پمپها

مهمترين تركيبات عمومي مواد ساختماني پمپها عبارتند از:
مواد: پمپهاي سانتريفيوژ كه معمولا به بازار عرضه مي شوند داراي تركيبات برنزي، تمام برنزي ،يا داراي تركيب آهني مي باشند . در ساختار نيمه برنزي ،پروانه خلاف شافت (اگر بكار برده شده باشد ) و رينگهاي سايشي برنزي خواهد بود و محفظه از چدن است . اين مواد ساختماني براي قسمتهاي از پمپ مي باشد كه در تماس با پمپاژ شده مي باشد .
محفظه آببندي (stuffing box) :آن قسمت از پمپ است كه شفت گردننده وارد محفظه پمپ مي شود . براي جلوگيري از نشت اب از محفظه ، يك آب بند مكانيكي يا نوار آببندي بكار مي رود .پمپها با اب بندي مكانيكي((mechanical seal بطور موفقيت آميز در موارد گوناگون بكار برده مي شوند.آب بندهاي داخلي درون محفظه آببندي عمل ميكند درصورتي كه آببندهاي خارجي داراي اجزاء دوراني( rotatig element)
خودشان در بيرون محفظه آببندي مي باشند . بسته به آببندي پمپ و مايعي كه پمپاژ مي شود محدوديتهاي در فشار و دماي مايع وجود دارد . جنس ماده ابندي پس از انكه نوع سيال پمپاژ شونده و دما و فشار ان تعيين شد ، توسط كارخانه سازنده تعيين مي شود .پمپها با نوار آب بندي بويژه در جاهايي كه مواد سايينده كه همراه اب وجود دارد  بكار سيستم اسيب نمي رساند بطور گسترده اي  مورد استفاده قرار مي گيرند .مقداري نشت بايد وجود داشته باشد تا سطح بين ماده نوار و شفت را روانكاري و سرد كند . بوش شفت و شفت موتور يا پمپ را بويژه با نوار اببندي ، محافظت مي كنند .

                          (  Typical Stuffing Arrangement (description of parts
رينگهاي سايشي براي پروانه يا محفظه آب بندي بكار برده مي شود ،انها قابل تعويض بوده و از سايش پروانه يا محفظه جلوگيري ميكنند .
بلبرينگها غالبا زياد بكار برده مي شوند مگر در پمپهاي سيلكولاتر ،كه ياتاقانهاي موتور و پمپ از نوع بوش مي باشد .
رينگ تعادل : در طرف پشت پروانه هاي بسته تك مكشه مي باشد تا بار محوري را كاهش دهد.پروانه هاي داراي دو ورودي بطور ذاتي از لحاظ محوري بالانس مي باشند.
سرعتهاي كار نامي موتور ممكن است در محدود 600 تا 3600 دور در دقيقه انتخاب شوند (سازندگان پمپ بايستي سرعت بهينه پمپ را براي هر نياز پمپاژ بخصوص با در نظر گرفتن راندمان ، قيمت و صدا و نگهداري بدست اورد .)نمونه اي از سطح مقطع يك پمپ سانتريفوژ مجهز توسط انستيتوي هيدروليك در شكل  نشان داده شده است بيشتر قسمتهاي كه قبلا شرح داده شد در روي شكل مشخص است .

 General components of Centrifugal Pump

پمپ ها: Pump
به طوركلي پمپ به دستگاهي گفته مي شود كه انرژي مكانيكي رااز يك منبع خارجي اخذ و به سيالي كه ازآن عبورمي نمايدانتقال دهد.درنتيجه انرژي سيال بعدازخروج از ماشين افزايش مي يابد .پمپ ها رابرمبناي نحوه انتقال انرژي به سيال به دودسته تقسيم بندي مي كنند:
1ـ پمپ هاي ديناميكي:كه انتقال انرژي ازآنها به سيال به طوردائمي است .
2ـ پمپ هاي جابجايي:كه انتقال انرژي ازآنها به سيال به صورت متناوب يا پريوديك است.
مي توان پمپ هارابراساس نحوة عملكردشان به گونه اي ديگرنيز دسته بندي كرد:
1ـ پمپ هاي سانتريفوژ(جريان شعاعي)2ـ پمپ هاي محوري3ـ پمپ هاي نيمه سانتريفوژ(يا باجريان مختلط)
1ـ پمپ سانتريفوژ(شعاعي):عملكرداين پمپ به اين صورت است كه درآن سيال موازي محور واردچرخ پمپ شده وعمود برآن ازچرخ خارج مي گردد.اين پمپ ها معمولاً براي ايجادفشارهاي بالا دردبي هاي كم به كارمي روند.بنابراين اغلب پمپ هاي سانتريفوژ توانايي خوبي درايجادفشارهاي بالادارند.پمپ هاي سانتريفوژ شايع ترين نمونه ازپمپ هاهستند .
2ـ پمپ هاي محوري:سيال موازي محور وارد پمپ مي گردد و به طور موازي نسبت به محور ازچرخ خارج مي گردد .اين پمپ ها براي ايجادفشارها و دبي هاي متوسط به كار مي روند.
3ـ پمپ هاي نيمه سانتريفوژ(مختلط): سيال موازي محور وارد چرخ پمپ مي گردد و به طورمايل نسبت به محورازچرخ خارج مي گردد.اين پمپ ها براي ايجادفشارها و دبي هاي متوسط به كارمي روند .اين پمپ هانسبت به پمپ هاي سانتريفوژتوانايي بيشتري دراستفاده وبه كارگيري دبي هاي يالا رادارند .
مباني وكاربردپمپهاي گريز از مركزcentrifugal pump اصول كار كليه اين پمپ هابراساس استفاده ازنيروي "گريزاز مركز" پايه گذاري شده است . هرحجمي كه دريك مسيردايره اي يامنحني الشكل حركت كند ، تحت تاثيرنيروي گريزازمركز واقع مي شود .جهت نيروي مذكور طوري است كه همواره تمايل داردكه جسم را ازمحوريامركز دوران دورسازد .

