بایدها و نبایدهای پمپ های سانتریفوژ

بایدها و نبایدهای پمپ های سانتریفوژ

در این مقاله لیستی از باید ها و نباید های طراحی سیستم پمپاژ و انتخاب پمپ که لازم است هر مهندس تجهیزات دوار آنرا بداند تهیه شده است. این موارد که ریشه و منشا بسیاری از مشکلات مرتبط با سیستم پمپاژ می باشند ارتباط نزدیکی با لوله کشی سیستم و انتخاب پمپ دارند.

شما ممکن است تاکنون از برخی از این مطالب آگاه نبوده اید و یا به آنها بی توجهی می کردید. اینموارد می توانند به شما کمک کنند تا یک سیستم پمپاژ مناسب را طراحی کنید و یا ایرادات سیستم موجود  را به آسانی بشناسید و همچنین بتوانید یک پمپ بهتر انتخاب کنید.

به جرات می توانم بگویم برخی از اطلاعات این مقاله را به ندرت می توانید در جاي دیگر پیدا کنید. شما می توانید به این بایدها و نبایدها به عنوان راهنمای طراحی سیستم پمپاژ بیاندیشید.

در تهیه این مقاله از مراجع زیر استفاده شده است:

1. Karassik , I., Messina, J., Cooper, P., and , “Pump Handbook” ,
   3rd Edition, McGraw-Hill, New York, 2007.
2. Lobanoff , V and Ross, R.R., Centrifugal Pumps: Design and
   Application,2ndEdition, Gulf Publishing , Houston, TX,1992.
3. www.pumpfundamentals.com

رابطه بین دبی و فشار یک پمپ

هنگامی که جریان افزایش پیدا می کند میزان فشار خروجی پمپ کاهش می یابد و هنگامی که جریان کاهش می یابد فشار خروجی پمپ افزایش می یابد. بسیاري از پمپ های سانتریفوژ داراي منحنی مشخصه به شکل زیر هستند و طبیعی است که جریان پمپ و فشار تولیدي پمپ با هم رابطه مستقیم ندارند.

هرگز اجازه ندهید که پمپ در دبی صفر کار کند

هرگز اجازه ندهید که یک پمپ سانتریفوژ براي مدتهاي طولانی در دبی صفر کار کند. برای این منظور وسایل کنترلی مانند pressure switch باید به گونه ای تعبیه شوند که در دبی های بسیار کم و یا صفر پمپ را متوقف کنند.

از گیج های فشاری استفاده نمایید

مطمئن شوید که در سیستم لوله کشی شما یک گیج فشاري در خروجی پمپ وجود دارد. این موضوع به شما جهت تشخیص بسیاری از مشکلات پمپ کمک می کند. همچنین با داشتن یک گیج فشاري در سمت ورودي پمپ و محاسبه اختلاف فشار می توان میزان هد تولیدی پمپ را اندازه گیري نمود. لازم به ذکر است که اعداد خوانده شده از گیج هاي فشاری باید براي ارتفاع اصلاح گردد چرا که مبناي محاسبات هد خط تراز فلنج ورودي پمپ می باشد.

اجازه ندهید که پمپ سانترفیوژ خشک کار کند؛ از یک شیر یک طرفه (Check Valve) استفاده نمایید

همانطور که گفته شد اغلب پمپهاي سانتریفوژ نمی توانند بدون اینکه پوسته شان از مایع پر شده باشد کار کنند. در سیستمهاي مسکونی براي اطمینان از این امر از شیرهاي یک طرفه ای که به Foot Valve مرسوم میباشند در سمت منبع خط مکش پمپ استفاده می شود. در پمپ های معروف به Jet Pump از شیر یکطرفه در ورودي پمپ در خط مکش استفاده می شود. کمپانی Gould یکی از سازندگان معروف این دسته از پمپ ها است.

