چگونه پمپ مرکزی کار میکند؟
پمپهای مرکزیپمپهای سانتریفیوژال از پرکاربردترین انواع پمپهای استفاده شده در صنایع، کشاورزی، شهرداری (تصفیهخانههای آب و فاضلاب)، نیروگاهها، صنایع نفتی و بسیاری از صنایع دیگر هستند. آنها نوعی از پمپها به نام "پمپهای پویا" هستند و از "پمپهای جابجایی مثبت" متمایز هستند. چگونه آنها کار میکنند؟
تمام پمپهای مرکزی شامل یک پره محرک شده توسط شفت است که در داخل یک محفظه (معمولاً با سرعت ۱۷۵۰ یا ۳۵۰۰ دور در دقیقه) چرخش میکند. پره همیشه در آب فرو میرود و هنگامی که پمپ در حال اجرا است، پره به سرعت چرخش میکند. نیروی مرکزی که به وسیله این چرخش بر روی آب عمل میکند، آب را از محفظه بیرون و از آنجا به دریاچه میفشارد. مایع بیشتر از طریق درگاه جذب یا ورودی وارد میشود. سرعتی که پره به مایع انتقال میدهد به انرژی فشار یا "سر" تبدیل میشود.
پمپهای گردان منحصر به فرد هستند زیرا میتوانند دبی بالا یا بسیار بالا (بسیار بیشتر از بیشتر پمپهای جابجایی مثبت) فراهم کنند و دبی آنها با سر دینامیک کل (TDH) یک سیستم لولهکشی خاص به شدت متغیر است. این امکان را به وجود میآورد که دبی از طریق یک شیر ساده قرار داده شده در خط تخلیه به طور قابل توجهی "تنظیم" شود بدون ایجاد افزایش فشار بیش از حد در خط یا نیاز به یک شیر ورودی فشار. بنابراین، پمپهای گردان میتوانند یک دامنه بسیار گسترده از برنامههای پمپاژ مایع را پوشش دهند.
جریان کاهش دهنده
همانطور که گفته شد، یکی از مزایای کلیدی پمپهای مرکزی این است که قابلیت "تنظیم" جریان آنها در یک دامنه وسیع را دارند. یک پمپ مرکزی با سرریز ولو نه به اندازه استفاده از یک مبدل فرکانس (VFD) برای کاهش سرعت پمپ/موتور به لحاظ انرژی کارآمد است، اما نصب آن بسیار کم هزینهتر است. البته، محدودیتهایی برای تنظیم جریان یک پمپ مرکزی وجود دارد.
آنها نباید زیر "جریان حداقل ایمن" مشخص شده توسط تولید کننده پمپ برای یک دقیقه یا چندی کاهش یابند؛ در غیر این صورت، ممکن است جریان بیش از حد در محفظه پمپ رخ دهد و باعث گرم شدن مایع شود. علاوه بر این، افزایش زیاد "کنترل" میتواند به انحراف محور اضافی منجر شود که باعث افزایش فرسایش بر روی بلبرینها و سیلها در پمپ میشود.
بنابراین، نرخ جریان ایدهآل یک پمپ مرکزی نزدیک به "نقطه بهترین کارایی" (BEP) آن است. BEP را میتوان در نمودارهای جریان سر پمپ بسیاری پیدا کرد، که منحنیهای کارایی آنها نیز در همان نمودار نشان داده شده است. BEP برای یک مدل، سرعت و قطر پره داده شده نقطه بالاترین کارایی است؛ این امر بهینهسازی کارایی انرژی و همچنین عمر تراشه و بلبرینگ درون پمپ را بیشینه میکند.
