کتاب پمپ ‏های ‏صنعتی

فهرست
عنوان صفحه
فصـل اول 13
پمپ 13
تعریف پمپ 14
انواع پمپ 14
تقسیم‌بندی پمپ‌های دینامیکی 15
پمپ گریز از مرکز 15
سایر پمپ ها 29
انواع پمپ از لحاظ کاربرد 33
انواع آب‌بند 35
روش‌های کنترل جریان پمپ‌ها 41
تاریخچه پمپ ها 42
فصل دوم 47
بررسی کاربرد پمپ ها در صنعت 47
کاربرد انواع پمپ صنعتی 52
فصل سوم 59
تعمیرات پمپ های صنعتی 59
تعمیر پمپ به چه معناست؟ 60
مشکلات پمپ تقسیم شعاعی 63
بازرسی نصب قبل از برداشتن پمپ 67
بازرسی پمپ باز 69
مشکلات رشد حرارتی 70
تعادل دینامیک اجزاء 72
رهنمودهای بالانس کردن اجزای روتور 73
مشکلات پروانه برنزی تک مرحله ای، مکش دوبل 75
نصب حلقه های پوششی 80
تعمیر پمپ های افقی تک مرحله ای 82
تعمیر پمپ چند مرحله ای دوگانه 87
تعمیر پمپ عمودی 96
هزینه های تعمیر و نگهداری 104
تعمیرات پمپ های سانتریفیوژ 105
تعمیرات و نگهداری آب بند مکانیکی 106
بازرسی های قبل از مونتاژ 107
بازدید و تعمیرات پمپ صنعتی گریز از مرکز 110
فصل چهارم 113
نگهداری از پمپ های صنعتی 113
هدف از تعمیر و نگهداری 114
تعمیر و نگهداری پیشگویانه پمپ ها با استفاده از نظارت بر وضعیت 114
انواع اساسی تعمیر و نگهداری 115
تعمیر و نگهداری خرابی 115
نگهداری پیشگیرانه 115
تعمیر و نگهداری 115
تعمیر و نگهداری بدون طراحی 116
تصمیم مدیریت 116
چرخه عمر ماشین 117
تکنیک های نظارت بر وضعیت 120
مانیتورینگ و تحلیل ارتعاش 121
بازرسی بصری و آزمایش غیر مخرب 121
نظارت بر عملکرد و تجزیه و تحلیل 122
تجزیه و تحلیل ذرات سایش در روان کننده ها و آلاینده ها در سیالات فرآیند 122
آزمایش نیروگاه برق 122
مزایای نظارت بر وضعیت 123
سازماندهی برای انجام نظارت بر وضعیت 123
مدیریت تعمیر و نگهداری پیشرو 124
برنامه‌ی ماهانه و سالانه‌ی بازسازی و نگهداری پمپ‌های سانتریفیوژ 124
چک لیست تعمیرات و نگهداری پمپ 125
بازرسی‌ و تعمیر های سالانه پمپ گریز از مرکز 126
فصـل پنجم 127
شیوه های عیب یابی در پمپ های صنعتی 127
تجزیه و تحلیل خرابی پمپ 128
عدم تعادل هیدرولیک در پمپ دو مکش 130
منـابع و مآخـذ 141

پمپ های گریز از مرکز را می‌توان به چند صورت دسته بندی نمود. یک شیوه دسته بندی، بر پایه جریانی است که بوجود می‌آورند. در این شیوه پمپ های گریز از مرکز به سه دسته تقسیم می شوند:
پمپ های جریان شعاعی: در این پمپ ها فشار سیال تنها با اعمال نیروی گریز از مرکز افزایش می یابد. پمپ های این دسته، با یک سری پروانه‌های ورودی دارای سرعت مخصوص کمتر از ۴۲۰۰ و با دو سری پروانه‌های مکشی دارای سرعت مخصوص کمتر از ۶۰۰۰ هستند. در این پمپ ها سیال به طور معمول از طریق توپی وارد پروانه شده و به صورت شعاعی به محیط جریان می یابد.
پمپ های جریان مختلط: در این پمپ ها فشار تا حدودی با اعمال نیروی گریز از مرکز و تا حدودی نیز با اعمال نیروی بالابری (lift) که از جانب تیغه‌ها اعمال می شود افزایش می یابد. این دسته از پمپ ها دارای یک سری پروانه ورودی با جریان خروجی محوری هستند و تخلیه در راستاهای محوری و شعاعی انجام می شود. پمپ های این دسته به صورت معمول دارای سرعت مخصوصی مابین ۴۲۰۰ تا ۹۰۰۰ هستند.
پمپ های جریان محوری: پمپ های این دسته که گاه پمپ های پروانه‌ای هم نامیده می شوند بیشترین افزایش فشار سیال را از طریق اعمال پروانه‌ها و یا عملیات بالابری تیغه‌ها اعمال می کند. این گروه یک سری پروانه ورودی به همراه جریان ورودی محوری و خروجی تقریبا محوری دارند. پمپ های این گروه غالبا دارای سرعت مخصوص هایی بیش از ۹۰۰۰ هستند. در حالت کلی از پمپ های جریان محوری هنگامی که افزایش فشار لازم باشد استفاده می‌کنند و از پمپ های جریان شعاعی بمنظور تولید دبی سود می‌برند.

