مقاله در مورد بررسی پمپ ها

word قابل ویرایش
19 صفحه
4700 تومان

بررسی پمپ ها

تعریف پمپ :
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 ۱۷ 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 ۹۱٫۵ متر ی زمین بیرون بکشند. در یونان باستان نیز پمپ های رفت و برگشتی با طرح ساده ۴ 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 (۱۷۳۲). 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.

کار پمپ ها
یک پمپ هیدرولیکی انرژی مکانیکی را از طریق عامل ایجاد فشار ( پیستون، چرخ دنده، پره و غیره ) به سیال منتقل می نماید. پمپ ها در صنایع مختلف کاربردهای متفاوت دارند مثلاً در یک نیروگاه حرارتـی از پمپ به منظور آب رسانی دیگ های بخار بهره برداری می شـود، در صورتی که در نیروگاه آبی پمپ را به منظور تأمین جریان آب مورد نیاز دستگاه های خنک کننده ( نظیر سیستم خنک کننده قطعات ژنراتور ) بکار می برند یا آب نشتی و اضافی را توسط آن از مخازن آب انبار به درون رودخانه تخلیه می نمایند. به طور کلی می توان گفت همان گونه که کار قلب بگردش درآوردن جریان خون در بدن است، در یک سیستم هیدرولیکی می توان از پمپ به عنوان قلب سیستم یاد کرد چرا که وظیفه پمپ در چنین سیستمی، بگردش در آوردن جریان سیال است.

درصنایع مدرن امروزی برای بهره گیری از پمپ ها، از الکترو موتورهایی استفاده می شود که سرعت آن ها را می توان تغییر داده و با این عمل مقدار فشار و جریان مایع را کنترل نمود.
برای آنکه یک پمپ به طور مطلوب عمل پمپاژ را انجام دهد، می بایستی همیشه در محفظهء آن مایع موجود باشد. هر پمپ مجهز به لوله مکنده ای است که هیچ منفذی ندارد. یک انتهای این لوله در منبع گاز یا مایع قرار داشته و انتهای دیگر آن به محفظه ای که پیستون یا محور دوار در آن جای دارند منتهی می گردد.
برای آنکه پمپ به نحو مطلوب مورد بهره برداری قرار گیرد لازم است که یک شیر یک طرفه ( Foot Valve ) در مدخل مجرای ورودی قرار گیرد که مایع از تخلیه آب مجرای ورودی شده تا در صورت لزوم بسادگی بتوان پمپ را بکار انداخت. در سانتریفوژ ( گریز از مرکز ) در صورتی کهاین شیر قرار داده نشده باشد از یک شیر یک طرفه Check Valve برای جلوگیری از برگشت جریان مایع و دوران پمپ در جهت عکس استفاده می شود.

اساس مکش پمپ ها
هوا در سطح زمین دارای فشاری معادل ۶/۱۴ پوند بر اینچ مربع و یا یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می باشد. لوله طویلی را در نظر بگیرید که یک انتهای آن بسته شده است، اگر این لوله را پر از آب کرده و آن را بطور وارونه در تشک حاوی آب قرار دهیم، سطح آب در درون لوله رفته پایین می آید و این عمل تا زمانی که فشار هوای خارج ( اتمسفر ) و فشار حاصل از ستون آب به درون لوله به یک اندازه برسند، ادامه خواهد یافت. به تجربه دیده شده است که تعادل مذکور هنگامی حاصل می گردد که ارتفاع آب درون لوله برابر با ۳۲ فوت ( ۱۰ متر ) باشد.
بنابراین ستونی از آب به ارتفاع ۱۰ متر، دارای فشاری معادل یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است.
حال چنانچه لوله ای طویل را در یک انتها مسدود نموده و انتهای دیگر آن را به ظرف حاوی آب وارد سازیم و هوای درون لوله را تخلیه کنیم، خواهیم دید که آب لوله با فشار اتمسفر ( یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ) به طرف بالا حرکت می کند.
اگر بتوان تمام هوای درون لوله را تخلیه نمود، سطح آب درون لوله تا ارتفاع ۳۲ فوت بالا می رود.انجام این کار، یعنی تخلیه کامل هوا و صعود سطح آب به ارتفاع ۱۰ متری امکان پذیر نیست، چرا که حدوداً در ارتفاع ۶ تا ۷/۶ متر عمل بالا رفتن متوقف می گردد و سطح آب به صورت ساکن، باقی می ماند. علت این امر وجود وزن ستون آب است که در عمل تعادل فشار هوای بیرون و درون لوله مداخله نموده و این عمل را تسریع می بخشد. اولین کار پمپ عبارت است از تخلیه هوا از درون لوله مکش، این عمل باعث می شود که فشار اتمسفر بتواند به مایعات فشار وارد نموده و آن ها را به قسمت چرخنده پمپ و یا پیستون هدایت نماید. باید بخاطر سپرد که پمپ باید حداکثر بین ارتفاع ۶ تا ۷/۶ متری از سطح مایع قرار گیرد تا بتواند عمل جابجایی مایع را به خوبی انجام دهد.کـار دوم پمپ عبارت است از دادن انرژی به مواد سیال و هدایت آن ها از محفظـه پمپ ( محل قرار گرفتن قسمت چرخنده ) به مقصد نهائی.

