شرايط و وضعيت درمكش پمپ Suction conditions
فروردین ۶, ۱۳۹۶
اطلاعات مربوط به عملكرد پمپ (Pump Performance Data)
فروردین ۱۵, ۱۳۹۶

عملكرد  پمپ در يك سيستم فرايندي


 مقدمه

 نمونه اي از يك سيستم فرايندي


 افت فشار درسيستم


 فشار استاتيكي وهد


 پمپ جابجايي مثبت درسيستم فرايندي


 پمپ سانتريفوژ در سيستم فرايندي


 پايداري پمپهاي سانتريفوژ

مقدمه
پمپها نيز مانند كمپرسورها تقريبا جزء لاينفك هرسيستم فرايندي مي باشند.اين تجهيزات بايد درسطوح بالايي از قابليت اطمينان ودسترس پذيري قرارداشته باشندتابتوانندد بصورت مداوم عمل كرده وبا حداقل توان مصرفي نيازهاي مرتبط باتوليد رامرتفع نمايند.تاثير سيستم فرايندي بر روي قابليت در دسترس بودن((Availiability پمپ به نوع پمپ بستگي دارد.درواقع تاثير سيستم بر قابليت در دسترس بودن پمپهاي جابجايي مثبت با تاثير آن بر روي پمپهاي جنبشي كاملا متفاوت مي باشد.درپمپهاي جنبشي هنگاميكه هد مورد نياز سيستم (دلتاپي درفلنجهاي پمپ ويا گراويته ويژه)تغيير كند آنگاه دبي پمپ نيز تغيير ميكند.ولي درپمپهاي جابجايي مثبت ،ظرفيت متاثر از هد مورد نياز سيستم نمي باشد.دراين مقاله اثرات سیستم فرایندی بر روي هر دونوع پمپ(جابجايي مثبت وجنبشي)را مورد بررسي قرارخواهيم داد.
نمونه اي از يك سيستم فرايندي
از پمپها براي انتقال مايعات از يك سطح انرژي به سطوح بالاتر فرايندي كه براي اين منظور درنظر گرفته شده استفاده مي شود.هرسيستم فرايندي از دوقسمت اصليي تشكيل يافته است كه اين قسمتها عبارتنداز:قسمت مكش-قسمت خروجي
از جمله اجزاي تشكيل دهنده يك سيستم مي توان به تجهيزاتي همچون صافي هاي مكش((Suction Strainer،ظروف تحت فشار((Pressure Vessles،پمپها،كورهه ها،مبدلهاي حرارتي ويك شيركنترل اشاره كرد.(شكل زير)تمامي اين تجهيزات بر ميزان اتلاف اصطكاك كلي سيستم مي افزايندودرنتيجه نقطه عملكرد جريان وفشار پمپي را كه سيال ويژه اي را دريك سرعت مشخص پمپاژ مي كند تعيين مي كنند.
افت فشار سيستم
مفهوم اريفيس معادل((Equivalent Orificeدر اين قسمت مورد بحث وبررسي قرارخواهد گرفت.
هرپروانه مي تواند معادل يك سري اريفيس درنظر گرفته شود.ورودي پروانه بعنوان يك اريفيس وخروجي آن بعنوان اريفيس ديگر بوده وهمچنين لقي هاي رينگ سايشيي پوسته وپروانه را مي توان بعنوان اريفيسهاي معادل ديگر درنظر گرفت.ذكر اين نكته حائز اهميت استكه هم قسمت مكش وهم قسمت خروجي در سيستم فرايندي براي يك نقطه مشخص (درزمان ودبی معین) را مي توان بعنوان اريفيسهاي معادل ديگر كه درقسمت مكش وخروجي پمپ قرارگرفته اند درنظر گرفت.
جهت فهم ودرك چگونگي عملكرد يك پمپ دريك سيستم ،بايد منحني هاي مقاومت انواع سيستمها را بررسي كرده ونقطه عملكرد پمپ را درداخل هرسيستم فراينديي (مجموعه اي شامل چندين قسمت متصل شده كه با همديگر كار مي كنند)تعيين كنيم.
همانگونه كه درشكل صفحه قبل مي توان مشاهده كرد هر سيستم داراي پمپ همواره از دوقسمت تشكيل گرديده كه اين دو قسمت عبارتند از:سيستم مكشش وسيستم خروجي.بنابراين هدف اصلي ازبكارگيري پمپ انستكه مايع از قسمت مكش سيستم با سطح فشار فرايندي به سطح فشار خروجي نهايي منتقل گردد.مايع از قسمت مكش ظرف بطرف پمپ جريان پيداكرده ودراين قسمت بواسطه اتلاف اصطكاكي ،مقداري از فشار حاصله كاسته مي شود.(جهت جلوگيري ار بروز پديده Flashing لازمست اين فشار بالاتر از فشار بخار قراربگيرد).فشار درفلنج خروجی پمپ،مجموع مقاومتهای سیستم (پايپينگ،مبدلها،كوره،شير كنترل و...)از قسمت انتهايي فلنج خروجی تاانتهای سیستم است.نکته مهمی که باید به ان توجه نمود انستکه اختلاف هد یا انرژی مورد نیاز پمپ،تحت اثر مستقیم مقاومت خروجی و ورودی سیستم قرار دارد.
فشار استاتيكي وفشار هد
