به اذعان هندبوک Practical Centrifugal Pumps حداقل 80 درصد پمپ های مورد استفاده در صنایع گوناگون از نوع گریز از مرکز (سانتریفیوژ) می باشند.

هرچند که قسمت اعظم مطالب مورد آموزش در تمامی پمپ ها یکسان می باشد.

اگر شما هم به دنبال آموزش و آشنایی با این حوزه هستید، مقاله مرجع پمپ سانتریفیوژ را با دقت بخوانید. این مقاله دارای 15 بخش زیر می باشد.

  1. پمپ چیست؟
  2. انواع پمپ ها
  3.  مفاهیم بنیادی پمپ ها
  4.  اجزای پمپ گریز از مرکز
  5.  نحوه عملکرد پمپ سانتریفیوژ
  6.  منحنی های عملکرد و نقاط مهم پمپ
  7.  محاسبه دبی پمپ سانتریفیوژ
  8.  انواع پمپ سانتریفیوژ
  9.  انتخاب پمپ سانتریفیوژ
  10.  قیمت پمپ سانتریفیوژ
  11.  مدار پمپ و اجزا به کار رفته در آن
  12.  سیستم‌ها و ماژول‌های کاربردی پمپ ها
  13.  مراجع و استانداردها
  14.  صنایع مرتبط پمپ سانتریفیوژ
  15.  بازار کار پمپ سانتریفیوژ

#1 پمپ چیست؟

پمپ

پمپ (Pump) یا تلمبه، وسیله ای است برای انتقال سیال (مایع و یا گاز) به روش مکانیکی.
پمپ ها با استفاده از بعضی مکانیزم ها (به طور معمول رفت و برگشت یا چرخش) با مصرف انرژی و انجام کار مکانیکی، سیال را انتقال می دهند.
از جمله منابع انرژی پمپ ها می توان به برق ، موتورها یا نیروی باد و یا حتی نیروی دست (پمپ های دستی) اشاره کرد.
پمپ ها در اندازه های مختلفی از میکروسکوپی (برای استفاده در برنامه های پزشکی) تا پمپ های بزرگ صنعتی به کار می روند.

#2 انواع پمپ ها

تصاویر انواع پمپ ها

پمپ ها را برا اساس معیار های مختلفی کلاس بندی می کنند.
رایج ترین کلاس بندی، کلاس بندی براساس نوع مکانیزم انتقال سیال می باشد.
پمپ ها بر اساس نوع مکانیزم انتقال سیال به دو دسته زیر تقسیم می شوند.

  • پمپ های دینامیکی
  • پمپ های جابجایی مثبت

تمامی پمپ های صنعتی رایج، در نمودار درختی زیر نمایش دیده شده است.

انواع پمپ ها

برای مطالعه بیشتر می توانید به مقاله انواع پمپ در صنعت رجوع کنید.

این را هم ببینید
انواع پمپ

از آنجا که پمپ های سانتریفیوژ بیشترین کارربرد را در صنعت دارد در ادامه این مقاله بیشتر به این پمپ پرداخته می شود.

#1-2 پمپ سانتریفیوژ

پمپ های سانتریفیوژ برای انتقال مایعات توسط تبدیل انرژی جنبشی چرخشی به انرژی هیدرودینامیکی جریان سیال استفاده می شود.
انرژی چرخشی به طور معمول از یک موتور سوختی یا موتور الکتریکی می آید.

این پمپ ها بدلیل قابلیت پمپاژ جریان های سرعت بالا، سازگاری با محلول های ساینده، پتانسیل مخلوط کردن و همچنین ساختار مکانیکی نسبتا ساده خود انتخاب و استفاده می شوند .

#1-1-2 کاربرد پمپ سانتریفیوژ

این پمپ ها دارای طیف گسترده ای از کاربرد در صنایع مختلف هستندو معمولا در انتقال آب، اسیدها و پمپاژ نفت و مواد پتروشیمی استفاده می شوند.
همچنین  برای حمل مایعات آلوده و ساینده پمپی ایده آل محسوب می شود.
بسیاری از کارخانه های شیمیایی و پالایشگاه ها دارای صدها پمپ گریز از مرکز در اندازه های مختلف هستند که مایع های مختلف را حمل می کنند.

#3 مفاهیم بنیادی

برای ورود به حوزه پمپ، باید یک سری از مفاهیم بنیادی را بدانیم. این مفاهیم عبارتند از:

  • تعریف ساده نیروی گریز از مرکز
  • مقاومت مدار (System Resistance)
  • ضربه قوچ
  • راندمان های مکانیکی، هیدرولیکی و حجمی
  • کاویتاسیون
  • هد خالص مثبت در دهانه مکش
  • سرعت مخصوص

که در ادامه به شرح اجمالی آن ها می پردازیم.

#1-3 نیروی گریز از مرکز (Centrifugal Force)

نیروی گریز از مرکز centrifugal pump

اگر بخواهیم تعریفی از نیروی گریز از مرکز به زبان ساده بیان کنیم، می توانیم به این صورت شرح دهیم:

” هنگامی که یک جسم حول یک محور دوران می کند، به تمام ذرات آن جسم نیرویی به سمت بیرون از محور دوران وارد می شود. این نیرو را نیروی گریز از مرکز می نامند. بردار نیروی گریز از مرکز در امتداد بردار واصل بین مرکز دوران و محل هر ذره و به در جهت خروج از مرکز است.”

