Tag Archives: دیفیوزر پمپ

دیفیوزر در تبریز

دیفیوزر در تبریز

دیفیوزر

دیفیوزر سیالی که از دورن چرخ خارج می شود دارای انرژی جنبشی و پتانسیل می باشد. چون افت فشار در مجاری عبور سیال با مجذور سرعت سیال رابطه دارد, مطلوب است که سرعت سیال درون پمپ کاهش یافته و مقدار فشار آن افزایش یابد. به این ترتیب مقدار راندمان پمپ افزایش می یابد. نقش دیفیوزر این است که سرعت سیال در خروج از چرخ را با حداقل تلفات ممکن, تا سرعت کوچکتری در ورود به جمع کننده کاهش دهد. در واقع دیفیوزر یک کانال ساکن با پره ویا بدون پره است که بین چرخ و جمع کننده قرار می گیرد و با ازدیاد سطح مقطع سرعت جریان کاهش و فشار افزایش می یابد.

سه نوع دیفیوزر در پمپهای سانتریفوژ استفاده می شود :

1- دیفیوزر با دیواره های موازی

2- دیفیوزر با دیواره های واگرا

3- دیفیوزر با پره

افت های فشاری در یک جریان سیال در لوله به طور کلی با توان دوم سرعت تغییر می کند. از طرفی انرژی منتقل شده از یک پمپ به سیال، به دو صورت انرژی جنبشی ( متناسب با سرعت ) و انرژی پتانسیل در سیال ذخیره می شود. به علت آنکه در طول انتقال یک جریان سیال ، هرچه سرعت بیشتر باشد. تلفات انرژی نیز افزایش می یابد، لازم است پیش از خروج سیال از پمپ ، قسمتی از انرژی جنبشی آن به انرژی پتانسیل تبدیل شود. از این رو، پمپ هایی که بخش اعظم انرژی را به صورت انرژی پتانسیل به سیال منتقل می کنند از اهمیت ویژه ای برخوردارند.

برای تبدیل انرژی جنبشی به انرژی پتانسیل، بعد از چرخ ، از دیفیوزر استفاده می شود. دیفیوزر در حقیقت یک محفظه ساکن ، با یا بدون پره است که در آن به علت ازدیاد تدریجی سطح، سرعت سیال به تدریج کاهش می یابد ( و به فشار آن افزوده می شود) . در حالت کلی سه نوع دیفیوزر در پمپ ها مورد استفاده قرار می گیرند :

  • دیفیوزر بدون پره با دیواره های موازی
  • دیفیوزر بدون پره با دیواره های واگرا
  • دیفیوزر پره دار

 

استفاده از دیفیوزر و انتخاب نوع آن به عواملی مختلفی بستگی دارد. معمولا” در پمپ های کوچک نوع سانتریفوژ و یک طبقه، به علت آنکه به دست آوردن بازده، زیاد اهمیت چندانی ، از دیفیوزر استفاده نمی شود و کاهش سرعت سیال در محفظه حلزونی یا بعد از آن ( با واگرا کردن لوله رانش ) انجام می گیرد. با بزرگ تر شدن اندازه و ظرفیت پمپ و اهمیت نقش بازده در انتخاب آن، باید از دیفیوزرهای بدون پره با دیواره های موازی، واگرا و یا دیفیوزرهای پره دار استفاده کرد .

در مورد دیفیوزرهای پره دار این نکته قابل ذکر است که پمپ های مجهز به این گونه دیفیوزرها، انعطاف پذیری کمتری نسبت به تغییر دبی دارند. این پمپ ها با وجود آنکه در نقطه طراحی خود، بازده بهتری نسبت به پمپ های دارای دیفیوزر بدون پره دارند، در نقطه خارج ازطراحی ( دبی های کمتر و یا بیشتر از دبی طراحی ) بازده آنها کاهش می یابد.

در پمپ های چند طبقه نوع سانتریفوژ( افقی یا عمودی )، دیفیوزر همراه با کانال برگشت، سیال خروجی از یک طبقه به طبقه بعد هدایت و شرایط آن را با شرایط ورودی به چرخ تطبیق می دهد. به همین علت حذف دیفیوزر در پمپ های چند طبقه عملا” امکان پذیر نیست . در پمپ های نیمه سانتریفوژو محوری از نوع عمودی، نقش دیفیوزر بسیار مهم است و طراحی آن نیز با دقت کامل انجام می گیرد. زیرا این پمپ ها معمولا” در دبی های زیاد، ارتفاع های کمی تولید می کنند و به همین علت افت فشار در آنها باید تا حد ممکن کاهش یابد.

