الکتروپمپ‌های سانتریفوژ و دورانی و مقایسه بین آن ها

الکتروپمپ‌های دورانی(rotary pumps) دارای حرکت دایره‌ای هستند و در هر دور گردش شافت پمپ، مقدار ثابتی از مایع را جابه‌جا می‌کنند. معمولا حرکت اجزای الکتروپمپ دورانی مانندچرخ‌دنده (gear)، لوب (lobe)، پره (vane) و یا پمپ (screw) به شکلی است که حجمی را باز می‌کنند تا سیال به داخل الکتروپمپ دورانی وارد شود. سپس این حجم بسته می‌شود و تحت فشار قرار می‌گیرد و پس از آن دوباره باز می‌شود تا سیال با فشار بالاتر به خارج از الکتروپمپ هدایت شود.

به طور کلی می توان گفت: الکتروپمپ‌های سانتریفوژ و دورانی هر دو دارای حرکت دایره‌ای هستند اما اجزای داخلی، طرز کار و عملکرد آن‌ها تفاوت بسیاری با یکدیگر دارند.

در الکتروپمپ جابه‌جایی دورانی، جریان از اختلاف فشار تاثیر نمی‌گیرد و ملایم و پیوسته است. الکتروپمپ های جابه‌جایی دورانی دارای شکاف‌های داخلی (internal clearance) بسیار کمی هستند که باعث به حداقل رسیدن مایعی می‌شود که از سمت تخلیه به سمت مکش پمپ فرار می‌کند؛ به همین دلیل راندمان بسیار خوبی دارند. این الکتروپمپ‌ها مخصوصا در ویسکوزیته‌های بالا در بازه گسترده‌ای از ویسکوزیته عالی کار می‌کنند. الکتروپمپ‌های سانتریفوژ و دورانی از این نظر نیز با هم متفاوت هستند که در الکتروپمپ های سانتریفوژ به جای استفاده از وسایل مکانیکی برای راندن سیال بر انرژی جنبشی تکیه دارند. سیال از مرکز ایمپلر وارد الکتروپمپ می‌شود و در حین حرکت به سمت قطر خروجی ایمپلر انرژی می‌گیرد . مایع با انرژی که از ایمپلر می‌گیرد به سمت خروجی هدایت می‌شود. الکتروپمپ‌های سانتریفوژ می‌توانند حجم زیادی از مایع را منتقل کنند و با افزایش فشار و یا ویسکوزیته، راندمان آنها به سرعت افت می‌کند.

پمپ‌های گریز از مرکز دسته بندی آن ها براساس نحوه عمکلرد

پمپ‌های گریز از مرکز را می توان براساس نحوه عمکلرد آنها به دسته های زیر تقسیم بندی نمود.

1. پمپ های محوری
2. پمپ های سانتریفوژ (جریان شعاعی)
3. پمپ های نیمه سانتریفوژ (یا با جریان مختلط)

• الکتروپمپ های محوری:سیال موازی محور وارد پمپ می گردد و به طور موازی نسبت به محور ازچرخ خارج می گردد. این پمپ ها برای ایجاد فشارها و دبی های متوسط به کار می روند.
• پمپ سانتریفوژ (شعاعی): عملکرداین پمپ به این صورت است که درآن سیال موازی محور وارد چرخ پمپ شده و عمود برآن از چرخ خارج می گردد. این پمپ ها معمولاً برای ایجاد فشارهای بالا در دبی های کم به کارمی روند. بنابراین اغلب پمپ های سانتریفوژ توانایی خوبی در ایجاد فشارهای بالا دارند. پمپ های سانتریفوژ شایع ترین نمونه از پمپ ها هستند.
• پمپ های نیمه سانتریفوژ (مختلط):سیال موازی محور وارد چرخ پمپ می گردد و به طور مایل نسبت به محور از چرخ خارج می گردد. این الکتروپمپ ها برای ایجاد فشارها و دبی های متوسط به کارمی روند. این پمپ ها نسبت به پمپ های سانتریفوژ توانایی بیشتری در استفاده و به کارگیری دبی های بالا را دارند.

الکتروپمپ کف کش شناور و مشخصات و موارد کاربرد آن

مشخصات کلی الکتروپمپ کف کش شناور:

1. قطر خروجی: 32 تا 100 میلیمتر
2. درجه حرارت سیال: تا 50 درجه سانتیگراد
3. تست فشار: 12بار
4. ظرفیت آبدهی: 2 تا 130 متر مکعب در ساعت
5. ارتفاع: 5 تا 700 متر

پروانه الکتروپمپ ها از نوع باز و نیمه باز می باشد. الکتروپمپ ها بر اساس استاندارد Din24255 تولید و مطابق استاندارد Din 1944 در مجهز ترین آزمایشگاه شرکت بصورت تمام اتوماتیک تست شده و تأییده صادر می شود. الکتروپمپ های کف کش SPD ،دارای سیستم حفاظت IP68 بوده و مجهز به سیستم آب بندی از نوع مکانیکال سیل بور گمان آلمان در قسمت موتور و پمپ و همچنین مجهز به سنسورهای حرارتی می باشند.