شیر های مکش

توصیه می شود که در مسیرهای مکش  (Suction) و دهش (Discharge) پمپ از شیر های دروازه ای یا (Gate Valve) استفاده شود. زیرا این شیر ها تقریبا مقاومتی در برابر جریان ندارند و همچنین می توانند یک (shut off) فشرده ایجاد کنند. از شیرهاي پروانه اي نیز می توان استفاده نمود هرچند که شیرهاي پروانه ای در برابر جریان مقاومت می کنند و وجودشان می تواند به طور بالقوه منشا وجود (hang-up) در خط مکش پمپ گردد که شرایط بحرانی را ایجاد می نماید. این شیرهاي پروانه اي سریعتر از شیرهاي دروازه ای بسته می شوند و البته لازم است بدانیم که داراي نشتی می باشند.

ردیوسر ناهمرکز(Eccentric Reducer)

اگر در خط مکش پمپ نیاز به تغییر سایز وجود داشته باشد از یک کاهنده ناهم مرکز استفاده
می کنیم. اگر جهت جریان سیال در ورودي پمپ به طور مستقیم بوده و یا از پایین وارد شود قسمت بالاي کاهنده به صورت (Flat) خواهد بود. (Top Flat)

و اگرجهت جریان سیال در ورودی پمپ از بالا باشد قسمت پایین کاهنده به صورت (Flat) خواهد بود. (Bottom Flat)

برای چاه هاي عمیق از پمپ توربینی چند مرحله اي استفاده کنید

براي چاههاي عمیق(تا 100 متر) یک پمپ شناور چند مرحله اي مورد نیاز می باشد.(Submersible Multi-Stage) سایز این پمپ ها معمولا 4 و 6 اینچ بوده و به خوبی در چاه تطابق خواهند داشت. این پمپ ها ممکن است (Rating) متفاوت داشته باشند.

کنترل جریان

اگر می خواهید جریان را کنترل کنید از یک شیر در سمت دهش پمپ (Discharge) استفاده نمایید. برای کنترل جریان استفاده از شیر در سمت مکش پمپ (Suction) صحیح نمی باشد.

براي اندازه گیري جریان برنامه داشته باشید

برای سیستم هاي جدید که دبی سنج ندارند (Orifice Plate) نصب نکنید و به جاي آن از یک فلنج که به عنوان (Orifice Plate) نصب می شود در بخش مستقیم لوله استفاده کنید. در آینده هر کس که بخواهد لوله پمپ را عیب یابی نماید راهی براي اندازه گیري جریان بدون نیاز به تحمیل هزینه اي خواهد داشت. به خاطر داشته باشید که (Orifice Plate) براي پمپ های اسلاری مناسب نیستند.

از نقاط با ارتفاع زیاد و بسته هاي هوا احتراز کنید

در لوله کشی خروجی پمپ (Discharge) از نقاط داراي ارتفاع زیاد و تجمع هوا به صورت (pocket) احتراز کنید. در لوله کشی خط خروجی پمپ در حالت ایده آل لازم است که لوله داراي شیب تدریجی رو به بالا باشد. با این کار مطمئن خواهیم شد که هوا در سمت خروجی لوله تخلیه می گردد.

ضربه قوچ(Water Hammer) 

مراقب اثرات احتمالی پدیده ضربه قوچ(Water Hammer) باشید. این مشکل در لوله کشی های بزرگی مانند لوله کشی هاي توزیع آب شهري بسیار جدی می باشد. مشخصه این لوله کشی ها لوله هاي بسیار طویلی است که به طرف بالا شیب داده شده اند و پس از نقطه ای به طرف پایین شیب داده شده اند.

یکی از راه حلهاي مشکل پدیده ضربه قوچ استفاده از شیرهاي مخصوص کاهش دهنده فشار در نقاط مرتفع و کم فشار می باشد. همچنین می توان از مخازنی که به صورت یک ضربه گیر در برابر فشار (surge) عمل می کنند استفاده نمود.

براي پمپ هایی با ظرفیت 115 مترمکعب بر ساعت و بیشتر می توان از یک شیر نیمه اتوماتیک دستی در خروجی پمپ استفاده نمود که با روشن کردن پمپ به آرامی باز می شود.