#1-1-3 کاربرد نیروی گریز از مرکز در صنعت

نیروی گریز از مرکز در صنایع مختلفی کاربرد دارد که از جمله این صنایع می توان به صنایع غذایی و نفت، گاز و پتروشیمی اشاره کرد.
جداسازی دو ماده غیر قابل اختلاط، یکی از کاربرد های نیروی گریز از مرکز در صنایع غذایی می باشد.
و مهم ترین کاربرد نیروی گریز از مرکز در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی در پمپ های سانتریفیوژ است.
همچنین از کاربرد های دیگر نیروی سانتریفیوژ به کلاچ های گریز از مرکز می توان اشاره کرد.

کاربرد نیروی سانتریفیوژ در صنعت

#2-3 مقاومت مدار (Circuit Resistance)

مقاومت مدار برای ما دستگاه مورد نیاز سیستم را تعیین می کند و مختص پمپ ها نیست. مقاومت مدار یک مفهوم کلی هست که در کمپرسور ها، مبدل های حرارتی، Air Coolerها و.. است.

مقاومت مدار، مقدار هد و یا بعبارت دیگر افت فشار سیال عبوری در مدار هیدرولیکی می باشد. این افت فشار ناشی از دو مورد کلی می باشد.
1. افت فشار در عبور سیال در هر المان مدار مانند شیرها (Valve) و …
2. تلفات انرژی در لوله که تابع قطر و جنس سطح داخلی لوله است.

#1-2-3 منحنی مدار

منحنی مقاومت مدار

از منحنی های مقاومت سیستم می توان برای تعیین نمودارها و فشارها در سیستم های فرآیندی که معمولاً یک فشار یا مخزن تأمین ، یک پمپ گریز از مرکز ، یک شیر کنترل و یک مخزن یا فشار مقصد وجود دارد استفاده کرد. با استفاده از این رویکرد گرافیکی می توانید بصورت بصری موارد زیر را مشخص کنید:

  • سرعت جریان از طریق خط لوله یا سری خطوط لوله ها
  • سرعت جریان از طریق یک سیستم پمپ
  • تعیین اختلاف فشار جریان گذرنده از دریچه کنترل بمنظور تنظیم میزان جریان به یک مقدار مشخص
  • مشاهده تغییر نحوه عملکرد پمپ در تغیرات فشار اعمال شده

#3-3 ضربه قوچ (Water Hammer)

ضربه قوچدر حین کارکرد مدار، اگر شیر(Valve) بطور ناگهانی بسته شود، با برخورد سیال به شیر(Valve) ، یک موج بازگشتی در سیال بوجود می آید. به این موج ضربه قوچ گفته می شود.
این پدیده در زمان خاموش شدن ناگهانی پمپ نیز رخ می دهد.

ضربه قوچ اثرات مخربی را ایجاد می کند. از سروصدا و لرزش گرفته تا فروپاشی قسمتی از مدار.

از راه های پیشگیری از این پدیده مخرب می توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • جلوگیری از افزایش سرعت سیال در خط خروجی از سرعت 15m/s
  • مخزن تلاطم گیر تحت فشار
  • مخزن تلاطم گیر اتمسفریک
  • استفاده از شیر یک طرفه هیدرولیکی
  • استفاده از شیر اطمینان

#4-3 راندمان کلی پمپ (Mechanical, Hydraulic and volumetric efficiency)

در پمپ در قسمت های مختلفی انرژی اتلاف می شود. این اتلاف باعث می شود تا پمپ نتواند 100 درصد انرژی گرفته شده را به سیال منتقل کند. این اتلاف انرژی ها را می توان به سه نوع تقسیم بندی کرد:
1-  اتلاف های مکانیکی
2- اتلاف های هیدرولیکی
3- اتلاف های حجمی

بنابراین می توان راندمان کلی پمپ را حاصل ضرب راندمان های مکانیکی، هیدرولیکی و حجمی دانست.
فرمول راندمان کلی پمپ به شرح زیر است:

فرمول راندمان کلی پمپ ها

بنابراین توان خروجی پمپ برابر است با حاصل ضرب توان ورودی در بازده کلی پمپ.

#1-4-3 راندمان مکانیکی

راندمان مکانیکی پمپ، حاصل تقسیم انرژی دریافت شده، توسط عضو هیدرولیکی بر انرژی جذب شده توسط محور پمپ است.
بنابراین فرمول راندمان مکانیکی برابر است:

#2-4-3 راندمان هیدرولیکی

حاصل تقسیم توان داده شده توسط عضو هیدرولیکی به سیال و توان مکانیکی جذب شده توسط آن عضو را راندمان هیدرولیکی ماشین می نامند.
از عضو های هیدرولیکی می توان به پروانه پیستون، پلانجر، دیافراگم، پیچه و..اشاره کرد.

فرمول راندمان هیدرولیکی برابر است با:

فرمول راندمان هیدرولیکی

#3-4-3 راندمان حجمی

نسبت دبی خارج شده از پمپ به دبی وارد شده به آن را، راندمان حجمی پمپ می نامند.
فرمول راندمان حجمی برابر است با:

فرمول راندمان حجمی

با تعاریف بالا می توان بازده کلی را به صورت زیر نیز نوشت:

فرمول راندمان کلی پمپ

#5-3 کاویتاسیون (Cavitation)

این را هم ببینید
کاویتاسیون

#6-3 هد خالص مثبت در دهانه مکش (NPSH)

معادله هد پمپ

این را هم ببینید
آشنایی با NPSH

#7-3 سرعت مخصوص (Ns)

سرعت مخصوص(specific speed)، در طراحی و انتخاب پمپ های سانتریفیوژ تاثیرگذار بوده و با بهره برداری از دو عدد بی بعد دبی و هد تولید می شود.

