ارسال پاسخ 
 
امتیاز موضوع:
  • 0 رأی - میانگین امیتازات: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
مقاله پمپ ها
نویسنده پیام
omid آفلاین
کاربر ویژه (VIP)
****
کاربر ویژه

ارسال‌ها: 196
تاریخ عضویت: Mar 2011
رشته تحصیلی: مهندسی مواد
محل سکونت:
سپاس ها 18
سپاس شده 76 بار در 52 ارسال
ارسال: #1
مقاله پمپ ها
به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می شود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن عبور می کند، انتقال می دهد. در نتیجه انرﮊی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می یابد. در پمپ ها تغییرات انرﮊی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می گردد. از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جا به جایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می نمایند. به عبارت کلی تر از پمپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می کنند. پمپها دارای انواع مختلفی هستند که هرکدام دارای کاربرد خاصی می باشند.
پمپ دستگاهی است که با ازدیاد فشار سیال باعث انتقال آن ازنقطه ای به نقطه ای دیگر میگردد. اساس کار پمپ گریز از مرکز براساس نیروی گریز از مرکز است، به این صورت که قسمت متحرک پمپ تحت حرکت دورانی قطرات آب را از مرکز به خارج پرتاب میکند،چون قطرات دارای سرعت زیاد میباشند در برخورد با پوسته سرعت آنها به فشار تبدیل میگردد. در واقع اساس کار آنها بر اعمال نیروی گریز از مرکزو تبادل اندازه حرکت در پره های پروانه به واحد وزن مایع مبتنی است.

تاریخچه :
نیاز انسان به آب و جابجایی آن از نقطه ای به نقطه ای دیگر سبب شد که انسان به فکر ساخت دستگاهی که این مشکل رابرطرف کند بیافتد. اولین نمونه های پمپ ها که ...

