پمپ آب سانتريفيوژ از جمله پمپ هاي متداول در انتقال آب و انواع مايعات مي باشند ، كه از انرژي جنبشي استفاده مي كنند. نيروي گريز از مركز مايع را با فشار از چشمي پروانه و از جايي كه وارد لوله مي شود، خارج مي سازد. فشارهاي متفاوتي مي توانند با تغيير سرعت پروانه، استفاده از پروانه بزرگتر و يا با افزايش تعداد پروانه ها ايجاد شوند. پروانه و مايع پمپاژ شده از قسمت خارجي به وسيله مكانيكال سيل ها تفكيك شده اند. محور شفت و بار محوري ياتاقان ها مانع حركت شفت و كاهش اصطكاك در چرخش مي شوند.
پمپ آب سانتريفيوژ چيست؟
پمپ آب سانتريفيوژ با توجه به موارد زير طراحي شده اند:
تعداد لوله هاي مكنده ( تك مكنده يا دو مكنده)
تعداد پروانه ها ( تك پروانه، دو پروانه يا طبقاتي)
كاركرد يا بازده خروجي
پروانه ها ( نوع، تعداد پره ها)
بيشتر پروانه ها تنها در يك جهت ترتيب يافته اند و به آن ها تك مكنده مي گويند. مدل هايي با جريان يا گردش بالا از پروانه هايي استفاده مي كنند كه از هر دو جهت مكندگي داشته باشند و به آن ها دو مكنده مي گويند.
انواع پروانه ها:
راندمان و كارائي پمپ آب سانتريفيوژ توسط پروانه تعيين مي شود. پره ها طبق شرايط جريان طراحي شده اند . شكل ذيل انواع پروانه هاي اصلي را نشان داده است.
پروانه هاي باز:
پره ها بدون هيچ فرم خاص يا پوششي به طوقه يا چرخ مركزي متصل شده اند و به طور مستقيم بر روي شفت نصب شده اند. پروانه هاي باز ساختاري ضعيف دارند و به ميزان هاي بالاتري از NPSHR نيازمندند. آن ها به نوعي در پمپ هاي ارزان قيمت با قطر كم به كار مي روند. اين نوع پروانه ها نسبت به پروانه هاي باز در برابر سايش و فرسودگي حساس تر مي باشند، بدين ترتيب، راندمان و كارائي آن ها به سرعت تحت شرايط فرسايشي كاهش مي يابد.
پروانه هاي نيمه باز:
اين نوع از پروانه ها در پشت خود پوششي دارند، كه تكيه گاه پره ها است و مقاومت مكانيكي را افزايش مي دهد. پروانه هاي نيمه باز در پمپ هاي متوسط با پمپاژ مايعاتي، با مقادير كمي از ذرات معلق استفاده مي شوند. آن ها از راندمان بالاتري برخوردارند وبه ميزان كمتري از NPSHR نسبت به پروانه هاي باز نيازمندند. وجود شكاف ميان پره هاي پروانه و بدنه اهميت دارد. اگر اين فضاي خالي خيلي بزرگ باشد، لغزش رخ خواهد داد و در نتيجه موجب كاهش كارائي مي شود.
پروانه هاي بسته پمپ آب:
پروانه هاي بسته داراي پوشش رو و زير براي حداكثر قدرت ممكن مي باشند. اين نوع پروانه ها در پمپ هاي بزرگ با كارائي هاي بالا و NPSHR پايين به كار مي روند . آن ها مي توانند در انتقال سيالات حاوي ذرات معلق استفاده شوند. نوع پروانه بسته از پرمصرف ترين پروانه ها براي پمپ آب سانتريفيوژ و نيز انتقال مايعات تميز مي باشد. آن ها بر رينگ هاي سايشي پروانه و بدنه پمپ تكيه كرده اند. رينگ هاي سايشي از فشار لوله ورودي پمپ تفكيك شده اند و موجب كاهش بارهاي محوري مي شوند و به راندمان بالاي پمپ كمك مي كنند.
پمپ آب سانتريفيوژ از جمله پمپ هاي متداول در انتقال آب و انواع مايعات مي باشند ، كه از انرژي جنبشي استفاده مي كنند. نيروي گريز از مركز مايع را با فشار از چشمي پروانه و از جايي كه وارد لوله مي شود، خارج مي سازد. فشارهاي متفاوتي مي توانند با تغيير سرعت پروانه، استفاده از پروانه بزرگتر و يا با افزايش تعداد پروانه ها ايجاد شوند. پروانه و مايع پمپاژ شده از قسمت خارجي به وسيله مكانيكال سيل ها تفكيك شده اند. محور شفت و بار محوري ياتاقان ها مانع حركت شفت و كاهش اصطكاك در چرخش مي شوند.