                            Centrifugal mixer pump with TVS heat exchanger.

قسمت هاي اساسي يك پمپ گريزازمركز عبارتنداز:
1. الكترومتور: كه شامل قسمت الكتريكي پمپ است .
2. كوپل يا هم محور سازي :كه متصل كننده الكترومتر به شافت (محور )پمپ است .
3. هوس برينگ: كه محل قرار گيري برينگها مي باشد
4. مكانيكال سيل: كه محل آب بندي پمپ و جدا كننده سيال پمپاژ شده و قسمت مكانيكي پمپ مي باشد
5. پره هاي پمپ :كه با توجه به نوع كاربرد داراي انواع مختلفي مي باشد .

مكانيكال سيل:
مكانيكال سيل يا محفظه آب بند قسمتي است كه در حد فاصل بين برينگها و پروانه پمپ قرار گرفته است و از مهمترين قسمتهاي پمپ مي باشد چرا كه وظيفه آن جلوگيري از ورود سيال به درون برينگهاو بر روي شفت مي باشد . مكانيكال سيل بوسيله منبع سيليپات روغن خنك كاري مي شود (منبع سيليپات براي خنك كاري است كه روغن آن داراي ويسكوزيته بالايي است و گاهي نيز از خود سيال براي خنك كاري مكانيكال سيل استفاده مي شود براي برينگها نيز از يك گيج روغن براي خنك كاري استفاده مي شود كه داراي ويسكوزيته كمتري است .

                                       A Simple Mechcanical Seal

بطور كلي مي توان گفت از قسمتهاي زير تشكيل شده است :
سيل(محفظه آب بند):قسمتي مي باشد كه در اطرف شافت قرار مي گيرد و مانع از خوردگي شافت مي شود و معمولا جنس آن از فولاد ضد زنگ است
محفظه فنرها (spring box):محفظه اي كه داراي تعدادي حفره ميباشد و در انها تعدادي فنر قرار ميگيرد و بر روي سيل قرار مي گير و بر روي فنرها يك حلقه باز قرار
مي گيرد و بر روي اين حلقه نشيمنگاه (سيت) قرار مي گيرد و ازاين فنرها براي فشردگي بيشتر استفاده مي شود .
نشيمنگاه (سيت ): حلقهاي از جنس كربن استيل مي باشد كه در واقعه پايه يا نشيمنگاه مي باشد و در نزديكي برينگها قرار دارد .

                                           
آب بندي صحيح پمپها:
۱. بايد جنس طناب آب بندي بگونه اي انتخاب شود كه حداقل اصطكاك بين شفت و طناب باشد (با انتخاب روانساز مناسب نيز امكان پذير است ) .
۲. مقدار كمي از سيال به صورت يك فيلم بين شفت و طناب قرار گيرد و مو جب روانكاري شود پس در اين نوع آب بندي مقدار كمي نشتي الزامي است .ولي درجه حرارت محفظه آب بند بايد ثابت باشد و بالا نرود . 
۳ . ميزان سايش طناب آب بند به شفت رابطه مستقيمي با سرعت چرخش و قطر شفت دارد در يك سرعت چرخشي ثابت هر ميزان كه قطر شفت بيشتر باشد ميزان سايش نيز بيشتر است . 
۴ . در موقعي كه سيال پمپ شونده داراي ذرات معلق جامد باشد امكان نفوذ ذرات موجود در نشتي بين شفت وطناب آب بندي بسيار زياد است كه موجب از بين رفتن شفت و طناب مي شود.براي جلو گيري از اين مشكل بايد از يك سيستم آب بندي اضافي در محفظه انتهاي گلند استفاده شود به اين ترتيب كه ابتدا يك يا چند طناب آب بندي در محفظه گلند قرار داده سپس يك رينگ تو خالي در پشت انها قرار مي گيرد و حلقه هاي بعدي طناب بعد از اين رينگ قرار
مي گيرند.در محل قرار گرفتن رينگ يك سوراخي در محفظه گلند در نظر مي گيرند كه سيال تميز را بين حلقه هاي طناب مي راند فشار اين سيال يك تا دو بار بيشتر از فشار دهش پمپ است.
در اين حالت هم نشتي بسمت داخل محفظه پمپ و هم از انتهاي گلند بطرف بيرون جريان دارد و باعث جلوگيري از رانش ذرات معلق بين طناب آب بندي و شفت  مي شود .