... نیروی محرک آنها توسط انسان یاحیوانات تامین میشد، توسط مصریان باستان در 17 قرن پیش از میلاد مسیح ساخته شد و مورد استفاده قرار گفتند.آنها توانسته بودند آب را با پمپ های رفت و برگشتی از عمق 91.5 متر ی زمین بیرون بکشند. در یونان باستان نیز پمپ های رفت و برگشتی با طرح ساده 4 قرن قبل از میلاد ساخته شده بود. تاریخ مشخصی در مورد ابداع پمپهای سانتریفیوژوجود ندارد ،اما گفته میشود که نقاشیهای لئوناردو داوینچی در قرن پانزدهم میلادی نشان میدهد که چگونه با اعمال نیروی گریزازمرکز به آب درون یک لوله خمیده ، آب را تا مقدار معینی بالا برد.
اولین پمپ های سانتریفیوژ در اواخر قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم توسط مهندسین فرانسوی و ایتالیایی ساخته شده و کاربرد عملی یافتند (1732). در نیمه های قرن نوزدهم عیب اصلی پمپهای رفت و برگشتی که عبارت از مقدار جریان پایین می باشد، موجب این شدکه پمپ های سانتریفیوژ با استقبال بیشتری روبرو شوند و جایگاه وسیعتری در صنعت پیدا کنند.
كار پمپ ها
يك پمپ هيدروليكي انرژي مكانيكي را از طريق عامل ايجاد فشار ( پيستون، چرخ دنده، پره و غيره ) به سيال منتقل مي نمايد. پمپ ها در صنايع مختلف كاربردهاي متفاوت دارند مثلاً در يك نيروگاه حرارتـي از پمپ به منظور آب رساني ديگ هاي بخار بهره برداري مي شـود، در صورتي كه در نيروگاه آبي پمپ را به منظور تأمين جريان آب مورد نياز دستگاه هاي خنك كننده ( نظير سيستم خنك كننده قطعات ژنراتور ) بكار مي برند يا آب نشتي و اضافي را توسط آن از مخازن آب انبار به درون رودخانه تخليه مي نمايند. به طور كلي مي توان گفت همان گونه كه كار قلب بگردش درآوردن جريان خون در بدن است، در يك سيستم هيدروليكي مي توان از پمپ به عنوان قلب سيستم ياد كرد چرا كه وظيفه پمپ در چنين سيستمي، بگردش در آوردن جريان سيال است.
درصنايع مدرن امروزي براي بهره گيري از پمپ ها، از الكترو موتورهايي استفاده مي شود كه سرعت آن ها را مي توان تغيير داده و با اين عمل مقدار فشار و جريان مايع را كنترل نمود.
براي آنكه يك پمپ به طور مطلوب عمل پمپاژ را انجام دهد، مي بايستي هميشه در محفظهء آن مايع موجود باشد. هر پمپ مجهز به لوله مكنده اي است كه هيچ منفذي ندارد. يك انتهاي اين لوله در منبع گاز يا مايع قرار داشته و انتهاي ديگر آن به محفظه اي كه پيستون يا محور دوار در آن جاي دارند منتهي مي گردد.
براي آنكه پمپ به نحو مطلوب مورد بهره برداري قرار گيرد لازم است كه يك شير يك طرفه
( Foot Valve ) در مدخل مجراي ورودي قرار گيرد كه مايع از تخليه آب مجراي ورودي شده تا در صورت لزوم بسادگي بتوان پمپ را بكار انداخت. در سانتريفوژ ( گريز از مركز ) در صورتي كهاين شير قرار داده نشده باشد از يك شير يك طرفه Check Valve براي جلوگيري از برگشت جريان مايع و دوران پمپ در جهت عكس استفاده مي شود.
اساس مكش پمپ ها
هوا در سطح زمين داراي فشاري معادل 6/14 پوند بر اينچ مربع و يا يك كيلوگرم بر سانتيمتر مربع مي باشد. لوله طويلي را در نظر بگيريد كه يك انتهاي آن بسته شده است، اگر اين لوله را پر از آب كرده و آن را بطور وارونه در تشك حاوي آب قرار دهيم، سطح آب در درون لوله رفته پايين مي آيد و اين عمل تا زماني كه فشار هواي خارج ( اتمسفر ) و فشار حاصل از ستون آب به درون لوله به يك اندازه برسند، ادامه خواهد يافت. به تجربه ديده شده است كه تعادل مذكور هنگامي حاصل مي گردد كه ارتفاع آب درون لوله برابر با 32 فوت ( 10 متر ) باشد.
بنابراين ستوني از آب به ارتفاع 10 متر، داراي فشاري معادل يك كيلوگرم بر سانتيمتر مربع است.
حال چنانچه لوله اي طويل را در يك انتها مسدود نموده و انتهاي ديگر آن را به ظرف حاوي آب وارد سازيم و هواي درون لوله را تخليه كنيم، خواهيم ديد كه آب لوله با فشار اتمسفر ( يك كيلوگرم بر سانتيمتر مربع ) به طرف بالا حركت مي كند.
اگر بتوان تمام هواي درون لوله را تخليه نمود، سطح آب درون لوله تا ارتفاع 32 فوت بالا مي رود.انجام اين كار، يعني تخليه كامل هوا و صعود سطح آب به ارتفاع 10 متري امكان پذير نيست، چرا كه حدوداً در ارتفاع 6 تا 7/6 متر عمل بالا رفتن متوقف مي گردد و سطح آب به صورت ساكن، باقي مي ماند. علت اين امر وجود وزن ستون آب است كه در عمل تعادل فشار هواي بيرون و درون لوله مداخله نموده و اين عمل را تسريع مي بخشد. اولين كار پمپ عبارت است از تخليه هوا از درون لوله مكش، اين عمل باعث مي شود كه فشار اتمسفر بتواند به مايعات فشار وارد نموده و آن ها را به قسمت چرخنده پمپ و يا پيستون هدايت نمايد. بايد بخاطر سپرد كه پمپ بايد حداكثر بين ارتفاع 6 تا 7/6 متري از سطح مايع قرار گيرد تا بتواند عمل جابجايي مايع را به خوبي انجام دهد.كـار دوم پمپ عبارت است از دادن انرژي به مواد سيال و هدايت آن ها از محفظـه پمپ ( محل قرار گرفتن قسمت چرخنده ) به مقصد نهائي.