انواع پمپ ها
بطور کلی پمپ ها را می توان به دو دسته اصلی به شرح زیر تنظیم نمود:
– پمپ های انتقال دهنده مایعات با حجم ثابت
– پمپ های سانتریفوژ
۱- پمپ های انتقال دهنده مایعات به حجم ثابت
( POSITIVE DISPLACEMENT PUMPS )
یکی ازخصوصیات اصلی این پمپ ها این است که در زمانیکه پمپ مشغول کار می باشد بایستی محلی برای تخلیه مایع مکیده شده موجود باشد. این نکته ای مهم و قابل توجه است و چنانچه شخص مسئول بهره برداری از پمپ بخواهد اقدام به بستن مجرای خروجی آن نماید، باید کاملاً مطمئن گردد که مجرای خروجی دیگری برای تخلیه مایع وجود دارد. در غیر این صورت بر روی قطعات پمپ فشار وارد شده و ممکن است که منجر به سوختن الکتروموتور، ازکار افتادن پمپ، سوختن فیوز و ترکیدن محفظه و لوله ها و سایر معایب دیگر شود.
این نوع پمپ ها کلاً بر سه نوع می باشند:
الف) پمپ پیستونی Piston Pumps
این نوع پمپ ها در طرح ها و اندازه های مختلف ساخته شده و در بسیاری موارد از آن استفاده می شود و بر حسب احتیاج می توان این پمپ ها را به طریقی ساخت که فشار زیاد بوجود آورند و یا اینکه فقط عمل انتقال مایعات را بدون ایجاد فشار انجام دهند.

 

طرز عمل پیستونی
این پمپ تشکیل شده است از سیلندر، پیستون، شیر ورودی و شیر خروجی. سطح پیستون بوسیله دسته ای بر روی چرخ دواری قرار گرفته و در جهت بالا و پایین حرکت می نماینـد. هنگام حرکت پیستون به طرف بالا دریچه A در اثر مکش و برگشت جریان از مجرای خروجی بسته شده و در اثر مکش دریچه B باز و مایع به درون محفظه پمپ مکیده می شود. هنگامی که پیستون به طرف پایین حرکت می نماید دریچه B بسته شده و دریچه A باز می گردد و سیال محبوس در محفظه و تحت فشار پیستون به مجرای خروجـی انتقال می یابد. تکرار این عمـل سبب انتقال سیال از یک محل به محل دیگـر می گردد.