علاوه بر اجزايي كه اتلافات اصطكاكي را درسيستم پديد مي اورند،هد ويا مقاومت سيستم داراي دو جزءديگر مي باشد كه اين دو جزءعبارتند از:فشار استاتيكي وهدد ارتفاع((Elevation Head.
اتلاف ناشي از اصطكاك بامجذور نرخ جريان تغيير ميكند وبه مواردي همچون نوع قرارگيري پايپينگ ،قطر لاين وطول كلي معادل(شامل شيرها واتصالات)بستگي دارد.فشارر استاتيكي عبارتست از اختلاف فشار قسمت خروجي ظرف((Vessleبا فشار درقسمت مكش آن.هد ارتفاع عبارتست از اختلاف سطح مايع بين قسمت مكش وخروجي ظرف.اگر نمودار اين سه بخش (اتلاف اصطكاكي-فشار استاتيكي وهدارتفاع)را درمقابل نرخ جريان ترسيم كرده ومقدارنهايي وكلي آنها را (بر روي هم)درنظر بگيريم آنگاه منحني حاصله بعنوان منحني هد مورد نياز سيستم خواهد بود.
عملكرد يك پمپ جابجايي مثبت درسيستم فرايندي
يك پمپ جابجايي مثبت قادر است تا جريان تقريبا ثابتي را توليد نمايد اين در حالي استكه در حين توليد اين جريان بر ميزان هدمايع دائما افزوده مي شود.پمپ وسيستمم محرك آن به گونه اي طراحي مي شوند كه قابليتهاي فوق را تامين نمايند.بنابر اين مي توان اينگونه نتيجه گرفت كه يك پمپ جابجايي مثبت به تغييرات سيستم وتغييرات گراويته ويژه سيال نسبتا تميز حساس خواهد بود.شكل زير را ببينيد.
عملكرد يك پمپ سانتريفوژ در يك سيستم فرايندي
از طرف ديگر،چون ويژگي وخاصيت پمپ سانتريفوژ آنستكه با چرخش پره ها،بر روي مايع كاري صورت گرفته ودراثر آن بر ميزان هد مايع افزوده مي شودلذادراين پمپهانقشش اساسي بر عهده سرعت مي ياشد.هر عاملي كه باعث تغيير در ميزان سرعت گرددآنگاه اين تغييرات در ميزان هد توليد شده توسط پمپ تاثير داشته ودرنهايت تغيير در ميزان جريان را به دنبال خواهد داشت.
اين پمپها نسبت به تغييرات سيستم وهمچنين تغيير گراويته ويژه سيال بسيار حساس بوده واگر بر مقاومت سيستم افزوده شود آنگاه از ميزان دبي پمپ كاسته مي شود.
ثبات وپايداري پمپ گريز از مركز (Centrifugal Pump Stability )v هد مورد نياز براي سيستم فرايند تابعي از افت فشار سيستم وگراويته ويژه مايع مي باشد.هرگونه تغيير در هركدام از اين متغيرها باعث تغيير درميزان هد(انرژي)مورد نيازز فرايند شده ودرنهايت بر روي نقطه عملكرد يك پمپ جنبشي تاثير خواهد گذاشت.البته نقطه عملكرد درپمپهاي جابجايي مثبت متاثر از تغييرات فوق نمي باشد زيرا اين پمپها توانايي ايجاد وتوليد هد(انرژي)نامحدودي دارند.
همانگونه كه در اين مبحث عنوان گرديد ،هد موردنياز حاصل اختلاف فشار استاتيكي وهد ارتفاع بوده وبصورت نمودار اتلاف اصطكاكي درمقابل نرخ جريان ترسيمم ميگردد.درسيستمهاي فرايندي مختلف منحني هد مورد نياز نيزمتفاوت مي باشد.(شكل زير)
مثلا يك سيستم باحلقه برگشتي یاسیرکولاسیون((Reflux Loop، صرفا داراي اتلاف اصطكاكي بوده ومنحني مقاومت سيستم آن نسبتا شيب دار خواهد بود.درصورتيكه درسيستمي كه يك پمپ تغذيه بويلر با مقاومت نسبي كم وجود داشته باشدآنگاه منحني مقاومت سيستم شيب كمتري خواهد داشت.
میتوان دریافت که ترکیب یک منحنی سیستم نسبتا مسطح ویک منحنی مشخصه ناپایدار (درمنحنی ناپایدار ،هدپمپ درحالتیکه خروجی پمپ بسته است پائین ترر ازهدماکزیموم پمپ می باشد)می تواند منجر به یک بهره برداری ناپایدار شود.شایع ترین سیستمی که وجود دارد حالت بینابینی است .بطور مثال استفاده از پمپهای زمینی در انتقال سیال.
يك برداشت وتصور نادرست در ان زمينه وجود دارد وآن اينستكه اگر منحني هد يك پمپ بصورت تخت باشد آنگاه اين پمپ ذاتا ناپايدار مي باشد.اين تصور لزوما درست نميي باشدزيرا نقطه عملكرد هر پمپ بعنوان نقطه تعادل بين هد(انرژي)مورد نياز سيستم وهد توليد شده بوسيله پمپ مي باشد.

کالاپمپ، تخصصی ترین مرکز مشاوره، تامین و تعمیر انواع پمپ و موتور آلات صنعتی در ایران