انواع پمپ ها
بطور كلي پمپ ها را مي توان به دو دسته اصلي به شرح زير تنظيم نمود:
- پمپ هاي انتقال دهنده مايعات با حجم ثابت
- پمپ هاي سانتريفوژ

1- پمپ هاي انتقال دهنده مايعات به حجم ثابت
( POSITIVE DISPLACEMENT PUMPS )
يكي ازخصوصيات اصلي اين پمپ ها اين است كه در زمانيكه پمپ مشغول كار مي باشد بايستي محلي براي تخليه مايع مكيده شده موجود باشد. اين نكته اي مهم و قابل توجه است و چنانچه شخص مسئول بهره برداري از پمپ بخواهد اقدام به بستن مجراي خروجي آن نمايد، بايد كاملاً مطمئن گردد كه مجراي خروجي ديگري براي تخليه مايع وجود دارد. در غير اين صورت بر روي قطعات پمپ فشار وارد شده و ممكن است كه منجر به سوختن الكتروموتور، ازكار افتادن پمپ، سوختن فيوز و تركيدن محفظه و لوله ها و ساير معايب ديگر شود.
اين نوع پمپ ها كلاً بر سه نوع مي باشند:
الف) پمپ پيستوني Piston Pumps
اين نوع پمپ ها در طرح ها و اندازه هاي مختلف ساخته شده و در بسياري موارد از آن استفاده مي شود و بر حسب احتياج مي توان اين پمپ ها را به طريقي ساخت كه فشار زياد بوجود آورند و يا اينكه فقط عمل انتقال مايعات را بدون ايجاد فشار انجام دهند.


طرز عمل پيستوني
اين پمپ تشكيل شده است از سيلندر، پيستون، شير ورودي و شير خروجي. سطح پيستون بوسيله دسته اي بر روي چرخ دواري قرار گرفته و در جهت بالا و پايين حركت مي نماينـد. هنگام حركت پيستون به طرف بالا دريچه A در اثر مكش و برگشت جريان از مجراي خروجي بسته شده و در اثر مكش دريچه B باز و مايع به درون محفظه پمپ مكيده مي شود. هنگامي كه پيستون به طرف پايين حركت مي نمايد دريچه B بسته شده و دريچه A باز مي گردد و سيال محبوس در محفظه و تحت فشار پيستون به مجراي خروجـي انتقال مي يابد. تكرار اين عمـل سبب انتقال سيال از يك محل به محل ديگـر مي گردد.
سيلندر بايد به نحوي آب بندي شده باشد كه مايع نتواند به خارج نشت نمايد. هر حركت رفت پيستون را يك ضربه و مسافتي را كه پيستون طي مي كند طول ضربه نامند. چون در پمپ هاي رفت و برگشتي جابجا شدن مايع به طور متناوب انجام مي گيرد لذا حركت مايع در لوله خروجي به صورت حركت ضرباتي خواهد بود. چون حركت ضرباتي به لوله خروجي و حتي دستگاه هاي ديگري كه در سر راه هستند، ضرباتي وارد مي نمايد، بايد تدبيري بكار برد كه شدت ضربه ناشي از متناوب بودن جريان را كم كند. يكي از راه هاي كم كردن شدت ضربه، بكار بردن مخزن پر از هوا در سرا راه خروجي پمپ هاي رفت و برگشتي است. مطابق شكل در حركت رفت پيستون و يا خروج مايع از پمپ، مقداري از مايع كه تحت فشار است هواي مخزن را فشرده و به مخزن وارد مي شود. در حركت برگشت پيستون فشار مايع پايين مي آيد و هواي فشرده داخل مخزن، مقدار مايعي را كه در حركت رفت وارد مخزن شده بود به خارج مي فرستد. در نتيجه مايع وارد لوله خروجي مي شود و بدين وسيله از شدت ضربه ناشي از حركت ضرباتي كاسته مي شود. مسئله مهم در بكار بردن مخزن هوا اين است كه امكان دارد هواي موجود در مخزن به مرور جذب آب شده از ميزان آن كاسته شود. اگر اين عمل همچنان ادامه يابد بدون اينكه هواي از دست رفته تأكين شود مخزن پر از آب شده و كار خود را انجام نخواهد داد. براي تأمين هوا بهتر است كه در قسمت بالاي مخزن يك شير يك طرفه كار گذاشت. يكي ديگر از راه هاي كم كردن شدت ضربه بكار بردن پمپ هاي دو ضربه اي است كه در شكا نشان داده شده است. پمپ هاي دو ضربه اي را به دليل كم كردن شدت ضربه و ظـرفيت بيشتر و تقريبـاً يكنواخت كردن جريان در خروجي بيشتر از پمپ هـاي يك ضربه اي بكار مي برند.
براي انتقال مايعات و مواد سيال از عمق هاي زياد معمولاً شير يك طرفه اي در مدخل مجراي ورودي پمپ قرار مي دهند كه اين شير مايع را در مجراي ورودي محبوس نموده، و با ريختن مقدار كمي آب در محفظه پمپ، در شروع عمل پمپ سهولت داده مي شود. چون امكان دارد كه در مايعات مواد زائي وجود داشته باشد. براي ممانعت از ورود اين مواد در مدخل مجراي ورودي پمپ محفظه اي مشبك كه معمولاً از توري ساخته شده، قرار مي دهند و چون لازم است هر چند مدت يك بار اين صافي ها را بازرسي نمود و در صورت كثيف بودن تميز نمايند اين توري به طريقي نصب مي گردد كه بتوان به سهولت به آن دسترسي حاصل نمود. در پمپ هاي بزرگ معمولاً اين صافي ها را كه قابل تعويض مي باشند درون گودالي كه Suction Well ناميده مي شود قرار مي دهند.