اجزای تشکیل دهنده پمپ گریز از مرکز
قسمت های اساسی یک پمپ گریزازمرکز عبارتند از:
الکتروموتور: که شامل قسمت الکتریکی پمپ است.
کوپل یا هم محور سازی :که متصل کننده الکترومتر به شافت (محور )پمپ است.
هاوس برینگ: که محل قرار گیری برینگها می باشد.
مکانیکال سیل: که محل آب بندی پمپ و جدا کننده سیال پمپاژ شده و قسمت مکانیکی پمپ است.
پره های پمپ: که با توجه به نوع کاربرد دارای انواع گوناگون هستند.
دو جزء اصلی پمپ های گریز از مرکز پروانه و تیغه هستند.
پروانه: نقش پروانه‌ها در پمپ گریز از مرکز تامین لازم برای سیال می‌باشد. در پمپ ها دو نوع پروانه پایه‌ای وجود دارند:
• مارپیچی
• توربینی
گاهی ممکن است نیاز شود برای به حرکت درآوردن پمپ صنعتی از منابع و محرک‌های قدرت که در اشکال مختلف وجود دارند به همراه یک دستگاه انتقال نیرو استفاده نمود. در سال‌های اخیر معمولاً به منظور به حرکت درآوردن پمپ‌هایی مثل پمپ گریز از مرکز، پمپ دورانی یا پمپ رفت و برگشتی از موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. در این میان ممکن است برای این کار از توربین‌های بخاری، توربین‌های گازی، توربین‌های هیدرولیکی، موتورهای بنزینی، موتورهای گازی و موتورهای دیزلی نیز استفاده شود. منابع دیگری نیز برای به حرکت درآوردن پمپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند که استفاده از آن‌ها محدود است. منابع دیگری نیز وجود دارند که اعتبار آن‌ها محدود است و فقط در موارد خاص و ویژه به کار برده می‌شوند؛ این منابع عبارتند از: توربین‌های انبساطی – هوایی، آسیاب‌های بادی و …
پروانه‌های توربینی با تیغه‌های پخش کننده‌ای احاطه شده اند که مسیرهای بتدریج پهن شونده‌ای فراهم می‌آورند تا سرعت آب را به آهستگی کاهش دهند. بنابراین هد سرعت به هد فشار تبدیل می‌شود.
پروانه مارپیچی با ویژگی نداشتن تیغه‌های پخش کننده مشخص می‌شوند. در عوض پروانه آن درون محفظه‌ای که حلزونی شکل است قرار گرفته و سرعت آب به دلیل ترک کردن پروانه کاهش می‌یابد که همراه با افزایش فشار می‌باشد.
انتخاب بین این دو نوع پروانه بسته به شرایط استفاده تغییر می‌کند. نوع مارپیچی بدلیل ظرفیت بالا و هد مصرفی پائین در چاه‌های کم عمق معمولا ترجیح داده می‌شوند. نوع توربینی در چاه‌های آب عمیق استفاده می‌شود.
تیغه: تیغه نقش راندن مایع به خروجی پمپ را دارد که سرعت را به فشار تبدیل می نماید. جزء تیغه در داخل پمپ که معمولا به پروانه متصل است به نوبه خود دارای شکل های گوناگونی است. دسته بندی شکلی تیغه‌ها را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم نمود:
– صاف
– مارپیچ
که این دسته بندی نیز می‌تواند منجر به دسته بندی کلی در مورد پروانه‌ها گردد.

مزایای پمپ‌های گریز از مرکز
• ساختار و روش تولید ساده
• قیمت ارزان
• تولید فشار یکنواخت
• از نظر جنس پروانه و محفظه
• تنوع زیادی دارند
• هزینه تعمیر و نگهداری کمی دارند.
• با تراشیدن پروانه آن‌ها می‌توان عملکرد آن‌ها را تغییر داد.
• چون می‌توانند در دورهای بالا کار کنند امکان اتصال مستقیم به موتور الکتریکی را دارند.
• گذر حجمی سیال در آن‌ها یکنواخت می‌باشد و چنانچه لوله خروجی مسدود یا تنگ شود، فشار زیادی ایجاد نخواهد کرد که به پمپ آسیب برساند در نتیجه زیر بار نمی‌مانند.