موارد کاربرد الکتروپمپ کف کش شناور:

1. انتقال آب نهرها و رودخانه ها
2. استخرها و آب ناشی از سیلابها
3. تخلیه آب چاه ها و مخازن

الکتروپمپ گریز از مرکز و اجزای تشکیل دهنده آن

الکتروپمپ گریز از مرکز و اجزای تشکیل دهنده آن عبارت اندز:

• الکتروموتور: که شامل قسمت الکتریکی پمپ است.
• مکانیکال سیل: که محل آب بندی پمپ و جدا کننده سیال پمپاژ شده و قسمت مکانیکی پمپ است.
• پره‌های پمپ: که با توجه به نوع کاربرد دارای انواع گوناگون هستند.
• کوپلینگ یا هم محور سازی :که متصل کننده الکترومتر به شافت (محور )پمپ است.
• محفظه یاتاقان: که محل قرار گیری برینگها می باشد.

دو جزء اصلی الکتروپمپ‌ های گریز از مرکز پروانه و تیغه آن و حلزونی الکتروپمپ هستند.

تیغه: تیغه نقش راندن مایع به خروجی الکتروپمپ را دارد که سرعت را به فشار تبدیل می نماید. جزء تیغه در داخل الکتروپمپ که معمولاً به پروانه متصل است به نوبه خود دارای شکل‌های گوناگونی است. دسته بندی شکلی تیغه‌ها را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم نمود:
    - مارپیچ
   -  صاف

پروانه: نقش پروانه‌ها در الکتروپمپ گریز از مرکز تامین انرژی لازم برای سیال می‌باشد. در پمپ‌ها دو نوع پروانه پایه‌ای وجود دارند:
    - توربینی
    - مارپیچی

پروانه های مارپیچی با ویژگی نداشتن تیغه‌های پخش کننده مشخص می‌شوند. در عوض پروانه آن درون محفظه‌ای که به شکل حلزونی می باشد، قرار گرفته و سرعت آب به دلیل ترک کردن پروانه کاهش می‌یابد که همراه با افزایش فشار است. 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. 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 معمولاً ترجیح داده می‌شوند. نوع توربینی در چاه‌های آب عمیق استفاده می‌شود.

الکتروپمپ‌های گریز از مرکز و نابالانسی در آنها

دلایل بروز نابالانسی در الکتروپمپ‌های گریز از مرکز:

1. خمش یا قوس برداشتن بین یاتاقان‌های تکیه گاهی
2. هم تراز نبودن مسیر رانش با محور روتور
3. کوپلینگ‌های راننده لق از پشت هم پرش می‌کنند
4. از بین رفتن تلرانس‌های بین قطعات مونتاژ شده بر روی روتور
5. شانه‌ای‌های روی روتور خارج از میدان محور دوران ساخته شده اند
6. خلل و حفره‌های روی روتور
7. هم تراز نبودن یاتاقان‌ها به محور نیرو وارد کرده و آنرا قوس می‌دهد
8. وزن معلق تحت نیروی ثقل محور محرک را خمیده می‌کند
9. ماده یا سیال غیریکنواخت توزیع شده در روتور
10. قطعات هرز و لق شده بر روی روتور
11. قطرهای مختف المرکز بر روی روتور که ناشی از ساخت می‌باشد و قطعات روی روتور هم مرکز نشده اند.

وقتی اجزای چرخان الکتروپمپ 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، پیچ‌های نگه دارنده شل می‌شوند و قطعات می شکنند. یک عضو چرخان نابالانس بر روی یاتاقان‌های خود نیرو اعمال می‌کند و آنرا از طریق سازه خود به بیرون منتقل می نماید و نهایتا این نیرو به فندانسیون می‌رسد.

کمپرسورهای سانتریفیوژ یا کمپرسورهای توربینی

کمپرسورهای سانتریفیوژ یا کمپرسورهای توربینی ، در کمپرسورهای سانتریفیوژ میزان دبی و فشار هوای تولید شده به راحتی قابل کنترل می باشد. توربو کمپرسورها با توجه به تکنولوژی بسیار بالا در ساخت، دارای راندمان بالا،صدا و لرزش کم و هزینه های تعمیر و نگهداری پایینی هستند.