پمپ آب سانتريفيوژ چيست؟
پمپ آب سانتريفيوژ با توجه به موارد زير طراحي شده اند:
تعداد لوله هاي مكنده ( تك مكنده يا دو مكنده)
تعداد پروانه ها ( تك پروانه، دو پروانه يا طبقاتي)
كاركرد يا بازده خروجي
پروانه ها ( نوع، تعداد پره ها)
بيشتر پروانه ها تنها در يك جهت ترتيب يافته اند و به آن ها تك مكنده مي گويند. مدل هايي با جريان يا گردش بالا از پروانه هايي استفاده مي كنند كه از هر دو جهت مكندگي داشته باشند و به آن ها دو مكنده مي گويند.
انواع پروانه ها:
راندمان و كارائي پمپ آب سانتريفيوژ توسط پروانه تعيين مي شود. پره ها طبق شرايط جريان طراحي شده اند . شكل ذيل انواع پروانه هاي اصلي را نشان داده است.
پروانه هاي باز:
پره ها بدون هيچ فرم خاص يا پوششي به طوقه يا چرخ مركزي متصل شده اند و به طور مستقيم بر روي شفت نصب شده اند. پروانه هاي باز ساختاري ضعيف دارند و به ميزان هاي بالاتري از NPSHR نيازمندند. آن ها به نوعي در پمپ هاي ارزان قيمت با قطر كم به كار مي روند. اين نوع پروانه ها نسبت به پروانه هاي باز در برابر سايش و فرسودگي حساس تر مي باشند، بدين ترتيب، راندمان و كارائي آن ها به سرعت تحت شرايط فرسايشي كاهش مي يابد.
پروانه هاي نيمه باز:
اين نوع از پروانه ها در پشت خود پوششي دارند، كه تكيه گاه پره ها است و مقاومت مكانيكي را افزايش مي دهد. پروانه هاي نيمه باز در پمپ هاي متوسط با پمپاژ مايعاتي، با مقادير كمي از ذرات معلق استفاده مي شوند. آن ها از راندمان بالاتري برخوردارند وبه ميزان كمتري از NPSHR نسبت به پروانه هاي باز نيازمندند. وجود شكاف ميان پره هاي پروانه و بدنه اهميت دارد. اگر اين فضاي خالي خيلي بزرگ باشد، لغزش رخ خواهد داد و در نتيجه موجب كاهش كارائي مي شود.
پروانه هاي بسته پمپ آب:
پروانه هاي بسته داراي پوشش رو و زير براي حداكثر قدرت ممكن مي باشند. اين نوع پروانه ها در پمپ هاي بزرگ با كارائي هاي بالا و NPSHR پايين به كار مي روند . آن ها مي توانند در انتقال سيالات حاوي ذرات معلق استفاده شوند. نوع پروانه بسته از پرمصرف ترين پروانه ها براي پمپ آب سانتريفيوژ و نيز انتقال مايعات تميز مي باشد. آن ها بر رينگ هاي سايشي پروانه و بدنه پمپ تكيه كرده اند. رينگ هاي سايشي از فشار لوله ورودي پمپ تفكيك شده اند و موجب كاهش بارهاي محوري مي شوند و به راندمان بالاي پمپ كمك مي كنند.
تعداد پروانه ها:
پمپ هاي تك مرحله اي:
پمپ آب سانتريفيوژ تك مرحله اي، شامل يك پروانه است و از پر مصرف ترين پمپ ها به حساب مي آيد. اين نوع پمپ در ابرساني با TDHs كم تا متوسط به كار مي رود. TDH ( هد ديناميكي كل ) تابعي از اوج سرعت پروانه است و به طور معمول فراتر ازft/min 700 نمي باشد. پمپ هاي تك مرحله اي مي توانند به صورت تك مكنده يا دو مكنده باشند. پمپ تك مرحله اي از راندمان و پايداري بالايي برخوردار مي باشد.
پمپ آب طبقاتي (چند مرحله اي):
پمپ آب سانتريفيوژ طبقاتي شامل دو يا چند پروانه است. اين نوع پمپ آب معمولا در ابرساني با TDHs متوسط تا بالا به كار مي رود. هر مرحله يا طبقه در افزايش يا كاهش فشار پمپ آب موثر مي باشد. تمامي طبقات در يك بدنه ترتيب مي يابند و برروي يك شفت نصب شده اند .حداكثر 8 طبقه مي تواند برروي يك شفت افقي نصب گردد. هيچ محدوديتي در تعداد طبقات قابل نصب بر شفت عمودي وجود ندارد. هر طبقه موجب افزايش فشار مي شود. پمپ هاي طبقاتي مي توانند با يك محور به صورت تك مكنده يا دو مكنده باشند.
