پرسش های کاربردی پمپ

عواملی که سبب ارتعاش بیش از اندازه پمپ میشوند چیست؟
چگونه نرخ جریان یک پمپ دوار، با میزان گاز در مایع تغییر میکند؟
در مواردی که میزان سطح صدا در شرایط نصب پمپ دارای اهمیت است، چه عواملی در انتخاب پمپ باید در نظر گرفته شوند؟
پروانه پمپ ها با چه دقتی باید بالانس شوند تا در هنگام کار ارتعاش غیرقابل قبول نداشته باشند؟

پرسش هایی در ارتباط با پمپ

عواملی که سبب ارتعاش بیش از اندازه پمپ میشوند، چیستند و چگونه میتوان دلیل مشخص هر یک از انواع ارتعاش را تعیین نمود؟

عواملی که بر ارتعاش تاثیر میگذارند، عبارتند از:

• – عدم توان مکانیکی قطعات دوار

• – عدم توازن مکانیکی ناشی از سایش سیالات خورنده

• – فرکانس طبیعی و تشدید پمپ و محرک

• – مشکلات مکانیکی گوناگون

• – اغتشاشات هیدرولیکی

• – رزونانس هیدرولیکی در لوله کشی

• – استحکام سازه ای ضعیف

شانه	کنترل توالی	دلیل احتمال	توضیحات
ارتعاش در صفحه شعاعی، متناسب با میزان عدم توازن یا سرعت	۱× RPM	عدم توازن – عدم توازن پروانه -انسداد -فوندانسیون ضعیف -ساپورت نا مناسب لوله	منبع متداول ارتعاش
ارتعاش فقط در یک سرعت	۱× RPM	رزونانس مکانیکی -عدم توازن موتور -عدم توازن پروانه -طراحی پمپ -فوندانسیون ضعیف -ساپورت نامناسب لوله	با آزمون فرکانس طبیعی پمپ در سرعت کارکرد، تایید میشود.
N×RPM	با آزمون فرکانس طبیعی پمپ در فرکانس عبور پروانه تایید میشود. N فرکانس عبور پروانه است.
N×RPM	رزونانس آکوستیک	با آزمون شکل موج تایید میشود. Nفرکانس عبور پروانه است
N×RPM	رزونانس آکوستیک	از حس گر فشار برای اندازه گیری نوسانات فشار در لوله استفاده کنید. N فرکانس عبور پروانه است.
مولفه محوری ارتعاش ۵۰+ سطح شعاعی است	۱× RPM V×RPM	مکش گردابی	به پایداری جریان در مکش توجه کنید. v تعداد پره های پروانه است.
۱× RPM 2×RPM	عدم هم ترازی کوپلینگ شفت خمیده	با استفاده از ساعت تراز میزان انحراف مجاز را کنترل کنید.
ارتعاش نامنظم	High	یاتاقان های ضد اصطکاک نامناسب	از سرعت برای اندازه گیری استفاده کنید. به محفظه یاتاقان گوش کنید.
ارتعاش بلافاصله پس از قطع توان، متوقف میشود	۱×RPM 1 or 2× synch speed	الکتریکی	موتور، منبع توان و درایو فرکانس متغیر نامناسب است.

چگونه نرخ جریان یک پمپ دوار، با میزان گاز در مایع تغییر میکند؟

اغلب مایعات مستعد ورود هوا یا گاز به داخل آنها هستند. ورود هوا در سیستم هایی که به صورت مکرر بازچرخش میشوند و در معرض هوا قرار میگیرند، شایع است و همچنین در سیستمهایی که پمپ بصورت عمدی یا غیر عمدی مقداری هوا را منتقل میکنند، دیده میشود. بسیاری از مایعات شامل هوا یا گازهای محلول هستند.

میزان حل شدگی هوا یا گاز در مایعات با نوع مایع، زمان و شرایط در معرض هوا قرار گرفتن و…. متغیر است. روغن های روانکاری در فشار و دمای اتمسفر میتوانند تا ۱۰ درصد حجمی هوای محلول داشته باشند. در شرایط مشابه، بنزین میتواند تا ۲۰ درصد هوای محلول داشته باشد.

هوا یا گاز محلول که توسط پمپ دوار منتقل میشود، عامل مهمی است که بر عملکرد مکانیکی و هیدرولیکی پمپ اثر میگذارد. به ویژه زمانی که فشار ورودی منفی وجود داشته باشد. زمانیکه فشار ورودی کمتر از فشار اتمسفر باشد، گاز داخل سیال منبسط میشود و یا گاز محلول آزاد میشود. بنابراین بخش بزرگتری از حجم جا به جایی پمپ را اشغال میکند و نرخ جریان پمپ را کاهش میدهد. یک مایع در حالت اشباع در یک دمای مشخص میتواند حداکثر میزان گاز محلول را در خود داشته باشد.

در مواردی که میزان سطح صدا در شرایط نصب پمپ دارای اهمیت است، چه عواملی در انتخاب پمپ باید در نظر گرفته شوند؟

سطح صدای کل یک پمپ روتودینامیک ترکیبی از مشارکت اجزای گوناگون آن مانند خود، پمپ محرک و گیربکس است. اصولا در پمپ های روتودینامیک صدا از طریق اثرات هیدرولیکی وارد شده بر پوسته پمپ تولید میشود و متعاقبا از طریق هوا منتشر میشود. صدا همچنین از طریق مسیرهای سیال (لوله کشی پمپ) و مسیرهای سازه ای (پایه تجهیزات) انتشار می یابد.