ب) پمپ هاي دنده اي Gear Pumps
اين پمپ ها نيز بمانند پمپ هاي رفت و برگشتي از گروه پمپ هاي انتقال دهنده با حجم ثابت هستند، با اين تفاوت كه طرح و ساختمان آن ها ساده تر و احتياج به شير يك طرفه مكش ندارند و جريان خروجي آن ها يكنواخت است. اين پمپ ها در اندازه هاي مختلف و با دنده هاي متفاوت ساخته مي شوند چون دنده ها ممكن است داراي دو يا چند دنده باشند.
چرخ دنده بوسيله محور دوار به حركت درآمده و پس از مكش مايع آن را تحت فشار گذاشته و به طرف خروجي مي راند. همان طور كه در شكل نشان داده شده است، مايع به وسيلهء دنده هايي كه آزاد هستند از ورودي به طرف خروجي برده مي شود. دنده هايي كه بـه ترتيب آزاد مي شوند خلاء جزئـي در مكش ايجاد كـرده و مايع سريع تر وارد دنده هاي آزاد مي گردد چون در اين نوع پمپ ها دنده ها خيلي به هم نزديك هستند اگر در كارگذاري آن ها دقت كافي نشود تماس دنده ها با يكديگر باعث خرابي آن ها خواهد شد. اين نكته مهمي است كه در مورد پمپ هاي دنده اي بايستي رعايت نمود، و هنگامي كه لازم است پمپ تحت تعمير قرار گيرد بايد دقت كافي نمود كه براي تعويض واشرها و ساير مصالح اين فواصل بطور ثابت و معين باقي بمانند.
بايد توجه داشت كه اين دنده ها همواره روغن كاري شده كه خشك عمل ننمايند و اگر مايع پمپ شونده خاصيت روغن كاري داشته باشد، عمر پمپ دوراني زياد مي شود.
اين پمپ ها براي ظرفيت هايي نسبتاً كم با فشار متوسط موارد استفاده زياد دارند.

ج) پمپ هاي تيغه اي Vane Pumps
نوع ديگر پمپ هاي انتقال دهنده با حجم ثابت كه از نظر اصول كاركرد با پمپ هاي چرخ دنده اي شباهت زيادي دارند پمپ هاي تيغه اي مي باشند. حركت اين پمپ ها دوراني بوده و نيروي محركه شان از الكترو موتورها تأمين مي گردد. تيغه ها كه داراي حركت خارج از مركز مي باشند مي توانند در داخل شيارهايي حركت رفت و برگشتي داشته باشند. با توجه به شكل تيغه وقتي كه به بالا مي رسد كاملاً داخل شيار جاي گرفته و همين كه از آن نقطه دور مي گردد در اثر فشار فنر داخل شيار بيرون آمده و سيال را از قسمت ورودي به طرف قسمت خروجي با خود مي برده. تيغه ها در اثر نيروي فشار فنري كه در پشت آن هاست همواره با جداره پمپ در تماس اند.



*******************************************************************
2- پمپ هاي سانتريفوژ ( CENTRIFUGAL PUMPS )
ساختمان ايـن نوع پمپ هـا به صورتي است كه بر روي محور دوار ( در مركز پمپ ) پره هايـي قرار داده شـده كه بـا دوران خود مايعـات و مواد سيال را به اطراف پرتـاب مي نمايند. جدار اين پمپ به صورت حلزوني ساخته شده و مايع كه داراي سرعت نيز مي باشد از قسمت حلزوني به طرف مدخل خروجي پمپ رانده مي شود.
سيالي كه در اطراف پره ها موجود است در اثر حركت دوراني به محور به اطراف پرتاب شده و در نتيجه در اطراف محور خلاء ايجاد مي شود و بدين ترتيب سيال از مجراي ورودي به داخل محفظهء حلزوني شكل پمپ مكيده شده و از مجراي خروجي به خارج منتقل مي گردد.
راندمان پمپ به موقعيت قرار گرفتن پره هاي پمپ، فاصله آن از محفظه حلزوني شكل و سرعت حركت محور بستگي دارد. زاويه قرار گرفتن پره هاي پمپ ها نيز در بالا بردن راندمان پمپ مؤثر است. مثلاً چنانچه وضعيت پره هاي پمپ نسبت به مركز به صورت عمودي باشد راندمان پمپ كمتر از زماني است كه پره ها بطور مايل بوده و در جهت حركت مايع به صورت منحني قرار گرفته باشند.
به علت اينكه سيال در اثر حركت دوراني محور به اطراف پرتاب شده و در مركز پمپ خلاء ايجاد مي شود دهانه لوله ورودي در پمپ هاي سانتريفوژ در مركز قرار دارد تا با استفاده از خلاء ايجاد شده در اين محل انتقال سيال سريع تر و بهتر انجام بگيرد.
پمپ هاي گريز از مركز داراي دو امتياز برجسته مي باشند: اولاً جريان مايع در آن ها يكنواخت است. ثانياً اگر لولهء خروجي پمپ مسدود يا تنگ شود، فشار زيادي كه براي ساختمان پمپ مضر باشد توليد نكرده و بار آن به اندازه اي نمي رسد كه موتور محرك پمپ را از كار بيندازد.
براي بكار انداختن پمپ بايد هميشه محفظه آن را از مايع مورد پمپاژ پر نموده و هواي محبوس در محفظه را خالي نمود. اين عمل را آبگيري ( Priming ) مي نامند. هرگاه پمپ در سطحي پايين تر از مخزن حاوي مايع مورد استفاده واقع شود، لزومي به آبگيري نخواهد بود. ( به اين علت كه محفظه پمپ همواره پر از مايع بوده و در نتيجه محفظه خالي از هواست )
ساختمان پمپ هاي گريز از مركز در ابتدا بسيار ساده بوده و فقط شامل پره، پوسته و محور بودند و ليكن به علت نياز روز افزون به اين پمپ ها، به سرعت تكامل يافته و ساختمان آن ها پيچيده تر شد و قطعات ديگر به آن ها افزوده شدند از قبيل رنگ هاي سايشي، لائي هاي آب بندي، پره هاي ثابت براي هدايت بهتر آب در خروج از پرهء متحرك و ورود به محفظه حلزوني و غيره.
پره هاي پمپ هاي سانتريفوژ به سه دسته تقسيم مي گردند: باز، نيم باز و بسته.
04-05-2011 04:59 PM
یافتن تمامی ارسال‌های این کاربر نقل قول این ارسال در یک پاسخ
 سپاس شده توسط f35 ، مجید جعفری
ارسال پاسخ 


پرش به انجمن:


Google PageRank Checker
در گوگل محبوب کنید :