اصول عملكرد:
همانطور كه قبلا اشاره شد، پمپ آب سانترفيوژ بر پايه نيروي گريز از مركز عمل مي كند. به عنوان مثال زماني كه شما سطل آب را دور سر خود مي چرخانيد ،شاهد اين مسئله خواهيد بود كه هرچه قدر كه سرعت خود را افزايش مي دهيد ، سطل آب بر خلاف بازوي شما و سخت تر به چرخش در مي آيد. اين حركت بازوي شما همان نيروي گريز از مركز مي باشد. فرقي ندارد كه شما سطل را به صورت افقي و يا عمودي به حركت در آوريد. اگر سرعت شما به حد كافي باشد، آب هم چنان در سطل باقي خواهد ماند.
اگر سوراخ ريزي در كف سطل ايجاد كنيد، آب از آن خارج مي شود و فاصله اي كه آب از آن به بيرون مي ريزد به صورت نسبي به نيروي گريز از مركز بستگي دارد. همان نيرويي كه موجب حفظ آب در سطل مي شود، نمونه اي ساده از عملكرد پمپ آب سانتريفيوژ است.
پمپ آب سانتريفيوژ داراي پروانه چرخنده در داخل حلقه ثابت ( پوشش ) است. مايع از بين لوله مكنده ورودي در جلوي چشمي پروانه وارد پمپ ميشود.
ويژگي پمپ
سرعت چرخش پروانه موجب بيرون راندن مايع به لوله خروجي مي گردد. مايع تحت فشار اتمسفر وارد ورودي لوله پمپ آب سانتريفيوژ مي گردد و به داخل چشمي پروانه سرازير مي شود. نيروي گريز از مركز توسط پروانه چرخنده بر مايع اعمال مي شود و موجب انتقال مايع از چشمي پروانه و بيرون راندن آن از پره هاي پروانه به آخرين نقطه مي شود، در جايي كه مايع برخلاف ديواره هاي داخلي حلقه حركت كرده و از لوله خارجي پمپ خارج مي گردد. بر حسب كاهش فشار به وجود آمده در لوله ورودي پمپ و چشمي پروانه ، مايع در پمپ طي جريان متناوب به گردش در مي آيد.
A: كاسه نمد G: لوله ورودي
B: روكش H: رينگ ورودي پروانه
C: شفت I: رينگ ورودي
D: روكش شفت J: ظاهر پروانه بسته
E: پروانه K: لوله تخليه
F: بدنه
نصب پمپ آب :
پمپ آب سانترفيوژ نبايد تحت فشار زياد قرار گيرند و همواره بايد به حالت روبه رو طراحي شوند. اين نوع از پمپ ها بايد در حالت ثابت نصب شوند و به دقت تنظيم شوند و تهي از فشار هاي لوله كشي باشند.
نوع لوله كشي پمپ آب :
لوله كشي و نصب نادرست از علل مهم در كاهش راندمان و كارائي پمپ هاي سانترفيوژ و يا خرابي آنها به حساب مي آيند. لوله كشي نادرست موجب موارد ذيلمي گردد :
حفره سازي و ايجاد حباب هاي داخل مايع
افت راندمان
خرابي پروانه
خرابي ياتاقان و مكانيكال سيل
شكسته شدن لوله هاي جداره
نشت آب
احتراق
مزايا و معايب پمپ آب سانتريفيوژ:
پمپ آب سانترفيوژ از جمله پمپ هاي پركاربرد در انتقال مايعات مي باشند. مزايا و معايب متعددي در ارتباط با پمپ هاي سانترفيوژ وجود دارند :
مزايا پمپ آب سانتريفيوژ :
عملكرد ساده
كم هزينه و نگهداري آسان
ايجاد فشار جزئي بر بدنه و پوشش داخلي
پروانه و شفت تنها اجزاي متحرك پمپ هاي سانترفيوژ هستند.
كاركرد بي صدا
داراي رنج وسيعي از فشار ، جريان و ظرفيت
كم حجم و قابل نصب در مكان هاي كوچك
معايب پمپ آب سانتريفيوژ :
قابليت انتقال مايعاتي با چسبندگي بالا را ندارند.
پمپ آب سانترفيوژ معمولا از قابليت عملكردهايي با فشار بالا در مقايسه با ساير پمپ ها برخوردار نيستند.
به طور كلي ، پمپ آب سانترفيوژ نمي توانند فشار بالا را بدون تغيير در طراحي تحمل كنند و براي انتقال هايي با فشار زياد در حجم كم به جز پمپ هاي طبقاتي مناسب نمي باشند.
منبع: ويدفكتور
فن پشت بامي