یک نکته مهم دیگر این است که اجرای پمپ مرکزی با سرعت موتور 1750 دور در دقیقه به جای 3500 دور در دقیقه باعث کاهش فشار بر سیل و بلبرینگ به میزان تقریباً 4 برابر میشود و همچنین احتمال ایجاد شرایط مکش معکوس (خطوط مکش بلند، ارتفاع بالایی از مخازن یا چاهها، سطوح پایین مخازن تامین یا مایعات با فشار بخار بالا مانند آب گرم، بنزین و غیره) بر روی پمپ نیز کمتر است. با این حال، یک پمپ مرکزی با سرعت 1750 دور در دقیقه نیازمند یک محفظه و پره بزرگتر است نسبت به یک پمپ مرکزی با سرعت 3500 دور در دقیقه و بنابراین هزینه آن به طور قابل توجهی بیشتر است.
یک نکته مهم دیگر این است که برای قطر و RPM خاص پره، پمپهای مرکزی نیاز به حداکثر اسب بخار خود را در حداکثر جریان خود در منحنی سر-جریان خود دارند. هنگامی که فشار (یا فشار تخلیه) که پمپ مرکزی در آن عمل میکند افزایش مییابد (به عبارت دیگر، شیر تنظیم بسته شده است، مخزن پر است، فیلتر مسدود است، قطر لوله بزرگتر یا کوچکتر است و غیره)، جریان کاهش مییابد و اسب بخار کاهش مییابد.
لزومت
پمپهای مرکزی برای مایعات با ویسکوزیته نسبتاً پایین طراحی شدهاند که مانند آب یا روغن بسیار سبک ریخته میشوند. آنها میتوانند با مایعاتی کمی چسبناکتر مانند روغن 10 یا 20 ویسکوزیته در 68-70 درجه فارنهایت (محیط) استفاده شوند، اما باید اسب بخار اضافی اضافه شود زیرا پمپهای مرکزی کمتر کارآمد میشوند و حتی با افزایش کمی ویسکوزیته، نیاز به اسب بخار بیشتری دارند.
هنگامی که لزوجت مایع از یک روغن 30wt در دمای محیط (حدود 440 سانتیاستوک یا 2,000 SSU) بیشتر شود، پمپهای گرانروی بسیار ناکارآمد میشوند و نیاز به قدرت بیشتری دارند. در این موارد، بیشتر تولیدکنندگان پمپ شروع به توصیه پمپهای جابجایی مثبت (مانند پمپهای دندانهای، پمپهای چاه پیشرو) به جای پمپهای گرانروی میکنند تا نیاز به قدرت و مصرف انرژی را کم کنند.
انگیزهی اسب
پمپهای مرکزی نیز نیاز به افزایش قدرت اسب بخار دارند هنگامی که مایعات غیر لجنی که چگالی آنها از آب بیشتر است، مانند کودها و بسیاری از مواد شیمیایی مورد استفاده در صنعت، را پمپ میکنند. چگالی آب 8.34 پوند در هر گالن است. گرانروی خاص هر مایع، چگالی (پوند در هر گالن) آن مایع تقسیم بر 8.34 است. افزایش قدرت اسب بخار مورد نیاز توسط یک پمپ مرکزی برای مایعاتی که چگالی آنها از آب بیشتر است، به اندازه افزایش گرانروی خاص مایع است.
در این مثال، اگر برای پمپ کردن آب نیاز به موتور 20 اسب بخار باشد و برای پمپ کردن کود (که در واقع نیاز به 28 اسب بخار دارد که 1.4 برابر 20 اسب بخار است، اما دومین بزرگترین موتور معمولاً 30 اسب بخار است، زیرا 25 اسب بخار کافی نیست)، آنگاه افزایش اسب بخار موتور برای پمپ کردن کود 1.4 برابر اسب بخار مورد نیاز برای پمپ کردن آب با همان پمپ خواهد بود.
توضیحات بالا اصل کاری پمپهای مرکزیفوگال را به طور دقیق توضیح میدهد. اگر میخواهید بیشتر بدانید یا میخواهید پمپهای مرکزیفوگال را خریداری کنید، لطفاً.
تماس با ما. به فارسی ترجمه شده است
شنژن گنگشنگ انرژی جدید شرکت محدود / ژن سولار