انتخاب صحیح و استاندارد پمپ

1404/09/11

در انتخاب الکتروپمپ ها مولفه های بسیاری دخیل هستند که هر کدام تاثیر مستقیم در انتخاب الکتروپمپ خواهند داشت. جدا از مواردی که در ادامه به آنها اشاره خواهد شد، دو مولفه اصلی باید در انتخاب الکتروپمپ مورد بررسی ...

در انتخاب الکتروپمپ ها مولفه های بسیاری دخیل هستند که هر کدام تاثیر مستقیم در انتخاب الکتروپمپ خواهند داشت.

جدا از مواردی که در ادامه به آنها اشاره خواهد شد، دو مولفه اصلی باید در انتخاب الکتروپمپ مورد بررسی قرار بگیرد.

مولفه هایی که در انتخاب پمپ در انواع کاربردها باید بررسی شوند به شرح ذیل می باشد:

- بر اساس نحوه عملکرد ( جریان شعاعی - جریان مختلط – جریان محوری و ... )

- بر اساس ساختمان مکانیکی پمپ ( مکش از ته - تک مکشه – دو مکشه و ... )

- بر اساس نحوه ی قرارگیری و نصب ( زمینی - خطی - مستغرق )

- بر اساس کاربرد ( آبرسانی - آتش نشانی - صنایع و ... )

- بر اساس جنس ( چدن - استیل - برنز - باکالیت )

- بر اساس سیال پمپ شونده ( آب - فاضلاب - اسید - روغن و ... )

نکته : این شیوه ی تقسیم بندی مکمل یکدیگر هستند.

یعنی می توان الکتروپمپی به منظور کاربری آتش نشانی داشت، از نوع زمینی، جریان شعاعی، دومکشه، پروانه استیل

اما در نهایت الکتروپمپ ها با دو مولفه اصلی هد و دبی معرفی و انتخاب می شود.

هد ( Head) :

قدرت مفیدی تلقی می شود که توسط پمپ به واحد وزن سیال وارد می شود .

به منظور انتقال سیال از نقطه ای به نقطه دیگر به هد نیاز می باشد .

این هد باید به اندازه ای باشد که بتواند بر مقاومت مسیر غلبه کند .

واحد : M – Bar – Psi – Pa – Ft

دبی – گذر حجمی (Quantity) :

حجم سیال خروجی از دهانه پمپ در واحد زمان .

واحد : m3/hr – gpm – l/s – l/min

Best Efficiency Point (BEP)

بهترین تعریف بابت این نقطه یا محدوده بهترین راندمان پمپ روی منحنی عملکرد پمپ می باشد. یا به عبارتی دبی جریانی که پمپ در آن بهترین راندمان را دارد.

نقطه BEP تابعی از شکل طراحی پروانه، ورودی پمپ، حلزونی و سرعت پره است.

مزیت این محدوده روی منحنی پمپ به شرح زیر می باشد:

. در محدوده BEP جریان ورودی به پروانه، حلزونی (دیفیوزر) بدون شُک و جدایش و یکنواخت است و در نتیجه کمترین تلفات را در پمپ خواهیم داشت.

. به علت عدم جدایش و یکنواختی جریان (Laminar) در محدوده BEP ارتعاشات و نیروی شعاعی محور (Radial Trust) به حداقل ممکن می رسد.

در Curve زیر محدوده BEP با رنگ قرمز مشخص شده است و بهترین راندمان زمانی خواهد بود که Duty Point یا همان نطقه عملکرد شما در این محدوده قرار بگیرد.

سوال: چرا تلاش میکنیم Duty Point (نقطه عملکرد) محاسبه شده در محدوده BEP قرار بگیرد؟

به عنوان یک فرمول کلی همیشه در تلاش هستیم و این موضوع را رعایت می کنیم تا پمپ به صورت ایده آل فعالیت داشته باشد. در منحنی آموزشی زیر نمونه بسیار خوبی از این موضوع آورده شده است و مشخص می کند هرچه از محدوده BEP به سمت راست یا چپ منحنی عملکرد پمپ حرکت می کند اتفاق خوبی برای پمپ نخواهد افتاد.

برای مثال هرچه نطقه عملکرد ما از محدوده BEP منحرف شود و به سمت چپ منحنی پمپ حرکت کند، شاهد Discharge Recirculation (بازگردش داخلی در خروجی پمپ) و ... خواهیم بود.

