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 دینامیک" هستند و از "پمپهای جابهجایی 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) چرخ میزند. پره همیشه در آب فرو میرود و هنگامی که پمپ در حال اجرا است، پره به سرعت چرخ میزند. 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 اکثر پمپهای جابجایی مثبت) را 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 "تنگ 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 سرعت
همانطور که گفته شد، یکی از مزایای کلیدی پمپهای مرکزی این است که قابلیت "تنظیم" جریان آنها را در یک دامنه وسیع 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 کم شوند؛ 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 "تنظیم" میتواند به انحراف محور اضافی منجر شود که باعث افزایش فرسایش بر روی بلبرینگها 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 پمپها 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 سیلها و بلبرینگها به طور تقریبی 4 برابر میشود و همچنین احتمال ایجاد شرایط مکش معکوس (خطوط مکش بلند، ارتفاع بالا از مخازن یا چاهها، سطوح پایین مخازن تامین یا مایعات با فشار بخار بالا مانند آب گرم، بنزین و غیره) در پمپ نیز کمتر است. با این حال، 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 یک قطر پره و RPM داده شده، پمپهای مرکزی نیاز به حداکثر اسب بخار خود را در حداکثر جریان خود در منحنی سر-جریان خود دارند. هنگامی که فشار سر (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 دمای 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 مرکزی بسیار ناکارآمد میشوند و نیاز به قدرت بیشتری دارند. در این موارد، بیشتر تولیدکنندگان پمپ شروع به توصیه پمپهای جابجایی مثبت (مانند پمپهای دندهای، پمپهای چاه پیشرونده) به جای پمپهای مرکزی میکنند تا نیاز به قدرت و مصرف انرژی را کم کنند.
انگیزهی اسب
پمپهای گرانروی نیز نیاز به افزایش اسب بخار دارند هنگامی که مایعات غیر لزجی را پمپ میکنند که چگالی آنها از آب بیشتر است، مانند کودها و بسیاری از مواد شیمیایی مورد استفاده در صنعت. 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 اسب بخار مورد نیاز توسط یک پمپ گرانروی 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 برابر با 1.4 برابر 20 اسب بخار است، اما دومین بزرگترین موتور معمولاً موجود است 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 کار اصلی پمپهای مرکزی را به طور دقیق توضیح میدهد. اگر میخواهید بیشتر بدانید یا میخواهید پمپهای مرکزی را خریداری کنید، لطفاً.
تماس با مامتن ترجمه شده
شنژن گنگشنگ انرژی جدید شرکت محدود / ژنسولار