قسمت خروجي را مي توان به عنوان اريفيس هاي معادل ديگر كه در قسمت مكش و خروجي پمپ قرار دارند را در نظر داشت.

در يك سيستم و به جهت فهم و درك چگونگي عمل كرد يك پمپ بهتر است تا در اين سيستم منحني هاي مقاومت را مورد بررسي قرار داد و در داخل هر سيستم فراينديي ( مجموعه اي شامل چندين قسمت متصل شده كه با همديگر كار مي كنند ) نقطه عملكرد پمپ را تعيين كرد. همان طور كه در قسمت فوق به آن اشاره شد هر سيستمي كه داراي پمپ است از دو قسمت تشكيل شده است كه اين دو قسمت معمولا : سيستم مكش و سيستم خروجي هستند از همين رو هم يكي از اصلي ترين موارد بكار گيري پمپ اشاره به اين مورد است كه از قسمت مكش سيستم سيال با سطح فشار فرايندي به سطح فشار خروجي نهايي انتقال پيدا مي كند. لازم است تا جهت جلوگيري از بروز پديده Flashing اين فشار بالاتر از فشار بخار قرار بگيرد.

البته اين فشار درست از قسمت انتهايي فلنج و تا خروجي انتهاي سيستم ادامه دارد. مهم ترين نكته اي بهتر است تادر اين مورد به آن اشاره داشت، تحت اثر مستقيم مقاومت خروجي و ورودي سيستم اختلاف هد يا انرژي مورد نياز پمپ وجود دارد.

فشار استاتيكي و فشار هد

درباره اتلافات اصطكاكي در سيستم و اجزايي كه اين پديده را به مي اورند بايد بگوييم كه هد و يا مقاومت سيستم داراي دو جزء ديگر مي باشد كه اين دو جزء عبارتند از :

• فشار استاتيكي
• هدد ارتفاع Elevation Head

با مجذور نرخ جريان اتلاف ناشي از اصطكاك تغيير مي كند كه اين تغيير به مواردي مثل نوع قرارگيري پايپينگ، قطر لاين و طول كلي معادل ( شامل شير ها و اتصالات ) بسيار بستگي دارد. در واقع درباره فشار استاتيكي بايد بگوييم كه فشار استاتيكي عبارت است از وجود اختلاف فشار در قسمت خروجي ظرف Vessle با فشار در قسمت مكش آن و درباره هد ارتفاع هم بايد بگوييم كه اختلاف سطح مايع بين قسمت مكش و خروجي ظرف است.

در صورتي كه در مقابل نرخ جريان نمودار اين سه بخش ( اتلاف اصطكاكي – فشار استاتيكي و هد ارتفاع ) را ترسيم كرد و مقدار نهايي و كلي آن ها را ( بر روي هم ) در نظر داشت در اين صورت است كه منحني كه به دست آمد در واقع به عنوان منحني هد مورد نياز در سيستم خواهد بود.

عملكرد يك پمپ جابجايي مثبت درسيستم فرايندي

توليد يك جريان ثابت از وظايف يك پمپ جابجايي مثبت است. در صورتي كه اين جريان توليد مي شود بر ميزان هد مايع رفته رفته بيشتر مي شود و در بيشتر اوقات هم دائما بر ان افزوده مي شود. در واقع طراحي پمپ و سيستم محرك آن به شكلي است كه قابليت هاي فوق را تامين مي نمايند. نتيجه اي كه در اين حالت به دست مي آيد اين است كه يك پمپ جابه جايي مثبت به تغييرات سيستم و تغييرات گراويته ويژه سيال نسبتا تميز حساس خواهد بود.

عملكرد يك پمپ سانتريفوژ در يك سيستم فرايندي

از مهم ترين ويژگي ها و خاصيت هاي پمپ سانتريفوژ اشاره به اين مورد است كه معمولا مايع كاري بر روي كار با چرخش پره ها، صورت مي گيرد و بر ميزان هد مايع در اثر اين اتفاق افزوده مي شود از همين رو هم سرعت در اين پمپ ها نقش اساسي را بر عهده دارد. معمولا در ميزان سرعت هر عاملي كه باعث تغيير شود تاثير اين تغييرات در ميزان هد توليد شده توسط پمپ مشخص مي شود كه اين مورد در ميزان جريان نهايت تغيير را به دنبال خواهد داشت. از ان جايي حساسيت در اين پمپ ها نسبت به تغييرات سيستم و همچنين تغيير گراويته ويژه سيال بسيار بيشتر است در صورتي كه بر مقاومت سيستم اضافه شود در اين صورت است كه از ميزان دبي پمپ هم كاسته مي شود.

ثبات و پايداري پمپ گريز از مركز (Centrifugal Pump Stability)

براي سيستم فرايند هد مورد نياز تابعي از افت فشار سيستم وگراويته ويژه مايع است؛ زيرا كه بروز هرگونه تغيير در هر كدام از اين متغير ها در ميزان هد ( انرژي ) باعث تغيير مورد نياز فرايند مي شود و تاثير مهمي را در نهايت بر روي نقطه عملكرد يك پمپ جنبشي خواهد داشت. در پمپ هاي جابجايي مثبت نقطه عملكرد متاثر از تغييرات فوق نيست به اين دليل كه اين پمپ ها توانايي ايجاد و توليد هد ( انرژي ) نامحدودي را دارا هستند.

در مقابل نرخ جريان معمولا هد مورد نياز حاصل اختلاف فشار استاتيكي و هد ارتفاع بوده است كه به صورت نمودار اتلاف اصطكاكي رسم مي شود. منحني هد مورد نياز معمولا در سيستم هاي فرايندي مختلف مي تواند كه متفاوت باشد؛ و صرفا داراي اتلاف اصطكاكي بوده و منحني مقاومت سيستم آن نسبتا شيب دار خواهد بود در صورتي در صورتي منحني مقاومت سيستم شيب كمتري خواهد داشت كه در سيستمي كه يك پمپ تغذيه بويلر با مقاومت نسبي كم وجود داشته باشد. زماني تركيب يك منحني سيستم نسبتا مسطح و يك منحني مشخصه ناپايدار مي تواند منجر به يك بهره برداري ناپايدار شود. حالت بينا بيني شايع ترين نوع سيستمي است كه وجود دارد.

در صورتي منحني هد يك پمپ به صورت تخت باشد در اين زمينه يك برداشت و تصور نادرست وجود دارد كه آن هم اين است كه اين پمپ ذاتا ناپايدار است كه اين تصور لزوما درست نيست. زيرا كه نقطه عملكرد هر پمپ به عنوان نقطه تعادل بين هد ( انرژي ) مورد نياز سيستم و هد توليد شده به وسيله پمپ مي باشد.