فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب

درباره سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

پمپ های هيدروليکي

باتوجه به نفوذ روز افزون سيستم هاي هيدروليکي در صنايع مختلف وجود پمپ هاييبا توان و فشار هاي مختلف بيش از پيش مورد نياز است . پمپ به عنوان قلبسيستم هيدروليک انرژي مکانيکي را که توسط موتورهاي الکتريکي، احتراق داخليو ... تامين مي گردد به انرژي هيدروليکي تبديل مي کند. در واقع پمپ در يکسيکل هيدروليکي يا نيوماتيکي انرژي سيال را افزايش مي دهد تا در مکان موردنياز اين انرژي افزوده به کار مطلوب تبديل گردد.

فشاراتمسفر در اثر خلا نسبي بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزاي مکانيکي پمپ ، سيال را مجبور به حرکت به سمت مجراي ورودي آن نموده تا توسط پمپ به سايرقسمت هاي مدار هيدروليک رانده شود.

حجمروغن پر فشار تحويل داده شده به مدار هيدروليکي بستگي به ظرفيت پمپ و درنتيجه به حجم جابه جا شده سيال در هر دور و تعداد دور پمپ دارد. ظرفيت پمپبا واحد گالن در دقيقه يا ليتر بر دقيقه بيان مي شود.

نکتهقابل توجه در در مکش سيال ارتفاع عمودي مجاز پمپ نسبت به سطح آزاد سيال ميباشد ، در مورد روغن اين ارتفاع نبايد بيش از 10 متر باشد زيرا بر اثربوجود آمدن خلا نسبي اگر ارتفاع بيش از 10 متر باشد روغن جوش آمده و بجايروغن مايع ، بخار روغن وارد پمپ شده و در کار سيکل اختلال بوجود خواهدآورد . اما در مورد ارتفاع خروجي پمپ هيچ محدوديتي وجود ندارد و تنها توانپمپ است که مي تواند آن رامعين کند.

پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلي تقسيم مي شوند :

1- پمپ ها با جا به جايي غير مثبت ( پمپ های ديناميکي)

2- پمپ های با جابه جايي مثبت

پمپ های هيدروليکي

پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلي تقسيم مي شوند :

1- پمپ ها با جا به جايي غير مثبت ( پمپ های ديناميکي)

2- پمپ های با جابه جايي مثبت

پمپ ها با جا به جايي غير مثبت :توانايي مقاومت در فشار هاي بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هيدروليکمورد استفاده قرار مي گيرند و معمولا به عنوان انتقال اوليه سيال از نقطهاي به نقطه ديگر بکار گرفته مي شوند. بطور کلي اين پمپ ها براي سيستم هايفشار پايين و جريان بالا که حداکثر ظرفيت فشاري آنها به 250psi تا3000si محدود مي گردد مناسب است. پمپ هاي گريز از مرکز (سانتريفوژ) و محوري نمونه کاربردي پمپ هاي با جابجايي غير مثبت مي باشد.

پمپ هاي با جابجايي مثبت :در اين پمپ ها به ازاي هر دور چرخش محور مقدار معيني از سيال به سمتخروجي فرستاده مي شود و توانايي غلبه بر فشار خروجي و اصطکاک را دارد. اين پمپ ها مزيت هاي بسياري نسبت به پمپ هاي با جابه جايي غير مثبتدارند مانند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمي بالا ، انعطاف پذيري مناسب وتوانايي کار در فشار هاي بالا ( حتي بيشتر از psi)

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ساختمان :

1- پمپ های دنده ای

2 - پمپ های پره ای

3- پمپ های پيستونی

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ميزان جابه جايي :

1- پمپ ها با جا به جايي ثابت

2- پمپ های با جابه جايي متغيير

در يک پمپ با جابه جايي ثابت (Fixed Displacement) ميزان سيال پمپ شده به ازاي هر يک دور چرخش محور ثابت است در صورتيکه در پمپ هاي با جابه جايي متغير (Variable Displacement) مقدار فوق بواسطه تغيير در ارتباط بين اجزاء پمپ قابل کم يا زياد کردن است. به اين پمپ ها ، پمپ ها ي دبي متغير نيز مي گويند.