توربو کمپرسورها با توجه به یکنواخت بودن تولید هوای فشرده، دارای نوسانات فشار کمی می باشند که باعث طول عمر قطعات کمپرسورهای توربینی می شوند. استفاده از تکنولوژی ساده و سیستم های کنترلی کارآمد، علاوه بر افزایش راندمان و عملکرد کمپرسور، موجب کاهش چشمگیر استهلاک و هزینه های جاری شده است.

کمپرسورهای توربینی می توانند حجم هوای بسیار بالا که قبل از این باید توسط چندین کمپرسور کوچک تامین می شد را تولید کند و از نظر بهینه سازی مصرف انرژی، راندمان تولید و صرفه جویی در هزینه برق مقرون به صرفه می باشد. این دسته از کمپرسور ها با توجه به دور بالایی که دارند، هوای فشرده مداوم و یکنواختی را تولید می کنند و این موضوع باعث عدم ایجاد شوک در شبکه و افزایش طول عمر قطعات مکانیکی و برقی و مکانیکی دستگاه می شود.

با پیشرفت صنایع و بالا رفتن سطح تکنولوژی ادوات و تجهییزات مورد استفاده در صنایع ، لزوم تولید و در دست داشتن هوای فشرده عاری از روغن و هرگونه آلودگی، باعث شد تا متخصصین با ابداع روش های نوین و جلوگیری از ترکیب هوا و روغن در مراحل مختلف تولید به هوای فشرده عاری از روغن دست پیدا کنند. به همین دلیل با استفاده از اصول ترمودینامیک، مکانیک سیالات و استفاده از قابلیت تبدیل سرعت و فشار به یکدیگر امکان ساخت و تولید کمپرسورهای سانتیفوژ قوت گرفت.

عملکرد کمپرسورهای سانتریفوژ راندمان دستگاه را افزایش می دهد، زیرا توسط 3،2 یا 4 مرحله هوای فشرده را تولید می کنند و بین این مراحل خنک کاری صورت می پذیرد.

قابلیت کنترل بالای کمپرسورهای توربینی باعث اطمینان از کارکرد این دستگاه می گردد که در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و صنایع حساس به هوای فشرده می تواند از توربو کمپرسورها استفاده نمود. توربو کمپرسورها با توجه به تکنولوژی بسیار بالا و دقیق در طراحی پروانه و عدم استفاده از روغن در سیستم توربوکمپرسورها ، هوای عاری از روغن و مورد اطمینان جهت مصارف اویل فری می باشند.

کمپرسور و فیلتر سپراتور استفاده شده در آن

کمپرسور و فیلتر سپراتور استفاده شده در آن به عنوان جدا کننده هوا و روغن در سیستم های صنعتی استفاده می شود. برای این منظور عموما از الیاف میکرو فایبر گلاس در کاغذهای فیلتر سپراتور استفاده می شود.

طراحی این الیاف به شکلی است  که اجازه عبور مولکولهای هوا را داده ولی اجازه عبور مولکولهای روغن را نمی دهد و در واقع مولکولهای با فازگازی عبور کرده و مولکولهای با فاز مایع عبور نمی کنند که این الیاف بعد از مدتی اشباع شده و احتیاج به تعویض دارند. مدت زمان کارکرد فیلتر سپراتور بستگی به عواملی مانند فشار کاری، دمای کاری نوع روغن و ……. بستگی دارد و زمان تعویض فیلتر نیز  توسط آیتم اختلاف فشار فیلتر مشخصی می شود که معمولا حدود 4000 ساعت می باشد.

کمپرسور و فیلتر سپراتور استفاده شده در آن در سه نوع کلی ذیل موجود می باشند:

1. کاسه بیرونی (Standard wrap Element)
   
2. سپراتور پیچی (Air /Oil Separator Boxes)
   
3. کاسه داخلی  (Depth Separator Elements )

کمپرسور و سپراتورهای پیچی استفاده شده در آن

کمپرسور و سپراتورهای پیچی استفاده شده در آن: برای بهره وری بیشتر پیشنهاد می شود از فیلتر سپراتورهایی با طول عمر 4000 ساعت الی 6000 ساعت استفاده گردد، لازم به توضیح است که سازندگان فیلتر سپراتور در ایران دقت لازم را جهت ساخت اعمال نمی کنند و کمپرسور و سپراتورهای پیچی ایرانی بین 700 ساعت الی 1200 ساعت کار خواهند کرد، البته امیدواریم در آینده فیلتر سازان ایران، از کاغذ مرغوب تر استفاده کنند.