علاوه بر این دیفیوزر، باید گرداب تشکیل شده در حول محور را که بعد از چرخ ایجاد می شود. از بین ببرد و مسیر سیال را در جهت محور پمپ، اصلاح کند. این کار را نمی توان بدون وجود دیفیوزر انجام داد در طراحی دیفیوزهای پره دار باید دقت کرد که سطح مقطع کانال های تشکیل شده به طور یکنواخت تغییر کند و همچنین تعداد پره های آن برابر با پره های چرخ پمپ نمباشد. زیرا در این صورت ارتعاشات افزایش می یابد. معمولا” تعداد پره های دیفیوزر را یک عدد بیشتر از تعداد پره های چرخ انتخاب می کنند.

 

ظرف حلزونی (پوسته) پمپ، باید به نحوی ساخته شود تا با توجه به ظرفیت پمپ، پیاده و سوار کردن قطعه های آن به آسانی صورت گیرد. مسلم است که هر چه تعداد قطعه ها کمتر گردد از نظر اقتصادی، تولید پمپ مقرون به صرفه است. شکل پوسته با توجه به نوع پمپ، تعداد طبقات آن، نحوه قرار گرفتن لوله مکش و رانش و دیگر مسایل متفاوت است.در پمپ های چند طبقه با توجه به نحوه متعادل کردن نیروهای محوری، روش های مختلفی برای قرار گرفتن چرخ ها و دهانه های ورود و خروج سیال به کار می رود . به همین دلیل شکل ظاهری پمپ های چند طبقه نیز با هم متفاوت است.

ساختمان توربوپمپ ( اجزای فرعی )

قبل از پرداختن به شرح اجزای فرعی توربوپمپ ها، یادآوری این نکته ضروری است که اجزای فرعی توربوپمپ ها به قسمت هایی اطلاق می شود که در جابجایی سیال و تولید ارتفاع دخالت ندارند، اما وجود آنها به عنوان قطعات واسطه برای کار صحیح پمپ لازم است .

 

محفظه آب بندی

در نقاطی از توربوپمپ که محور از پوسته خارج می شود، همراه امکان نشست آب به خارج و یا در صورت کمتر بودن فشار از فشار اتمسفر، خطر ورود هوا به داخل  پمپ وجود دارد.به همین دلیل این نقاط باید به خوبی آب بندی یا هوابندی شوند. به این منظور از محفظه های آب بندی استفاده می شود.

در پمپ های معمولی محفظه آب بندی عموما” به شکل استوانه ای است که حول محور را گرفته و در داخل آن وسایل آب بندی قرار دارند.  در یک محفظه آب بندی استاندارد، معمولا” قطعات زیر موجود است.

الف – نوارهای آب بندی و یا آب بندهای نوع مکانیکی

ب – حلقه منفذدار ( رینگ خنک کاری)

ج – در پوش ( قطعه عینکی )

د- بوش روی محور

 

نوارهای آب بندی :

نوارهای آب بندی در داخل محفظه آب بندی به مقدار لازم دور محور پیچیده می شوند. وظیفه  اصلی این نوارها جلوگیری از نیروی ناشی از فشار سیال است تا سیال نتواند خارج از مقدار معین به بیرون نفوذ پیدا کند.فشار لازم برای این کار توسط درپوش محفظه آب بندی به نوارهای آب بندی وارد شود.

فشار وارد به نوارها باید در حد مشخص باشد، زیرا اگر این فشار از مقدار معینی تجاوز کند، سبب اصطکاک بیش از اندازه بین نوارها و محور، ساییده شدن بوش روی محور و از بین رفتن نوارهای آب بندی می شود. مقدار فشار وارده توسط درپوش، به عوامل متعددی از قبیل درجه حرارت و فشار سیال مورد پمپاژ بستگی دارد که برای تعیین میزان دقیق آن، باید به دستورالعمل ها و کاتالوگ های اختصاصی مراجعه کرد.