تولید صدای پمپ با افزایش سرعت، توان و در ساختارهای مدرن سبک وزن از اهمیت بیشتری برخوردار میگردد. در پمپ ها با محرک موتور الکتریکی و به ویژه در توان های کم، موتورها سهم بیشتری از کل  صدای تولیدی را نسبت به پمپ ها دارند.

در کاربردهایی که کمترین صدا مد نظر میباشد، قاعده اصلی انتخاب پمپی با در سطح سرعت سیال و سرعت دوران محتاطانه است و به همین دلیل اغلب استفاده از کوچکترین و اقتصادی ترین پمپی که در بیشترین سرعت دورانی ممکن و سرعت های مایع بالا کار میکند، امتناع میشود. همچنین یک نصب بدون صدا نیاز به رهایی کامل از کاویتاسیون احتمالی دارد و این به معنی حاشیه هد خالص مکش مثبت محتاطانه و دقت در طرح لوله کشی مکش میباشد.

در بیشتر موارد صدای هیدرولیکی با کارکرد پمپ در نرخ جریان های خیلی بیشتر یا کمتر نسبت به نقطه بالاترین راندمان، افزایش می یابد. در این موارد پمپ های با سرعت مخصوص بالاتر نسبت به پمپ های با سرعت مخصوص پایین تر حساس تر هستند. به منظور کاهش سطح صدا باید، از انتخاب پمپ بزرگتر از میزان مورد نیاز جلوگیری شود.

سطح فشار صدای تجهیز محاسبه شده مبتنی بر استفاده از روش توضیح داده شده در ANSI/HI 9.1-9.5  میباشد.

عوامل دیگری که بر سطح صدای تولیدی توسط پمپ اثر دارند عبارتند از:

• طبقات پمپ – اندازه گیری های صدا نشان میدهد که در یک توان یکسان، پمپ های چند طبقه نسبت به پمپ های یک طبقه سطوح صدای پایین تری دارند.

• تراوش پروانه و نقطه کارکرد- صدای هیدرولیکی عموما با کارکرد پمپ در نرخ جریان های خیلی بیشتر یا کمتر نسبت به نقطه بالاترین راندمان یا با افزایش قطر پروانه افزایش می یابد. ضریب تصحیح به شدت وابسته به سرعت مخصوص پمپ و ساختار پمپ میباشد.

• پوشاندن صدا یا محفظه- عایق سازی صدا به شکل محفظه و یا پوشش صدا، انرژی صدای منتقل شده به هوا توسط تجهیز را کاهش میدهد. تامین کننده عایق صوتی میتواند ضریب کاهش مناسب را تخمین بزند. در استفاده از این روش باید دقت کافی شود، زیرا عایق صوتی سبب ایجاد عایق حرارتی نیز میشود و دما را افزایش میدهد.

• پمپ های بشکه ای (دو پوسته ای ) – پوسته بیرونی یک پمپ بشکه ای مشابه عایق صوتی نسبت به پوسته داخلی عمل میکند. این کاهش صدا در حدود یک دسی بل برآورده میشود.

پروانه پمپ ها با چه دقتی باید بالانس شوند تا در هنگام کار ارتعاش غیرقابل قبول نداشته باشند؟

پروانه پمپ ها عموما مطابق با استاندارد ISO 1940 رده G 6.3 یا رده بالاتر بالانس میشوند.

با توجه به هندسه قطعه، بالانس تک صفحه ای چرخشی میتواند کافی باشد.اگر نسبت قطر به عرض P/b)) مساوی با بزرگتر از ۶/۰ باشد معمولا بصورت تک صفحه ای بالانس میشوند. عرض b بین بیرون تا بیرون جدار و قطر خارجی پروانه محاسبه میشود. در موارد دیگر از بالانس دو صفحه ای (یا دینامیک) استفاده میشود. مقدار عدم بالانس قابل قبول به ازای واحد وزن روتور را در نقطه حداکثر سرعت دورانی مورد انتظار در هنگام کار نشان میدهد که با ضرب کردن این مقدار در وزن روتور، عدم بالانس مجاز به دست می آید.

دستگاه بالانس باید برای قطعه ای که بالانس میشود، حساسیت کافی داشته باشد. به این معنی که دستگاه بالانس باید قادر به اندازه گیری سطوحی از عدم بالانس به اندازه یک دهم مقدار بیشینه عدم بالانس مجاز مطابق با رده استاندارد مورد نظر باشد.

دستگاه های بالانس قادر به اندازه گیری عدم بالانس مستقل از سرعت دوران آن هستند.

هنگامی که مقدار عدم بالانس مجاز از نمودار (۱) تعیین گردید، نیازی به عملکرد دستگاه بالانس در همان سرعت و چرخش پمپ نیست.

اگر دیواره های شیب دار از بتن ساخته شوند، باید شصت درجه نسبت به افق زاویه داشته باشند و اگر از فلز یا دیگر سطوح صاف ساخته شوند، باید ۴۵ درجه شیب داشته باشند. این کار سبب هدایت همه جریان به سمت پمپ خواهد شد و ذرات جامد توسط جریان به خارج هدایت خواهند شد.

برای سه یا تعداد بیشتری پمپ از چاهک کانالی استفاده میشود. مایع پمپاژ میتواند از یک طرف به کانال و چاهک آورده شود و پمپی که در طرف مقابل قرار دارد بعنوان پمپ تمیز کننده استفاده شود.