معایب پمپ گریز از مرکز
• این پمپ‌ها هد پایینی دارند.
• در دبی‌های بالا راندمان آن‌ها سریعاً افت می‌کند.
• این پمپ‌ها خود آب‌بند نیستند لذا نیاز به آب‌بندی دارند.
• بازده بالا در محدودهٔ کمی از شرایط عملکرد پمپ امکان‌پذیر است.
• نمی‌توانند سیالات با گران‌روی بالا را به صورت مؤثر پمپ کنند.
•
نابالانسی در پمپ های گریز از مرکز
وقتی اجزای چرخان پمپ نابالانس باشند، ارتعاش حاصل از عضو چرخان نابالانس می‌تواند ترسناک باشد. این ارتعاش می‌تواند موجب لرزش سطح زمینی که دستگاه روی آن قرار گرفته است شود، دستگاه‌های اطراف آن در جای خود تکان می‌خورند، پیچ های نگه دارنده شل می‌شوند و قطعات می شکنند. یک عضو چرخان نابالانس یر روی یاتاقان های خود نیرو اعمال می‌کند و آنرا از طریق سازه خود به بیرون منتقل می نماید و نهایتا این نیرو به فندانسیون می‌رسد. دلایل بروز نابالانسی:
– خمش یا قوس برداشتن بین یاتاقان های تکیه گاهی
– وزن معلق تحت نیروی ثقل محور محرک را خمیده می‌کند
– ماده یا سیال غیریکنواخت توزیع شده در روتور
– قطعات هرز و لق شده بر روی روتور
– قطرهای مختف المرکز بر روی روتور که ناشی از ساخت می‌باشد و قطعات روی روتور هم مرکز نشده اند
– هم تراز نبودن مسیر رانش با محور روتور
– کوپلینگ های راننده لق از پشت هم پرش می‌کنند
– از بین رفتن تلرانس های بین قطعات مونتاژ شده بر روی روتور
– شانه‌ای های روی روتور خارج از میدان محور دوران ساخته شده اند
– خلل و حفره‌های روی روتور
– هم تراز نبودن یاتاقان ها به محور نیرو وارد کرده و آنرا قوس می‌دهد.

منحنی هد و دبی
در پمپ‌های گریز از مرکز دبی و هد نسبت به هم رابطه معکوس دارند و با افزایش دبی هد پمپ کم می‌شود. منحنی‌های هد و دبی می‌تواند به شکل‌های مختلفی وجود داشته باشد.
منحنی صعودی (به انگلیسی: RISING)در این پمپ‌ها با افزایش هد پمپ دبی پیوسته کاهش می‌یابد.
منحنی نزولی (به انگلیسی: DROOPING)در این پمپ‌ها حداکثر هد پمپ در نقطه دبی صفر اتفاق نمی‌افتد.
منحنی تیز (به انگلیسی: STEEP)در این پمپ‌ها تغییرات هد بین نقطه دبی برابر صفر و نقطه راندمان ماکزیمم پمپ زیاد است.
منحنی تخت (به انگلیسی: FLAT)در این پمپ‌ها تغییرات هد پمپ نسبت به تغییرات دبی ناچیز می‌باشد و گاهی در قسمتی از منحنی هد تقریباً ثابت است.
منحنی پایدار(به انگلیسی: STABLE)در این پمپ‌ها همواره به ازا هد پمپاژ یک دبی وجود دارد و اگر خطی از هر هد دلخواه موازی محور دبی رسم کنیم صرفاً در یک نقطه منحنی را قطع می‌کند.
منحنی نا پایدار (به انگلیسی: UNSTABLE) در این پمپ‌ها ممکن است به ازاء هد پمپاژ بیش از یک دبی موجود باشد. یعنی اگر خطی از هر هد دلخواه موازی محور دبی رسم کنیم ممکن است در بیش از یک نقطه منحنی را قطع کند.

منحنی توان مصرفی
منحنی توان مصرفی رابطه بین دبی پمپاژ و توان مصرفی پمپ را نشان می‌دهد و می‌تواند به دو شکل باشد.
با بار اضافی (به انگلیسی: OVERLOADING)چنانچه با افزایش دبی به‌طور مستمر توان مصرفی پمپ شکل صعودی داشته باشد به آن منحنی بار بار اضافی اطلاق می‌شود.
بدون بار اضافی (به انگلیسی: NO OVERLOADING)چنانچه با افزایش دبی به‌طور مستمر توان مصرفی پمپ شکل صعودی نداشته باشد به آن منحنی بدون بار اضافی اطلاق می‌شود.