بايدبدانيم که پمپ ها ايجاد فشار نمي کنند بلکه توليد جريان مي نمايند. درواقع در يک سيستم هيدروليک فشار بيانگر ميزان مقاومت در مقابل خروجي پمپاست اگر خروجي در فشار يک اتمسفر باشد به هيچ وجه فشار خروجي پمپ بيش ازيک اتمسفر نخواهد شد .همچنين اگر خروجي در فشار 100 اتمسفر باشد براي بهجريان افتادن سيال فشاري معادل 100 اتمسفر در سيال بوجود مي آيد.

پمپ هاي دنده اي Gear Pump

اينپمپ ها به دليل طراحي آسان ، هزينه ساخت پايين و جثه کوچک و جمع و جور درصنعت کاربرد زيادي پيدا کرده اند . ولي از معايب اين پمپ ها مي توان بهکاهش بازده آنها در اثر فرسايش قطعات به دليل اصطکاک و خوردگي و در نتيجهنشت روغن در قسمت هاي داخلي آن اشاره کرد. اين افت فشار بيشتر در نواحيبين دنده ها و پوسته و بين دنده ها قابل مشاهده است.

پمپ ها ي دنده اي :

1- دنده خارجی Exteal Gear Pumps

2– دنده داخلی Inteal Gear Pumps

3- گوشواره ای Lobe Pumps

4- پيچی Screw Pumps

5- ژيروتور Gerotor Pumps

1- دنده خارجي Exteal Gear Pumps

دراين پمپ ها يکي از چرخ دنده ها به محرک متصل بوده و چرخ دنده ديگر هرزگردمي باشد. با چرخش محور محرک و دور شدن دنده هاي چرخ دنده ها از هم باايجاد خلاء نسبي روغن به فضاي بين چرخ دنده ها و پوسته کشيده شده و به سمتخروجي رانده مي شود.

لقي بين پوسته و دنده ها در اينگونه پمپ ها حدود ( (0.025 mm مي باشد.

افت داخلي جريان به خاطر نشست روغن در فضاي موجود بين پوسته و چرخ دنده است که لغزش پمپ (Volumetric efficiency ) نام دارد.

با توجه به دور هاي بالاي پمپ که تا rpm 2700 مي رسد پمپاژ بسيار سريع انجام مي شود، اين مقدار در پمپ ها ي دنده اي با جابه جايي متغيير مي تواند از 750 rpm تا 1750 rpm متغيير باشد. پمپ ها ي دنده اي براي فشارهاي تا (كيلوگرم بر سانتي متر مربع200 ) 3000 psi طراحي شده اند که البته اندازه متداول آن 1000 psi است.

2– دنده داخلي Inteal Gear Pumps

اين پمپ ها بيشتر به منظور روغنکاري و تغذيه در فشار هاي کمتر از 1000 psi استفاده مي شود ولي در انواع چند مرحله اي دسترسي به محدوده ي فشاري در حدود 4000 psi نيز امکان پذير است. کاهش بازدهي در اثر سايش در پمپ هاي دنده اي داخلي بيشتر از پمپ هاي دنده اي خارجي است.

3- پمپ هاي گوشواره اي Lobe Pumps

اينپمپ ها از خانواده پمپ هاي دنده اي هستند که آرامتر و بي صداتر از ديگرپمپ هاي اين خانواده عمل مي نمايد زيرا هر دو دنده آن داراي محرک خارجيبوده و دنده ها با يکديگر درگير نمي شوند. اما به خاطر داشتن دندانه هايکمتر خروجي ضربان بيشتري دارد ولي جابه جايي حجمي بيشتري نسبت به ساير پمپهاي دنده اي خواهد داشت.