به زبان ریاضی سرعت مخصوص حاصل تقسیم توان های غیر صحیح عدد دبی بر عدد هد است. فرمول سرعت مخصوص به شرح زیر می باشد:

برای اطلاع بیشتر از مفهوم و روابط سرعت مخصوص در پمپ و توربین شما را به دیدن پست سرعت مخصوص دعوت می کنم.

#4 اجزای پمپ گریز از مرکز

اجزای پمپ گریز از مرکز

مهم ترین قسمت های مختلف پمپ سانتریفیوژ عبارتند از:
پروانه
شفت
آستین شفت
پوسته
رینگ های سایشی
نشت بند ها
یاتاقان‌ها
کوپلینگ‌ها
شاسی

در ادامه به توضیح مختصر هرکدام از آن ها می پردازیم.

#1-4 پروانه (Impeller)

پروانه به عنوان عضو چرخان پمپ، انرژی لازم را جهت تولید هد موردنظر تامین می کند.

چشم پروانه محل ورود سیال به پروانه بوده و پس از آن پره های پروانه وظیفه هدایت سیال را به عهده دارند.

در سرویس های تمیز و جهت افزایش مقاومت پروانه به نیروهای عمودی (که موجب ایجاد گشتاور خمشی می شوند)، پروانه را به لفافه مجهز میکنند. به لفافه، شرود (Shroud) یا Back Cover نیز می گویند.

پروانه ها در بیشتر مواقع ریخته گری می شوند.

انواع پروانه پمپ

#2-4  انواع پروانه پمپ سانتریفیوژ

انواع پروانه پمپ سانتریفیوژ

#3-4 شفت (Shaft)

شفت به عنوان عضو انتقال دهنده قدرت شناخته می شود.

قطر شفت در مقاطع مختلف تغییر می کند. بعبارت دیگر تغییر قطر شفت با توجه به توزیع متفاوت نیرو در قسمت های مختلف آن اجتناب ناپذیر است.

شفت پمپ Pump Shaft

#1-3-4 محاسبه قطر شفت

برای محاسبه قطر شفت در نقطه اتصال آن به پروانه، ابتدا باید دور دورانی پروانه و حداکثر توان نامی الکترو موتور تعیین گردد. سپس با فرض آن که شفت تنها تحت تاثیر نیروی پیچشی قرار دارد، با استفاده از تئوری حداکثر تنش برشی، قطر شفت را محاسبه می کنیم.

pump shaft diameter محاسبه قطر شفت

#4-4 آستین شفت (Shaft Sleeve)

از آنجا که شفت یک عضو گران قیمت در پمپ است باید در نشیمنگاه‌های یاتاقان و مکانیکال سیل، محافظت شود. از آستین شفت در نقاط یاد شده و یا برحسب ضرورت برای سراسر شفت استفاده می شود.

جنس آستین شفت باید حداقل از جنس محور و یا به لحاظ مشخصات فیزیکی مستحکم تر و مقاوم تر باشد.

Shaft sleeve آستین شفت

#5-4 پوسته پمپ (Pump Casing)

پوسته پمپ برای جلوگیری از نشت و حفظ فشار داخل پمپ به اتمسفر استفاده می شود. پوسته در پمپ های گریز از مرکز، روتور پمپ را محاصره می کنند که از طریق پروانه (های) نصب شده بر روی شفت چرخان، انرژی را به سیال، منتقل می کند.

انواع پوسته پمپ سانتریفیوژ

پوسته پمپ انواع مختلفی دارد که در ادامه به آن ها می پردازیم.

انواع پوسته پمپ سانتریفیوژ

پوسته پمپ گریز از مرکز را می توان براساس …. به انوع زیر دسته بندی می شود

پوسته حلزونی

پوسته افشان

همچنین از نظر نحوه برش، پوسته پمپ سانتریفیوژ را به دو دسته زیر دسته بندی می شود.

– پوسته با برش افقی

– پوسته با برش شعاعی

در ادامه به شرح اجمالی هرکدام می پردازیم.

#6-4 پوسته حلزونی (Volute Casing)

در پمپ سانترفیوژ انرژی جنبشی ایجاد شده در پروانه ها را باید به نحوی به فشار استاتیکی تبدیل کرد. یکی از راه ها، استفاده از یک پوسته با مقاطع عبور افزاینده هست که به آن پوسته حلزونی می گویند.

پوسته حلزونی Volute Casing

#1-6-4 Double Volute

سینگل ولوت و دابل ولوت پوسته پمپ سانتریفیوژ

در صورتی که تغیرات فشار ایجاد شده در حلزونی بسیار زیاد باشد، نیروی برایند شعاعی وارده زیاد می شود. در این گونه موارد مسیر عبور سیال در حلزونی بعد از 180 درجه با یک جداره به دو قسمت تقسیم می کنند. به این نوع پوسته ها، دوگانه یا Double Volute می گویند.

#2-6-4 پوسته افشان (Diffuser Casing)

در این ساختار مقطع عبور جریان بلافاصله بعد از عبور سیال از پروانه، سیال وارد یک گذرگاه با مقاطع افزاینده می شود که به این گذرگاه ها، دیفیوز می گویند.

Diffiser Casing پوسته افشان

ساختار دیفیوزی باعث می شود تا بتوان پروانه ها را نزدیک به هم چید. در نتیجه می توان از پوسته های دیفیوزی در پمپ های طبقاتی مانند BB4 و یا BB5 استفاده نمود. این ویژگی امکان استفاده از دیفیوزها در دبی های کمتر از 30m3/hr نیز فراهم شود. همچنین پوسته پمپ های مجهز به دیفیوز نیاز به هواگیری نخواهند داشت که در اصطلاح به آن ها Self-Venting گفته می شود.

#3-6-4 پوسته با برش افقی (Axially-split Casing)

زمانی که برش پوسته به موازات شفت پمپ باشد می گوییم پوسته دارای برش افقی است. از این نوع برش زمانی در ساختار پوسته استفاده می شود که نازل های ورودی و خروجی در پوسته پایینی قرار گیرند. این امر امکان دسترسی سریع روتور را بدون برهم زدن لوله کشی(Piping) فراهم می کند.

Axially-split Casing پوسته با برش افقی

#4-6-4 پوسته با برش شعاعی (Radially-split Casing)

زمانی که برش پوسته عمود بر شفت پمپ باشد، می گوییم پوسته برش شعاعی دارد. در این شرایط باید فضای جانبی مناسبی در راستای محور X و Y (راستای طولی و عرضی) در نظر گرفته شود.

Radially split Casing پوسته برش شعاعی

#7-4 رینگ‌های سایشی (Wear Ring)

رینگ های سایشی قطعاتی هستند که همواره برروی پوسته و بعضا لفافه (Shroud) پرونه نصب می شوند. هدف اصلی آن ها جلوگیری از تماس مستقیم دیواره داخلی پوسته و پروانه است. در حالت عادی نباید میان قطعات یاد شده تماس برقرار باشد و باید یک حداقل لقی در زمان نصب در نظر گرفته شود. لیکن درصورت خارج شدن از لقی های طراحی ، رینگ های سایشی از تماس مستقیم پروانه و پوسته بایکدیگر جلوگیری می کنند.

از دیگر کاربرد های این تجهیزات می توان به کاهش فرار سیال به پشت پروانه، اشاره کرد.

رینگ سایشی Wear Rings

#8-4 نشت‌بندهای پمپ (Pump Seal)

انواع نشت بندها

به طور کلی هرگاه بخواهیم از فرار سیال از محفظه ای به محفظه دیگر جلوگیری کنیم، گذرگاه های مستعد را نشت بندی می کنیم. روش های مختلفی برای نشت بندی وجود دارد که در پمپ ها از دو روش کلی زیر استفاده می کنند.

نشت بندی بوسیله پکینگ

نشت بندی بوسیله سیل های مکانیکی

در ادامه به توضیح مختصر هرکدام از این روش ها می پردازیم.

#1-8-4 نشت بندی بوسیله پکینگ ها (Packing Seal)

در این شیوه از لایی(واشر) هایی با نام پکینگ که شفت را احاطه می کنند استفاده می شود. ضخامت پکینگ ها حداکثر 12 میلی متر است.

در گذشته جنس پکینگ ها از پنبه نسوز یا آزبست بود که بدلیل سرطان زا بودن، دیگر استفاده نگردید. امروزه از مواد مختلف پلیمری که معروف ترین آن ها، پلی تترافلوئر و اتیلن است استفاده می گردد.

پکینگ ها در هر دو نوع شفت های دوار و شفت های رفت و برگشتی کاربرد دارند.

برای دفع حرارت تولید شده در میان لایی ها، یک حلقه قرار می دهند تا با استفاده از آن سیال تمیز از منبع بیرونی در فضای میان پکینگ ها توزیع شود. این حلقه به حلقه فانوسی معروف است و جنس آن معمولا از برنج یا برنز است.

#2-8-4 نشت بندی بوسیله سیل های مکانیکی (Mechanical Seal)

نشت بندهای مکانیکی یا مکانیکال سیل ها

توضیح درمورد مکانیکال سیل ها

اجزای تشکیل دهنده سیل های مکانیکی به شرح زیر است.

آستین شفت / یقه متحرک / صفحه متحرک / فنر / گلند / صفحه ثابت / O-ring

#9-4 یاتاقان‌ها (Bearing)

یاتاقان ها با هدف تحمل نیروهای شعاعی و محوری وارد بر تجهیزات پمپ، بر روی شفت پمپ جانمایی می شوند.

یاتاقان هایی که نیروهای شعاعی (رادیال) را تحمل می کنند، یاتاقان شعاعی و یاتاقان هایی که نیروهای محوری را تحمل می کنند، یاتاقان محوری می نامیم.

یاتاقان ها را براساس مکانیزم تحمل نیرو، به دو دسته غلتشی و هیدرودینامیکی تقسیم می نماییم. یاتاقان های غلتشی نیز خود به Roller Bearing ها و Ball Bearing ها دسته بندی می شوند.

یاتاقان ها

#10-4 کوپلینگ‌ها (Coupling)

کوپلینگ ها جهت انتقال قدرت از شفت محرک به شفت متحرک استفاده می شوند.

کوپلینگ Coupling

دو شفت نسبت به هم می توانند دارای نا هم محوری های متفاوتی باشند. از این رو کوپلینگ ها را برحسب میزان تحمل ناهم محوری، کوپلینگ ها را در دو گروه صلب و انعطاف پذیر دسته بندی می کنند.

انواع کوپلینگ

#1-10-4 کوپلینگ صلب (Rigid Coupling)

این نوع کوپلینگ در پمپ های عمودی استفاده می گردد و از دو نیم استوانه و یا از اتصال دو فلنج به یکدیگر تشکیل می شود.

#2-10-4 کوپلینگ انعطاف پذیر (Flexible Coupling)

این نوع کوپلینگ ها خود به چند دسته عمده تشکیل می شود که در ادامه به تعریف مختصری از آن ها می پردازیم.

کوپلینگ انعطاف پذیر Flexible Coupling

#1-2-10-4 کوپلینگ دنده ای (Gear Coupling)

این نوع کوپلینگ ها در سرویس هایی که جابجایی محوری شفت محرک و یا متحرک از حد تحمل رایج کوپلینگ های انعطاف پذیر خارج باشد، استفاده می شود.

کوپلینگ دنده ای Gear Coupling

#2-2-10-4 کولینگ فنری (Grid Coupling)

کوپلینگ های فنری بیشتر در پمپ های با توان های پایین و در سرویس های غیر فنری استفاده می شوند.

کوپلینگ فنری grid Coupling

#3-2-10-4 کوپلینگ انعطاف پذیر متریالی (Flexible Material Coupling)

در کوپلینگ های انعطاف پذیر متریالی ظرفیت تحمل نا هم محوری به علت متریال انعطاف پذیری است که میان اجزای انتقال دهنده قدرت قرار دارد.

دو نوع jaw و Pin Bushing از متداول ترین کوپلینگ های انعطاف پذیر متریالی می باشند.

Pin Bushing نیز از کوپلینگ های رایج مورد استفاده در پمپ های آتش نشانی اصلی است.

#11-4 شاسی پمپ (Pump Skid)

شاسی در حقیقت اسکلت و بنیان پمپ و تمام تجهیزات متصل به آن است.
توجه به این نکته ضروری است که واژه شاسی برای پمپ هایی با نصب افقی به کار می رود. و در پمپ های عمودی از واژه Mounting Plate / flange استفاده می شود.

شاسی پمپ

#6 منحنی های عملکرد و نقاط مهم پمپ سانتریفیوژ

منحنی های عملکرد و نقاط مهم آن ها، مهم ترین اطلاعات یک مهندس ماشینری برای انتخاب و بررسی پمپ ها می باشد. از مهم ترین منحنی و نقاط مهم آن ها در ادامه آورده شده است.

#1-6 منحنی P-Q (توان جذب شده توسط شفت بر حسب دبی)

شیب این منحنی وابسته به میزان سرعت مخصوص است.
اگر پروانه پمپ یک پروانه جریان شعاعی باشد، منحنی پمپ، اکیدا صعودی است.
و اگر پروانه پمپ از نوع پروانه جریان محوری باشد، هرچقدر سرعت مخصوص بیشتر شود، شیب منحنی کمتر شده و حتی در یک بازه شیب ن منفی خواهد شد.

#2-6 منحنی η-Q (بازده کلی پمپ برحسب دبی)

با داشتن منحنی P-Q و محاسبه توان هیدرولیکی بوسیله منحنی H-Q می توان راندمان کلی پمپ را توسط فرمول زیر محاسبه نمود:

بنابراین منحنی بازده کلی پمپ بر حسب دبی را می توان استخراج کرد.

#3-6 منحنی NPSH-Q (هد خالص مثبت در دهانه مکش برحسب دبی)

منحنی NPSH-Q می تواند رنج وسیعی را داشته باشد. NPSH1%، NPSH2%، NPSH3% و … .

منحنی NPSH-Q، یک منحنی افزاینده است. و منحنی NPSH3% یک منحنی اکیدا صعودی می باشد.

#4-6 منحنی لابانوف-راس (Labanoff-Ross)

براساس سرعت مخصوص در دهانه مکش دبی پمپ تا چه درصدی می تواند از نقطه عملکرد بهینه انحراف داشته باشد.

 

#5-6 منحنی H-Q (هد برحسب دبی)

در این منحنی نقاط عملکردی شرح داده می شوند.
در ادامه به شرح اجمالی از هرکدام از این نقاط می پردازیم

#6-6 نقطه کارکرد (Duty Point)

در منحنی دبی بر حسب هد، نقطه کارکرد پمپ از محل تلاقی منحنی مدار و منحنی هیدرولیکی پمپ بدست می آید.

بهتر است نقطه کارکرد پمپ را سمت راست نقطه BEP در نمودار H-Q انتخاب کرد.

#7-6 نقطه Shut-off یا Churning Point

با بستن شیر خروجی پمپ و یا بسته شدن ناگهانی مسیر جریان به هردلیلی، مقاومت مدار به بی نهایت رسیده و دبی تقریبا به صفر می رسد. در این نقطه پمپ مانند یک همزن عمل کرده و تنها سیال را می چرخاند. این نقطه را نقطه Shut-off یا Churning Point می نامند.

باقی ماندن در این وضعیت باعث بالا رفتن درجه حرارت سیال، پوسته و به دنبال آن انبساط دمایی در اجزای مکانیکی پمپ می گردد. بالا رفتن دما موجب آسیب رساندن به اجزای غیر فلزی و همچنین بروز ناهم محوری در شفت پمپ می شود. از اثرات ناهم محوری نیز می توان به آسیب به مکانیکال سیل ها و یاتاقان ها اشاره کرد.

#8-6 نقطه حداقل جریان پیوسته

نقطه حداقل جریان پیوسته از دو جهت مکانیکی و حرارتی مورد بررسی قرار می گیرد که در ادامه به شرح هرکدام می پردازیم:

#9-6 نقطه حداقل جریان پیوسته و پایدار مکانیکی (MCSF)

کم تر شدن جریان پمپ از مقدار یاد شده باعث بروز ناپایداری در عملکرد پمپ می شود. اولین نمود این ناپایداری، در ارتعاشات پمپ و اجزای متصل به آن است.

به عنوان یک قانون سرانگشتی می توان برای سرعت های مخصوص بالاتر از 30SI مقدار حداقل جریان پیوسته پایدار مکانیکی را 35 درصد دبی کارکرد پمپ در نظر گرفت. در سرعت های مخصوص کمتر از 30SI مقدار یاد شده را می توان تا 30 درصد نیز کاهش داد.

برای جلوگیری از کارکرد پمپ در نقطه ای پایین تر از نقطه حداقل جریان پیوسته و پایدار مکانیکی لازم است تا در خروجی پمپ یک مسیر کنارگذر تعبیه شود تا درصورت افزایش فشار در خط خروجی، تامین پیوسته حداقل جریان موردنیاز پمپ امکان پذیر باشد. برای اجرای این هدف، سه روش وجود دارد:

  • استفاده از اریفیس به عنوان محدود کننده جریان
  • استفاده از شیر کنترلی در مسیر کنارگذر
  • استفاده از ARV

#10-6 نقطه حداقل جریان پیوسته و پایدار حرارتی (MCTF)

حداقل جریانی است که باید از پمپ عبور کند تا اثرات افزایش درجه حرارت ناشی از قرارگیری در نقطه Shutoff را به بیرون از پمپ هدایت کند.

معمولا (ونه لزوما) مشکلات حرارتی پس از مشکلات مکانیکی بوجود آمده و مشاهده می شوند. بنابراین اگر تمهیدات لازم برای عبور حداقل جریان پیوسته و پایدار مکانیکی پیش بینی شود به صورت اتوماتیک حداقل جریان پیوسته و پایدار حرارتی نیز برای پمپ تامین خواهد شد.

#11-6 نقطه کارکرد بهینه (BEP)

مقدار دبی ای  را گویند که در آن راندمان هیدرولیکی به بیشینه مقدار خود برسد.
بیشینه شدن راندمان به دلیل کاهش ارتعاش ناشی از نیرو های شعاعی رخ می دهد.

نقطه ارزیابی پمپ (Rated Point)

این نقطه همان دبی و هد درخواست شده توسط خریدار است. بنابراین ارزیابی پمپ نیز در همین نقطه انجام و توسط سازنده، گارانتی هیدرولیکی می شود.
بهتر است تا نقطه ارزیابی پمپ و ارتباط با آن با نقطه راندمان بهینه در نامعادله زیر صدق کند:

تلرانس های مورد تایید نیز در استانداردهای مختلف با توجه به میزان هد توسعه یافته، تعیین شده و می تواند متفاوت باشد.

#12-6 نقطه Run-out

وقتی سرعت سیال در عبور از فضای میان پره ها از مقدار مشخصی بیشتر شود، پروانه و سیال، دیگر فرصت تبادل انرژی بیشتر با یکدیگر را نخواهند داشت. در این شرایط هر مقدار که شیر خروجی از پمپ را باز کنیم، دبی پمپ تغییر نخواهد کرد.

#13-6 حداکثر دبی مجاز

حداکثر مقدار دبی که پمپ در آن می تواند در محدوده مورد قبول ارتعاشی کار کند را به عنوان حداکثر دبی مجاز برای پمپ می شناسند.
محدوده مورد قبول ارتعاشی در استانداردهای پمپ مشخص گردیده است.
این مقدار عموما و معمولا نباید از 120 درصد دبی راندمان بهینه کم تر شود.

#8 انواع پمپ سانتریفیوژ

پمپ های سانتریفیوژ براساس استاندارد API610 به سه دسته زیر کلاس بندی می شوند.

#1-8 پمپ های سری OH

پمپ‌های سری Over-Hung یا به اختصار OH، افقی بوده و توسط کوپلینگ انعطاف‌پذیر به محرک مورد نظر متصل می شوند.
این پمپ ها به صورت OH1، OH2، OH3، OH4، OH5 و OH6 گروه بندی می شوند.

در بین گروه های پمپ سری OH، پمپ های OH6 از شهرت بیشتری  برخوردارند.

#2-8 پمپ های سری BB

پمپ‌های سری Between-Bearing یا به اختصار BB، افقی بوده و توسط کوپلینگ انعطاف‌پذیر به محرک مورد نظر متصل می شوند.
این سری از پمپ ها به گروه های BB1، BB2، BB3، BB4 و BB5 دسته بندی می شوند.

#3-8 پمپ های سری VS

پمپ‌های سری Vertically Suspended یا به اختصار VS با پمپ های Submerged و یا Submersible که در اصطلاح به آن ها پمپ های مستغرق گفته می شود متفاوت هستند.
این سری از پمپ ها بیرون از سیال قرار داشته و به اصطلاح هرمتیک نیستند.
پمپ های سری VS به گروه های VS1، VS2، VS3، VS4، VS5، VS6  و VS7 تقسیم می شوند.

#10 قیمت پمپ سانتریفیوژ

در بازار، پمپ های سانتریفیوژ تولید کنندگان داخلی و خارجی زیادی موجود می باشد.
البته که برای پمپ های مورد استفاده در پالایشگاه ها و مراکز دیگر نیاز به محاسبات و سفارش گذاری می باشد.

در این بخش از مقاله قیمت مختلف انواع پمپ سانتریفیوژ که توسط تولیدکنندگان مختلف عرضه می شود، ارائه شده است.

با توجه به عدم ثبات در بازار نمی توان قیمت شرکت ها را در این قسمت قرار داد و به جای آن محصولات هر شرکت را گذاشته و شماره تماس و راه های ارتباطی برای گرفتن قیمت های به روز را بدست بیاورید.

لیست قیمت پمپ سانتریفیوژ

#1-10 لیست قیمت پمپ سانتریفیوژ

لیست قیمت پمپ های سانتریفیوژ با دسته بندی های پر کاربرد در اینترنت به شرح زیر می باشد.

#2-10 قیمت پمپ سانتریفیوژ پمپیران

#3-10 قیمت پمپ سانتریفیوژ راد پمپ

#4-10 قیمت پمپ سانتریفیوژ استیل

#5-10 قیمت پمپ سانتریفیوژ آب

#11 مدار پمپ و اجزا به کار رفته در آن

مدار پمپ شامل قسمت های مختلفی هست. از شیر ایزولاسیون (Isolation Valve) که برای زمان تعمیرات و تعویض پمپ مورد استفاده قرار میگیره تا Flow Transmitter که وظیفه کنترل جریان را برعهده دارد.

