پمپ ها

هنگامی که فشار سیال بسیار کاهش یابد یا دمای آن زیاد بالا رود ، پدیده تبخیر اتفاق می افتد . تمام پمپهای سانتریفوژ برای ممانعت از این تبخیر به هدی در خط مکش نیاز دارند که توسط سازنده پمپ تعیین می گردد و با فرض اینکه سیال پمپ شده ، آب خنک و تازه در دمای C 200 است ، محاسبه می شود .
از آنجا که خطوط لوله بین منبع تا مکش پمپ باعث ایجاد تلفات می شوند ، باید بعد از محاسبه ی این تلفات هد را تعیین کرد . روش دیگر بیان این مطلب این است که یک هد مثبت خالص مکش لازم (NPSHR) است تا از تبخیر سیال ممانعت کند .
با تفريق هد مثبت خالص مكش موجود (NPSHA) و فشار بخار سيال پمپ شده، عددي بدست مي آيد كه بايد برابر يا بزرگتر از هد مثبت خالص مكش لازم باشد . براي حل مشكل تبخير بايد هد مكش را افزايش ، دماي سيال را تنزل و يا NPSH لازم را كاهش داد كه در اين قسمت هر يك بررسي مي شوند :

الف)افزايش هد مكش :
سيال داخل مخزن را افزايش دهيد .
سطح مخزن را بالا ببريد .
پمپ ها در گودال (سطح پايين تر از مخزن) بگذاريد .
تلفات لوله را كاهش دهيد . اين تلفات به دلايل مختلفي اتفاق مي افتند از جمله:
- طراحي سيستم غلط است . اتصالات بسيار زياد و يا قطر لوله بسيار كوچك است
- خط لوله تركيده است .
- مواد جامد بر روي جداره هاي لوله تشكيل شده است .
- لوله مكش توسط يك ماشين سنگين زير گرفته شده و تركيده است .
- صافي توري لوله مسدود شده است. .
- هواگيرها ممكن در هواي سرد يخ بزنند ؛ مطمئن شويد كه هواگير مخزن باز است و مسدود نيست .
- چيزي داخل لوله گير كرده كه ممكن است همانجا به وجود آمده و يا طي آخرين باز كردن سيستم از آن خارج و تميز نشده باشد . مثلاً احتمال دارد شير يكطرفه بشكند و نشيمنگاه آن در داخل لوله گير كند .
- جداره لوله يا اتصال خورده شده است .
- پمپي بزرگتر نصب شده و سيستم موجود بخاطر دبي افزايش يافته ، تلفات بسيار زيادي دارد .
- به جاي شير كشويي از شير سوپاپي استفاده شده است .
- پوششهاي گرمايي يخ زده و لوله تركيده است .
- واشري داخل لوله گير كرده است .
- سرعت پمپ افزايش يافته است .
يك پمپ كمكي نصب كنيد .
مخزن را پر فشار كنيد .
ب) پايين آوردن دماي سيال :
تزريق مقدار كمي از سيال خنك كاري به مكش پمپ ، اغلب قابل اجرا است .
لوله كشي را از تابش آفتاب ايزوله كنيد .
نسبت به خطوط باز چرخش رانش دقت كنيد ، چرا كه مي توانند باعث گرم شدن سيال مكش شود .
ج) كاهش NPSH لازم :
از پمپ دو مكشه استفاده كنيد . اين كار مي تواند NPSHR را تا 27% كاهش داده و يا در بعضي موارد به شما اجازه دهد كه سرعت پمپ را تا 41% افزايش دهيد .
از پمپي با سرعت پايين تر استفاده كنيد .
از پمپي با دهانه بزرگتر چشم پروانه استفاده كنيد .
در صورت امكان اينديوسر نصب كنيد ؛ چرا كه مي تواند NPSHR را تا حد 50% كاهش دهد .
از چند پمپ كوچكتر استفاده كنيد . سه پمپ با نصف دبي ارزانتر از پمپي بزرگتر به علاوه يدكي آن خواهد بود ؛ ضمن اينكه انرژي كمتري هم مصرف مي كنند .
2- بلعيدن هوا
پمپ سانتريفوژ مي تواند 5/.%حجمي هوا را پمپاژ كند و در 6% هوا ، نتايج مي توانند خطرناك باشند . هوا از راه هاي مختلف وارد سيستم مي شود كه عبارتند از :
كاسه نمد
شيرهاي روي خط لوله آب
نشتي فلنجها
گردابه سيال
نصب خط فرضي باي پس بسيار نزديك به مكش
هر دو مورد تبخير و بلعيدن هوا روي پمپ تأثير يكساني مي گذارند . حبابها هنگامي كه از چشم پروانه به سمت قسمتهاي پر فشار روانه مي روند ، متلاشي مي شوند . بلعيدن هوا به ندرت باعث آسيب به پروانه يا پوسته مي شود . اثر اصلي بلعيدن هوا تلفات دبي مي باشد .
اگر چه بلعيدن هوا و تبخير هر دو اتفاق مي افتند ، اما راه حلهاي جداگانه اي دارند .
بلعيدن هوا به شدت تبخير نبوده و به ندرت باعث آسيب رساندن مي شود ، اما دبي پمپ را كاهش مي دهد .