سیلندر باید به نحوی آب بندی شده باشد که مایع نتواند به خارج نشت نماید. هر حرکت رفت پیستون را یک ضربه و مسافتی را که پیستون طی می کند طول ضربه نامند. چون در پمپ های رفت و برگشتی جابجا شدن مایع به طور متناوب انجام می گیرد لذا حرکت مایع در لوله خروجی به صورت حرکت ضرباتی خواهد بود. چون حرکت ضرباتی به لوله خروجی و حتی دستگاه های دیگری که در سر راه هستند، ضرباتی وارد می نماید، باید تدبیری بکار برد که شدت ضربه ناشی از متناوب بودن جریان را کم کند. یکی از راه های کم کردن شدت ضربه، بکار بردن مخزن پر از هوا در سرا راه خروجی پمپ های رفت و برگشتی است. مطابق شکل در حرکت رفت پیستون و یا خروج مایع از پمپ، مقداری از مایع که تحت فشار است هوای مخزن را فشرده و به مخزن وارد می شود. در

حرکت برگشت پیستون فشار مایع پایین می آید و هوای فشرده داخل مخزن، مقدار مایعی را که در حرکت رفت وارد مخزن شده بود به خارج می فرستد. در نتیجه مایع وارد لوله خروجی می شود و بدین وسیله از شدت ضربه ناشی از حرکت ضرباتی کاسته می شود. مسئله مهم در بکار بردن مخزن هوا این است که امکان دارد هوای موجود در مخزن به مرور جذب آب شده از میزان آن کاسته شود. اگر این عمل همچنان ادامه یابد بدون اینکه هوای از دست رفته تأکین شود مخزن پر از آب

شده و کار خود را انجام نخواهد داد. برای تأمین هوا بهتر است که در قسمت بالای مخزن یک شیر یک طرفه کار گذاشت. یکی دیگر از راه های کم کردن شدت ضربه بکار بردن پمپ های دو ضربه ای است که در شکا نشان داده شده است. پمپ های دو ضربه ای را به دلیل کم کردن شدت ضربه و ظـرفیت بیشتر و تقریبـاً یکنواخت کردن جریان در خروجی بیشتر از پمپ هـای یک ضربه ای بکار می برند.
برای انتقال مایعات و مواد سیال از عمق های زیاد معمولاً شیر یک طرفه ای در مدخل مجرای ورودی پمپ قرار می دهند که این شیر مایع را در مجرای ورودی محبوس نموده، و با ریختن مقدار کمی آب در محفظه پمپ، در شروع عمل پمپ سهولت داده می شود. چون امکان دارد که در مایعات مواد زائی وجود داشته باشد. برای ممانعت از ورود این مواد در مدخل مجرای ورودی پمپ محفظه ای مشبک که معمولاً از توری ساخته شده، قرار می دهند و چون لازم است هر چند مدت یک بار این صافی ها را بازرسی نمود و در صورت کثیف بودن تمیز نمایند این توری به طریقی نصب می گردد که بتوان به سهولت به آن دسترسی حاصل نمود. در پمپ های بزرگ معمولاً این صافی ها را که قابل تعویض می باشند درون گودالی که Suction Well نامیده می شود قرار می دهند.

ب) پمپ های دنده ای Gear Pumps
این پمپ ها نیز بمانند پمپ های رفت و برگشتی از گروه پمپ های انتقال دهنده با حجم ثابت هستند، با این تفاوت که طرح و ساختمان آن ها ساده تر و احتیاج به شیر یک طرفه مکش ندارند و جریان خروجی آن ها یکنواخت است. این پمپ ها در اندازه های مختلف و با دنده های متفاوت ساخته می شوند چون دنده ها ممکن است دارای دو یا چند دنده باشند.

چرخ دنده بوسیله محور دوار به حرکت درآمده و پس از مکش مایع آن را تحت فشار گذاشته و به طرف خروجی می راند. همان طور که در شکل نشان داده شده است، مایع به وسیلهء دنده هایی که آزاد هستند از ورودی به طرف خروجی برده می شود. دنده هایی که بـه ترتیب آزاد می شوند خلاء جزئـی در مکش ایجاد کـرده و مایع سریع تر وارد دنده های آزاد می گردد چون در این نوع پمپ ها دنده ها خیلی به هم نزدیک هستند اگر در کارگذاری آن ها دقت کافی نشود تماس دنده ها با یکدیگر باعث خرابی آن ها خواهد شد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 4700 تومان در 19 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد