با طرح سوال شماره 18، دلیل طراحی سوراخ روی پروانه مطرح شد و نحوه کنترل نیروی محوری را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
با توجه به سوال قبل در ویدئوی شماره 17، پمپ ها دسته بندی شدند که دو نوع پمپ پر اهمیت در سیستم آبرسانی و آتش نشانی مورد بررسی قرار گرفت.
نیروی شعاعی :
نیروی شعاعی نیرویی است که عمود بر محور شفت وارد می شود.
یاتاقان های ساچمه ای شعاعی، نیروهای عمود بر محور شفت را جذب می کنند.
نیروی محوری :
نیروی محوری نیرویی است که در امتداد محور شفت وارد می شود.
در حالت ایده آل، یاتاقان های توپی محوری نیروهای زیادی را که در جهت محور شفت عمل می کنند، جذب می کنند.
پمپ های دینامیکی ( توربوپمپ ها - سانتریفیوژ - گریز از مرکز ) :
پمپ هایی که انتقال انرژی از آنها به سیال به صورت دائمی صورت می گیرد.
پمپی که در آن فشار، با افزایش نیروی گریز از مرکز افزایش می یابد.
عملکرد آن به صورت پیوسته است
ابتدا با شتاب دادن به سیال با استفاده از نیروی گریز از مرکز، سپس با کاهش سرعت سیال داخل خود تولید فشار می کنند.
Chapter 6 - NFPA20 HB
Centrifugal fire pumps are generally compact, reliable, and easy to maintain.
پمپ های آتش نشانی از نوع گریز از مرکز به طور کلی قابل اعتماد و نگهداری آنها آسان است.
The hydraulic characteristics of the pump and variety of drivers available have made the centrifugal pump the most common of all pumps for fire protection.
ویژگی های هیدرولیکی پمپ و کوپل انواع الکتروموتور موجود باعث شده است که پمپ گریز از مرکز رایج ترین پمپ برای سیستم اطفاء حریق باشد.
پمپ های دینامیکی ( توربوپمپ ها - سانتریفیوژ - گریز از مرکز ) :
A desirable feature of the centrifugal pump is its relationship between flow and pressure at a constant speed that is, when flow is decreased, pressure increases.
یکی از ویژگی های مطلوب پمپ گریز از مرکز ارتباط بین دبی و هد با سرعت ثابت است، یعنی هنگامی که دبی کاهش می یابد، هد افزایش می یابد.
A centrifugal pump functions by converting kinetic energy to pressure and velocity energy through centrifugal force.
یک پمپ گریز از مرکز با تبدیل انرژی جنبشی به فشار و سرعت از طریق نیروی گریز از مرکز عمل می کند.
As water enters the eye of the impeller, centrifugal force from the rotation of the impeller forces water through the impeller to the discharge outlet of the pump.
با ورود آب به چشمه مکش پروانه، نیروی گریز از مرکز با چرخش پروانه، آب را از طریق پروانه به خروجی تخلیه پمپ منتقل می کند.
Centrifugal fire pumps are not appropriate for suction lift applications and are limited to applications where the water source can provide a positive pressure to the suction side of the pump.
پمپ های آتش نشانی از نوع گریز از مرکز برای کاربردهای مکش منفی مناسب نیستند و محدود به کاربردهایی می شوند که منبع آب می تواند فشار مثبتی به مکش پمپ وارد کند.
overhung pump :
پروانه پمپ در یک انتهای محور و یاتاقان بندی محور در یک سمت دیگر آن قرار دارد. از این رو این گروه، به پمپ های یک سرگیردار هم معروف هستند.
۴-۴-۱- پمپ مکش از انتها یا مکش از ته ( End Suction Pump) نوعی پمپ سانتریفیوژ افقی که نازل مکش آن در خط مرکز پمپ و در سمت مخالف محفظه ورودی شفت روی بدنه به گونه ای قرار گرفته است که سطح نازل مکش به محور طولی شفت، عمود باشد.
Between Bearing ( BB ) :
در این گروه از پمپ ها یاتاقان بندی محور در دو سر آن قرار گرفته است و پروانه پمپ در بین یاتاقان بندی محور قرار می‌گیرد. برای بدست آوردن فشارهای بالا از ساختار پمپ های دوپروانه استفاده می‌شود. در واقع عملکرد این پمپ ها مانند پمپ های چند طبقه هستند که پروانه ها به صورت سری به هم متصل شده‌اند.
۶-۴-۱- پمپ دومکشه (Split case pump) نوعی پمپ سانتریفیوژ که محفظه آن به صورت شعاعی یا محوری نسبت به شفت، تقسیم شده و به صورت افقی یا عمودی نصب می گردد.
پروانه ها عامل انتقال انرژی مکانیکی به سیال هستند.
اجزاء پروانه :
پره ( Vanes )
ورودی پروانه ( Suction Eye )
صفحه نگهدارنده ( Shrouds)
راه‌های تعادل نیروی محوری :
در پمپ های کوچک، تحمل نیروی محوری به عهده یاتاقان‌ها می باشد، اما در پمپ های متوسط و بزرگ، نیروی محوری باید به روش‌های هیدرولیکی کنترل شود.
1. ایجاد فضای تعادل در مقابل دهانه ورودی پروانه است. برای این کار سوراخ هایی در پروانه ایجاد می شود تا فشار پشت پروانه تا حدود فشار ورودی آن کاهش یابد.
2. روش متداول دیگر برای کاهش اثر نیروهای محوری ایجاد پره های شعاعی در پشت پروانه است. در این صورت در حقیقت دو پروانه پشت به پشت هم داریم. این پره های شعاعی سیال پشت پروانه را به طرف محفظه حلزونی رانده و فشار پشت پروانه را کاهش می دهند. با این کار نیز درصد کمی از نیروی محوری باقی خواهد ماند. حسن این راه حل نداشتن کاهش بازده و عیب آن افزایش کارهای مکانیکی است روش های دیگری نیز وجود دارد که کمتر مرسوم هستند.