• کیفیت جدا سازی: روغن باقیمانده در جریان اسمی و فشار کاری 7bar (0/7 MPa) تقریبا  1 تا 3 mg/m3 می باشد .
• عمر سرویس (سرویس لایف ) ساعت کارکرد: بالا رفتن مقاومت در برابر جریان و متعاقبا سرویس لایف بستگی مستقیم به تمیز بودن روغن و کیفیت فیلتر هوا دارد. رسیدن به ساعت کارکردهای چند هزار ساعت در صورت عملکرد صحیح سیستم قابل تحقق است .
• توصیه های نصب سپراتورهای پیچی کمپرسور: فیلتر سپراتورهای پیچی به صورت عمودی و توسط دست برروی یک هد نصب می شود . این  محل معمولا با توجه به قابلیت سرویس پذیری سیستم انتخاب می شود .
• تعمیر و نگهداری سپراتورهای پیچی کمپرسور: سپراتورهای پیچی کمپرسور درصورت رسیدن مقاومت در برابر جریان (فلو) هوا به 1 bar (0/1MPa) نیاز به تعویض دارند. فیلتر سپراتور باید پس از تخلیه ی فشار سیستم تعویض شود. این عمل تعویض توسط آچار کمربندی مناسب انجام می شود . فیلتر سپراتور معمولا توسط دست در جای خود بسته می شود.
• افت فشار: افت فشار در جریان اسمی و فشار 7bar (0/7MPa) هنگامی که فیلتر نو نصب شده باشد تقریبا 0/25 بار  (25KPa) می باشد .
• مقاومت فشار: محفظه ی هوزینگ سپراتورهای پیچی به صورتی طراحی شده است تا با فشارهای حداکثر 20 بار (2MPa) یا حداکثر 14 بار (1/4 MPa) کارکنند. اجزای این فیلتر برای کارکردن در دیفرانسیل فشار بیش از 5bar (0/5MPa) مناسبند.
• جریان (فلو ): سپراتورهای پیچی برای جریان های اسمی 1m3/min  تا m3/min  5/5  در فشار کاری 7 بار (0/7 Mpa) قابل استفاده هستند.

کمپرسور و مخزن ذخیره هوای فشرده در آن چیست؟

کمپرسور و مخزن ذخیره هوای فشرده در آن بدلیل کاهش نوسانات فشار در سیستم هوای فشرده و ذخیره ی هوای فشرده استفاده می شود و فشار آن از 8 تا 13 بار متغیر است. در واقع هوای موردنیاز سیستم برای زمان های اوج مصرف ذخیره می شود. می توان گفت: مخازن ذخیره ی هوا برای هر سیستم هوای فشرده کاملا ضروری می باشند.

کمپرسور و مخزن ذخیره هوای فشرده در آن به دلایل زیر نیز استفاده می شود:

1. در زمانهای اوج مصرف هوای فشرده  را بدون نیاز به کمپرسور بزرگتر تامین می کند.
2. مستهلک کردن نوسانات بار، وجلوگیری از روشن و خاموش کردن بیش از حد کمپرسور
3. کاهش هزینه های مصرفی بدلیل اینکه با جریان کمتری هوای فشرده تولید می شود.
4. برای جلوگیری از ورود آب کندانس شده به لوله های انتقال هوا استفاده می شود.
5. خنک سازی هوای فشرده و جداسازی مقداری از رطوبت وروغن موجود در هوای تولیدشده و….

اندازه مخزن برای کمپرسورها بسیار با اهمیت است در صورت بزرگ بودن مخزن کمپرسور درحالت unload  قرارگرفته که باعث خاموش شدن آن میشود و کوچک بودن آن هم باعث صدمه دیدن در اثر افت فشار می شود. و براساس یک قانون کلی ظرفیت مخزن حداقل برابر با یک گالن به ازای هر CFMخروجی کمپرسور می باشد.

کمپرسور و خشک کن هوای فشرده تبریدی در آن

کمپرسور و خشک کن هوای فشرده تبریدی در آن موجب می شود درایر تبریدی بتواند مانند یخچال های خانگی برای از بین بردن آب، بابوجود آوردن چگالش، هوا را تا 3 درجه سانتیگراد سرد کرده و ذرات بخار آب هوا را طی فرآیندی به آب تبدیل، واز شیرهای تخلیه خارج کند.

هوای خروجی از المنت هواساز بشکل هوای کاملا اشباع با درجه حرارات بالا است که باید با توجه به شرایط اقلیمی محل انتخاب شود برای مناطق گرمسیر و معتدل مناسب است حتی در شرایط کاری متغیرمناسب میباشد.

این نوع درایرهای کمپرسور بسیار باصرفه هستند و احتیاج به نگهداری خاصی ندارد و از مزایای آن میتوان به نقطه شبنم   Dew Point Temperature ( هر دمایی از هوا ی مرطوب که نسبت به سطح آب به اشباع برسد وتاآن درجه سردشود)PDP ثابت در وضعیت های کاری مختلف، افت فشار بسیار پایین و راندمان بالا را نام برد.