تا اینجا با منحنی پمپ که منحنی به ساختار نزولی بود و محدوده BEP آشنا شدیم.

به واسطه تصویر زیر و تعریف منحنی سیستم، به شرح Duty Point (نقطه عملکرد) می پردازیم.

با فرض اینکه یک سیستم آموزشی با مشخصات زیر را داریم:

لوله استیل با سایز 2 1/2 اینچ

ارتفاع استاتیکی فضای کاربری 30 متر

طول لوله 60 متر

وجود اتصالات در مسیر :

1 عدد زانو 90 درجه

1 عدد شیر فلکه کشویی

1 عدد شیر یکطرفه

در جدول زیر با فرض 8 دبی فرضی، محاسبه Total Head (هد کل) کل پردازیم (هد کل از مجموع هد داینامیک و هد استاتیک به دست خواهد آمد).

طبیعتا با حرکت سیال در مسیر سیستم با افزایش هد داینامیک (افت های مسیر) روبرو خواهیم شد و در نتیجه با محاسبه (از جداول از پیش تعیین شده) و جاگذاری آن در جدول و با داشتن هد استاتیک، به هد کل دست خواهیم یافت.

پس ما در هر دبی پیش فرض، یک هد خواهیم داشت. این نقاط را روی منحنی مشخص می کنیم و در نهایت نقاط را به هم متصل می کنیم تا منحنی سیستم رسم شود.

ما هیچ زمانی منحنی سیستم را رسم نمی کنیم، صرفا در این مثال با نحوه شکل گیری آن آشنا شدیم که منحنی است به صورت صعودی.

پس از آشنایی با منحنی پمپ، محدوده BEP و منحنی سیستم، حالا به معرفی Duty Point (نقطه عملکرد) می پر دازیم.

تعریف: پمپ سانتریفیوژ روی منحنی عملکرد خود در نقطه ای کار خواهد کرد، که به اصطلاح محل برخورد Curve Pump (منحنی پمپ) و Curve System (منحنی سیستم) خواهد بود.

یعنی نقطه ی بکارگیری پمپ ما، محل تلاقی دو منحنی می باشد (زمانیکه یک سیستم پمپاژ روی سیستم لوله کشی پمپ قرار دارد با افزایش دبی افت دینامیکی بوجود می آید).

نکته بسیار مهم : پس تمام تلاش ما، طراحی نقطه عملکرد (Duty Point) در محدوده BEP می باشد تا به صراحت اعلام کنیم پمپ ما صحیح انتخاب شده است و حالت عملکرد ایده آل خود را خواهد داشت.

در ادامه انتخاب صحیح پمپ یک باور غلط باید مورد بررسی قرار گیرد که متاسفانه همچنان در انتخاب پمپ استفاده می شود.

این باور غلط، که همیشه عدد مشاهده شده در وسط جدول مشخصات، عملکرد پمپ در نقطه بهترین راندمان است، صحیح نمی باشد.

در واقع تا به اینجا متوجه شدیم که بهترین انتخاب پمپ زمانی صورت می گیرد که به دلیل وجود منحنی راندمان، از روی منحنی های عملکرد پمپ انتخاب شود.

با مقایسه دو جدول پمپ به صحت این موضوع پی خواهیم برد.

با فرض اینکه از ما خواسته شده پمپی انتخاب کنیم که در هد 53m دبی 14m3/hr را به ما بدهد.

با توجه به جدول مشخصات و منحنی پمپ مورد نظر، نقطه عملکرد خواسته شده روی منحنی در قسمت بهترین رادمان خود قرار دارد و از نظر ما بهترین انتخاب ممکن می باشد. اما روی جدول مشخصات طبق باور غلط بین همکاران، نقطه عملکرد در قسمت وسط جدول مشخصات قرار ندارد.

در ادامه با فرض اینکه از ما خواسته شده پمپی انتخاب کنیم که در هد 53m دبی 25m3/hr را به ما بدهد.

با توجه به جدول مشخصات و منحنی پمپ مورد نظر، نقطه عملکرد خواسته شده روی منحنی در قسمت بهترین رادمان خود قرار دارد و از نظر ما بهترین انتخاب ممکن می باشد. بر حسب اتفاق روی جدول مشخصات طبق باور غلط بین همکاران، نقطه عملکرد در قسمت وسط جدول مشخصات قرار دارد.