از اجزا به کار رفته در مدار پمپ می توان به موارد زیر اشاره کرد:

#1-11 درین (Drain)

#2-11 اسپکتکل بلایند (Spectacle Blind)

Spectacle Blind اسپکتل بلایند

#3-11 استرینر (Strainer)

Strainer استرینر

#4-11 PDG) Pressure differential Gage)

Pressure difrrential Gage پرشر دیفرنشیال گیج

Pressure difrrential Gage گیج تغییر فشار

#5-11 کاهنده یا ریدیوسر (Reducer)

reducer ریدیسور

#6-11 ونت (Vent)

برای خارج کردن بخارهای آب در پوسته پمپ

#7-11 منبسط کننده (Expander)

#8-11 شیر یکطرفه (Check Valve)

#9-11 شیر کنترل جریان (Flow Control Valve)

#10-11 Flow Transmitter

#12 سیستم‌ها و ماژول‌های کاربردی پمپ ها

در بعضی موارد، پمپ ها برای عملکرد صحیح به سیستم های جانبی نیاز دارند.

مثلا ممکن است، بدلیل شرایط کارکرد، محفظه یاتاقان یک پمپ، حرارتی بیش از حد استاندارد تولید کرده و نیاز به خنک کاری داشته باشد. بدیهی است برای خنک کاری باید از یک سیال مانند آب یا هوا استفاده کنیم.

با این مقدمه به معرفی ماژول های کاربردی پمپ های سانتریفیوژ می پردازیم.

#12-1 ماژول آب خنک کننده پمپ

مصارف عمده آب خنک کننده در پمپ های سانتریفیوژ مربوط به مبدل حرارتی استفاده شده در سیستم های فلاشینگ و محفظه یاتاقان است. به طور کلی آب مصرفی و موردنیاز پکیج پمپ را می توان از دو طریق تامین کرد.

  • سیستم باز آب خنک کننده

در این سیستم از شبکه آب سایت استفاده می شود که باید دما و فشار مشخصی در ورودی و فشار مشخصی در خروجی داشته باشد.

  • سیستم بسته آب خنک کننده

در این سیستم از شبکه ای جدای از آب سایت استفاده می گردد.
علیرغم قیمت اولیه بالاتر تجهیزات این سیستم، هزینه تعمیرات، لوازم یدکی و فضای اشغال شده، در برخی موارد سیستم باز پالایشگاه به کارگیری سیستم بسته خنک کاری آب اجتناب ناپذیر خواهد بود. از این موارد می توان به محدودیت های فرایندی و یا ملاحضات تامین متریال به سبب بالا بودن کلر یا نمک موجود در آب، اشاره کرد.

#2-12 سیستم روانکاری پمپ

در یک نگاه کلی می توان سیستم روانکاری را به دو قسمت روانکاری با گریس و یا با روغن تقسیم بندی کرد.

در روانکاری با روغن از روش های مختلفی به شرح زیر می توان استفاده کرد. از این روش ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

#1-2-12 حمام روغن

در این شیوه قطعه ای که نیاز به روانکاری دارد را درون محفظه پر شده از روغن قرار می دهیم. قطعه مورد نظر می تواند چرخدنده یا یاتاقان باشد.
مشکل مهم روانکاری با استفاده از حمام روغن در این است که با کاهش جزئی ارتفاع روغن، روانکاری و کارکرد قطعه مورد نظر دچار اشکال می گردد. به عبارت دیگر ثابت نگه داشته شدن ارتفاع روغن در محفظه بسیار مهم می باشد.

#2-2-12 حمام روغن مجهز به مکانیزم Splash

این سیستم را با نام Oil Ring یا Ring Oiler نیز می‌شناسند. عملکرد این سیستم، مشابه همان حمام روغن می باشد با این مشخصه که از ابزار تلاطم روغن و پاشش آن که یک حلقه استفاده می شود. این حلقه از جنس برنج می‌باشد و در هنگام چرخش شفت، با روغن برخورد کرده و آن را Splash می‌کند.

از برتری های این روش نسبت به روش حمام روغن می توان به روانکاری بهتر قطعه اشاره کرد. اما محدودیت استفاده از این روش، حداقل سرعت دورانی است که شفت باید داشته باشد تا عمل Splash روغن به طرز صحیحی انجام شود. این سرعت دورانی بر روی هر مدل پمپ و بسته به قطعه استفاده شده، بصورت تجربی بدست می آید.

#3-2-12 روانکاری به کمک مه روغن

در این روش به کمک اجکتور و سیستم های وابسته، روغن اتمیزه شده و مه تولید می شود.
سپس مه ایجاد شده به داخل محفظه یاتاقان وارد شده وپس از روانکاری یاتاقان از طرف دیگر آن خارج می‌شود.

یکی از مزیت های این روش، روانکاری کامل قطعات است.
از معایب این روش نیز به اشتعال پذیر بودن قطرات روغن و همچنین نشت این قطرات به بیرون از محفظه اشاره کرد.
به سبب معایب گفته شده، این روش از نظر محیط زیستی  مردود شناخته شده و مرسوم نیست.

#4-2-12 روانکاری اجباری

در مواقعی نمی توان از سیستم روانکاری سنتی استفاده کرد. بطور مثال یاتاقان های مورد استفاده هیدرودینامیکی می باشند و یا بعبارت دیگر Tilting Pad  هستند. این یاتاقان ها نمی توانند با حمام روغن کار کرده و نیاز به فشار روغن دارند. یا در مثال دیگر یاتاقان مورد استفاده ژورنال هست. در این گونه مواقع از سیستم روانکاری اجباری استفاده می کنیم.

یکی از پارامترهایی که در روانکاری باید آن را در محدوده مجاز حفظ کرد تا دستگاه آسیب نبیند، دمای روغن است. در روش روانکاری اجباری برای کنترل دمای روغن از فن های نصب شده در پشت محفظه یاتاقان و Water Jacket استفاده می شود.

#5-2-12 سیستم روانکاری چرخشی

درصورتی که به هردلیل نتوان با روش های یاد شده در روانکاری اجباری دمای روغن را کنترل کرد، ناگزیریم تا روغن را از محفظه یاتاقان خارج کرده و در یک کولر خارجی خنک کنیم. به همین دلیل از آن با نام سیستم روانکاری چرخشی یاد می شود.

پمپ های استفاده شده در سیستم های روانکاری عموما از نوع روتاری(جابجایی مثبت) می باشند. البته پمپ های سانتریفیوژ نیز کمابیش در سیستم های روانکاری نیز به کار گرفته می شوند. مشخصه این پمپ ها توان مصرفی بسیار پایینشان هست.

#6-2-12 سیستم روانکاری تحت فشار

در صورتی که یاتاقان های مورد استفاده در سیستم روانکاری از نوع هیدرودینامیکی باشندباید روغن با فشار وارد محفظه یاتاقان شود. برای این منظور از سیستم روانکاری تحت فشار استفاده می کنیم. اجزای این سیستم همانند مورد پیشین است با این تفاوت که پمپ های استفاده شده فشار بیشتری را تامین کرده و در نتیجه توان مصرفی آن ها بالاتر خواهد بود.

سیستم روانکاری تحت فشار را می توان در هر دو دسته روانکاری عمومی و روانکاری برای مصارف خاص طبقه بندی کرد.

مخزن روغن

هیتر روغن

پمپ های روغن

کولر روغن

کولر هوا خنک

مبدل های حرارتی

#3-12 فیلتر های روغن پمپ

بدیهی است که قبل از ورود روغن به قسمتی که باید تحت روانکاری قرار گیرد، باید از صافی عبور کند.
صافی روغن از دو قسمت بدنه و کارتریج (cartridge) تشکیل شده است.

جهت اطمینان معمولا از دو صافی به صورت موازی با یکدیگر و همراه با شیر تعویض استفاده می شود.

#4-12 Inter Connecting Pipingها

#5-12 ماژول پایش و کنترل ماشین (Vibration & Temperature Monitoring System (VTMS یا (MMS)

نظارت بر وضعیت ماشین با هدف پیش بینی سایش مکانیکی و خرابی صورت می گیرد.
لرزش ، سروصدا و اندازه گیری دما اغلب به عنوان شاخص های اصلی وضعیت دستگاه مورد استفاده قرار می گیرند.
روندهای موجود در داده ها اطلاعات بهداشتی مربوط به دستگاه را در اختیار شما قرار می دهد و به تشخیص زود هنگام نقص دستگاه کمک می کند، که از خرابی غیر منتظره و تعمیر پرهزینه جلوگیری می کند.

#13 مراجع و استاندارد پمپ

متخصصان همواره درصدد هستند تا با گردآوری حداقل نیازمندی‌ها، از ورود سلیقه‌ها به مباحث پایه‌ای تجهیزات دوار جلوگیری کنند.
در این راستا برخی از سازمان‌های مهندسی اقدام به انتشار کتب و استانداردهای مهندسی در زمینه پمپ سانتریفیوژ کرده‌اند.
ما در پست مراجع و استاندرادهای پمپ سانتریفیوژ به شرح هرکدام از این مراجع و استانداردها پرداخته ایم.

این را هم ببینید
مراجع و استاندارد های پمپ

 #14 بازار کار پمپ سانتریفیوژ

پمپ ها در همه جا کاربرد دارند. از ساختمان های ساده مسکونی برای آب رسانی گرفته تا صنایع بزرگی مانند نفت، گاز، پتروشیمی و نیروگاه ها که برای تحقق اهداف فرایندی مورد استفاده قرار می گیرند.
مثال انتقال نفت خام را می توان مصداق این جمله معروف دانست که پمپ ها گاهی پول جابجا می کنند!
این مثال پرده از بازار کار وسیع در این زمینه بر می دارد و نشان دهنده عرصه وسیع فعالیت

  • سازندگان (در بخش طراحی و انتخاب)
  • مشاوران (انتخاب، تست و سفارش گذاری) و
  • بهره برداران (بهره برداری صحیح از پمپ ها در نواحی صحیح عملیاتی به همراه امکان برداشت از مدارک مهندسی و عملیاتی)

دارد.

مقاله بالا بخشی از بسته جامع آموزش پمپ سانتریفیوژ (PCP) است.

ویدیوهای اصلی با کیفیت عالی (FullHD) هستند. برای مشاهده کامل بسته کلیک کنید.

مشاهده بسته پمپ سانتریفوژ
بسته پمپ سانتریفیوژ

به آموزش پمپ سانتریفیوژ علاقه مندم

اگر محتوای آموزشی پمپ سانتریفیوژ را می پسندید برای دریافت آموزش های رایگان فرم را تکمیل کنید.

شماره موبایل پشتیبانی: ۰۹۰۱۷۰۳۹۳۲۹


نظرتون درباره این مقاله چیه؟
ما رو راهنمایی کنید تا اون رو کامل تر کنیم و نواقصش رو رفع کنیم.

توی بخش دیدگاه ها منتظر پیشنهادهای فوق العاده شما هستیم.