نوارهای آب بندی به علت اصطکاک تولید شده در هنگام چرخیدن محور نیاز به خنک شدن دارند که این کار توسط حلقه منفذدار صورت می گیرد. نبود سیال خنک ساز به مقدار کافی به ویژه در فشارها و دماهای زیاد، علاوه بر ایجاد اصطحکاک و گرما، سبب کاهش حجم نوار می شود و به دنبال آن، تأثیر آب بندی نوار نیز کاهش می یابد.

البته نوعی نوارهای آب بندی نرم وجود دارد که به طور معمول از مواد کم اصطحکاک مثلا” نوارهای آغشته به گرافیت ساخته شده و نیز به روان کاری ندارد.

انواع نوارهای آب بندی متداول و مورد استفاده هر یک از آنها به شرح زیر است :

الف – نوارهای آب بندی با الیاف گیاهی

این نوار ها مقاومت کمی در مقابل مواد شیمیایی دارند و تنها می توانند برای پمپاژ سیالاتی با PH بین 6 تا 8 استفاده شوند. دمای قابل تحمل توسط آنها نیز حداکثر 100 درجه سانتیگراد است. مزیت مشخص این نوارها، به قیمت کم، مقاومت ترشدنی و قابلیت انعطاف پذیری خوب است. از معایب آن، ایجاد محیط مساعد برای رشد میکروب هاست. از نوارهای آب بندی با الیاف گیاهی، بیشتر در پمپ های فاضلاب و پمپ های مخصوص کشتی ها استفاده می شود.

ب – نوارهای آزبستی

این نوارها بیشترین استفاده را در پمپ ها دارند و این مسأله به دلیل مقاومت خوب شیمیایی (PH بین 2 تا 14 ) تحمل دمای زیاد ( تا 650درجه سانتی گراد )، قابلیت انعطاف، استحکام زیاد و قیمت کم آنهاست. عیب این نوع نوارهای آب بندی، خاصیت ساییدگی زیاد است که در نتیجه باید در هنگام استفاده به خوبی روان کاری شوند. در ضمن از نظر پزشکی و بهداشتی نیز وجود آزبست در مواد مصرفی نوصیه نمی شود.

نوارهای آزبستی در انواع مختلف مانند نوارهای آزبستی آبی رنگ، نوارهای آزبستی سفید و نوار های آزبستی – گرافیتی ساخته می شوند و می توان از بعضی از انواع آنها تا فشارهای 500 اتمسفری نیز استفاده کرد ( نوارهای آزبستی – گرافیتی مخصوص با فشار زیاد ) .

ج – نوارهای آب بندیPTFE

این نوارهای آب بندی مقاومت شیمیایی بهتری نسبت به دیگر انواع نوارها دارند (PH  از 0 تا 14 ) و دامنه دمای مقابل استفاده در آنها نیز از 160 – درجه سانتیگراد تا 280+ است PTFE  ها در انواع مختلفی تهیه می شوند که عبارت اند از :

  • الیاف PTFE خالص
  • PTFE / گرافیت ( مخلوط PTFE و گرافیت )
  • PTFE / آرامیده ( نوارهای آرامیده که توسط PTFE پوشیده می شوند )

بیشترین فشار قابل تحمل توسط نوارهای PTFE 200 اتمسفر است

 

د – نوارهای آب بندی گرافیتی این آب بندها مقاومت شیمیایی و حرارت بسیار خوب و نیز کیفیت ارتجاعی و انعطاف پذیری مطلوبی دارند. تعدادی از خواص این نوارهای آب بندی به شرح زیر است :

  • مقاومت عالی نسبت به نیروهای فشاری وارد از طرف درپوش و در نتیجه کارآیی خوب در دراز مدت
  • مقاومت در برابر دامنه وسیعی از مواد شیمیایی ( PH از 0 تا 14 ) به غیر از مواد اکسید کننده قوی )
  • تحمل زیاد در مقابل درجه حرارت ( تا درجه حرارت 500 )
  • ضریب اصطحکاک کم
  • نداشتن مشکلات ناشی از خوردگی
  • مقاومت در مقابل آتش گرفتگی

 

ه – نوارهای فلزی آب بندی

این نوارها که در زمان ساخت روان کاری می شوند، طول عمر و مقاومت بیشتری نسبت به سایر آب بندها دارند. اما از طرفی به علت قابلیت ارتجاعی کم، کار با آنها مشکل است. آلیاژهای سرب و آلومینیوم که قابلیت انعطاف بیشتری دارند، در ساخت این نوارها به کار می روند.