محرک:

پوسته:

الف – پروانه Impeller :

تشريح ساختمان ميكانيك پمپ

ب - رینگ های سایشی

ج- شافت

مقدار طراحی شافت ها این بارها به طور همزمان با فاصله یاتاقان ها ،مقدار overhung آویخته از یک سر،سرعت های بحرانی ومحل تاثیر بارها مورد بررسی قرارمیگیرند. همچنین شافت ها می بایست تحمل بار های ضربه ای ناشی از پیچش و عدم پیچش و تنش های حرارتی بهنگام سرد و گرم شدن را داشته باشند.

• شافت صلب و انعطاف پذیر(نرم)

شافتی که سرعت (دور) عملکرد نرمال آن پایین تر از دور بحرانی نخست آن قرار گیرد به شافت صلب موسوم است. اگر دور عملکرد آن بالاتر از اولین دور بحرانی قرار گیرد آن را شافت انعطاف پذیر گویند.
معمولا دور عملکرد 20% کمتر و 25%-- 40% بالاتر از دور بحرانیcritical speed نگه میدارند. هنگام راه اندازی و خاموش کردن دستگاه باید خیلی سریع از دور بحرانی عبور کرد.

د- یاتاقان ها

وظیفه یاتاقان ها در پمپ نگهداشتن شافت و روتور در مرکز شافت درمرکزاجزاء ثابت و تحمل بارهای شعاعی و محوری است .تحمل کننده بارهای شعاعی را یاتاقان ها ی شعاعی و تحمل کننده های بارهای محوری را یاتاقان های محوری نامند. البته یاتاقان های محوری در عین حال بار شعاعی را نیزتحمل میکنند.یاتاقان های مابین کوپلینگ و پمپ را این بوردویاتاقان های سمت دیگر را اوت بورد گویند. در پمپ های آویخته از یک سر شافت آن یاتاقانی که به پروانه نزدیکترباشد را این بورد و دورتری را اوت بورد گویند.یاتاقان های محوری در سمت اوت بورد نصب می کنند.

ﻫ - کوپلینگ ها

کوپلینگ ها برای انتقال دور و گشتاور از ماشین محر ک به ماشین متحرک به کارمی روند.وظیفه ی دیگر کوپلینگ از بین بردن نا هم محوری ،انتقال بارهای محوری مابین دو ماشین و تنظیم شافت های محرک و متحرک در مقابل سائیدگی می باشد.

کوپلینگ ها دو نوعند:

کوپلینگ صلب: در مواقعی که دقت هم محوری باید بالا باشد از این نوع کوپلینگ استفاده میکنند.همچنین درمواقعی که لازم باشدکه یکی ازروتورها توسط شافت دیگر نگهداشته شود ،این کاررابوسیله کوپلینگ صلب انجام میدهند.در این نوع کوپلینگ ها اگر دقت هم محوری کم باشد باعث ایجاد مشکلات مکانیکی میگردد.

انواع متداول کوپلینگ صلب عبارتند از :

1- فلنجی با پیچ های مناسب (استفاده رایج در پمپ های عمودی)
2- کلمپی چاک دار
3- در امتداد محور

• کوپلینگ انعطاف پذیر:
• 
  این کوپلینگ های علاوه براینکه وظیفه انتقال قدرت ازموتوربه پمپ(شافت)رادارند عمل ازبین بردن ناهم محوری بین دو شافت محرک و متحرک را نیز انجام میدهند. کوپلینگ های انعطاف پذیر به غیر از مدل چرخ دنده ای برای دورها و قدرت های پایین استفاده میشوند.

و – غلاف ها
جهت جلوگیری از فرسایش،خوردگی و ساییدگی در محل کاسه نمدها ویاتاقان های داخل و دیگر قسمت ها از غلاف های مناسب استفاده می شود.