3- باز چرخش داخلي
اين وضعيت بر روي لبه ورودي پروانه قابل مشاهده است و معمولاً در نوك رانش كه به سمت مكش برمي گردد ، ايجاد مي شود . باز چرخش داخلي ممكن است در چشم مكش پمپ نيز پديدار شود .
چنانچه از اسمش پيداست ، سيال باز چرخش مي كند و سرعتش افزايش مي يابد تا تبخير شود و سپس در محيط فشار بالا فرو مي ريزد . اين موضوع هميشه در پمپهاي با NPSH پايين ايجاد مشكل مي كند . براي جلو گيري از اين مشكل ، واژه « سرعت مخصوص مكش» تعريف مي شود تا شما را در تعيين اينكه چگونه پمپ نزديك بهترين نقطه بازدهي (BEP) كار كند ، راهنمايي نمايد .
4- اغتشاش
بهتر است سيال داخل لوله داراي سرعتي ثابت باشد . خوردگي يا انسداد مي تواند سرعت سيال را تغيير دهد و با تغيير سرعت سيال فشار نيز تغيير مي كند. طراحي خوب لوله كشي شامل موارد زير است :
فاصله بين مكش پمپ و اولين زانويي ، 10برابر قطر لوله باشد .
در چيدن چند تايي پمپ ها ، ترجيح داده مي شود كه براي هر پمپ محدوده مجزايي وجود داشته باشد تا مكش يك پمپ با ديگري تلاقي نكند و اگر عملي نباشد ، تعدادي از پمپها را مي توان در يك مخزن بزرگ تكي به گونه اي نصب نمود كه :
پمپها در امتداد خطي عمودي بر ورودي جريان قرار گيرند .
فاصله ي بين محور پمپها بايد دست كم دو برابر قطر مكش باشد .
دبي هر پمپ بايد كمتر از gpm 15000 باشد .
فاصله بين لقي ديواره پشت پروانه تا محور پمپ بايد حداقل 75/0 قطر مكش باشد .
5- بدي مسير پره
توجه داشته باشيد كه آسيب وارده به لبه پروانه ، از نزديكي زياد آن به دماغه پمپ (حلزوني) ناشي مي شود . در صورتي كه لقي (فاصله بين لبه پروانه و دماغه حلزوني) بسيار كوچك باشد ، سرعت افزايش و فشار كاهش مي يابد و در نتيجه تبخير موضعي بوجود مي آيد . حبابها بلافاصله بعد از دماغه متلاشي مي شوند و در آن حوالي آسيبهاي وارده به حلزوني مشاهده خواهند شد . براي ديدن آسيبها ، به نور چراغ قوه و آينه نياز است ، مگر اينكه به بيرون از حلزوني نيز رخنه كرده باشند .
آسيبها به مركز پروانه محدود مي شوند و بر روي لفافها گسترش نمي يابند . اگر شما حداقل گشادي بين لبه پروانه و دماغه را 4% قطر پروانه براي پروانه هاي با اندازه كوچك (كمتر از ً14 يا mm355) و 6% در پروانه هاي با اندازه بزرگتر (بزرگتر از ً14 يا mm 355) در نظر بگيريد ، مي توانيد اين مشكل را رفع كنيد .
در پمپ های دو مکشه ، چون چون چشم پروانه دوتاست ، دبی تقسیم بر 2 می شود.
سعی کنید پمپهای با سرعت مخصوص مکش کمتر از 8500 (5200 متریک)خریداری نمایید و از مقادیر بالای 12000 (8000 متریک) به استثنای شرایط خاص صرف نظر کنید .
مخلوط هیدروکربن ها و آب داغ در 9000 تا 12000 (5500 تا 7300 متریک) یا بالاتر ، احتمالاً می توانند کارکرد رضایت بخشی داشته باشند .
سرعت مخصوص بالا نشان می دهد که چشم پروانه بزرگتر از حد طبیعی است و بازده ممکن است برای فراهم آوردن NPSHR پایین به خطر افتد .
مقادیر بالاتر سرعت مخصوص ممکن است به طراحی خاصی نیاز داشته باشد و همراه با مقداری کاویتاسیون کار کند .
عموماً پمپی که 50% زیر نقطه بهترین بازده (BEP) کار می کند ، کمتر قابل اطمینان است .
در پمپهایی با پروانه باز ، معمولاً می توان با تنظیم لقی پروانه طبق مشخصات سازنده مشکلات را تصحیح کرد . پمپهای با پروانه بسته مشکلات بیشتری دارند و به نظر می رسد که بهترین راه حل کاربردی این باشد که با سازنده تماس گرفته و درخواست شود تا در مورد طراحی پروانه و تغییرات ممکن در طراحی آن یا لقی های رینگ سایشی بررسی کند .