4- پمپ هاي پيچي Screw Pumps

پمپپيچي يک پمپ دنده اي با جابه جايي مثبت و جريان محوري بوده که در اثردرگيري سه پيچ دقيق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندي شده جرياني کاملا آرام، بدون ضربان و با بازده بالا توليد مي کند. دو روتور هرزگرد به عنوان آببندهاي دوار عمل نموده و باعث رانده شدن سيال در جهت مناسب مي شوند.حرکتآرام بدون صدا و ارتعاش ، قابليت کا با انواع سيال ، حداقل نياز بهروغنکاري ، قابليت پمپاژ امولسيون آب ، روغن و عدم ايجاد اغتشاش زياد درخروجي از مزاياي جالب اين پمپ مي باشد.

5- پمپ هاي ژيروتور Gerotor Pumps

عملکرداين پمپها شبيه پمپ هاي چرخ دنده داخلي است. در اين پمپ ها عضو ژيروتورتوسط محرک خارجي به حرکت در مي آيد و موجب چرخيدن روتور چرخ دندهاي درگيربا خود مي شود.

درنتيجه اين مکانيزم درگيري ، آب بندي بين نواحي پمپاژ تامين مي گردد. عضو ژيروتور داراي يک چرخ دندانه کمتر از روتور چرخ دنده داخلي مي باشد.

حجم دندانه کاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرک ، حجم سيال پمپ شده به ازاي هر دور چرخش محور را مشخص مي نمايد.

پمپ هاي پره اي :

به طور کلي پمپ هاي پره اي به عنوان پمپ هاي فشار متوسط در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرند. سرعت آنها معمولا از 1200 rpm تا 1750 rpm بوده و در مواقع خاص تا 2400 rpm نيز ميرسد. بازده حجمي اين پمپ ها 85% تا 90% است اما بازده کلي آنها به دليل نشت هاي موجود در اطراف روتور پايين است ( حدود 75% تا 80% ).عمدتا اين پمپها آرام و بي سر و صدا کار مي کنند ، از مزاياي جالب اين پمپها اين است که در صورت بروز اشکال در ساختمان پمپ بدون جدا کردن لوله هايورودي و خروجي قابل تعمير است.

فضايبين روتور و رينگ بادامکي در در نيم دور اول چرخش محور ، افزيش يافته وانبساط حجمي حاصله باعث کاهش فشار و ايجاد مکش مي گردد، در نتيجه سيال بهطرف مجراي ورودي پمپ جريان مي يابد. در نيم دور دوم با کم شدن فضاي بينپره ها سيال که در اين فضاها قرار دارد با فشار به سمت خروجي رانده ميشود. همانطور که در شکل مي بينيد جريان بوجود آمده به ميزان خروج ازمرکز(فاصله دو مركز) محور نسبت به روتور پمپ بستگي دارد و اگر اين فاصلهبه صفر برسد ديگر در خروجي جرياني نخواهيم داشت.

پمپهاي پره اي که قابليت تنظيم خروج از مرکز را دارند مي توانند دبي هاي حجميمتفاوتي را به سيستم تزريق کنند به اين پمپ ها ، جابه جايي متغيير ميگويند. به خاطر وجود خروج از مرکز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبيوارد بر ياتاقان ها افزايش مي يابد و در فشار هاي بالا ايجاد مشکل مي کند.

برايرفع اين مشکل از پمپ هاي پره اي متقارن (بالانس) استفاده مي کنند. شکلبيضوي پوسته در اين پمپ ها باعث مي شود که مجاري ورودي و خروجي نظير بهنظير رو به روي هم قرار گيرند و تعادل هيدروليکي برقرار گردد. با اينترفند بار جانبي وارد بر ياتاقان ها کاهش يافته اما عدم قابليت تغيير درجابه جايي از معايب اين پمپ ها به شمار مي آيد .( چون خروج از مرکز وجودنخواهد داشت)

حداکثر فشار قابل دستيابي در پمپ هاي پره اي حدود 3000 psi است.

پمپ هاي پيستوني

پمپهاي پيستوني با دارا بودن بيشترين نسبت توان به وزن، از گرانترين پمپ هاهستند و در صورت آب بندي دقيق پيستون ها مي تواند بالا ترين بازدهي راداشته باشند. معمولا جريان در اين پمپ ها بدون ضربان بوده و به دليل عدموارد آمدن بار جانبي به پيستونها داراي عمر طولاني مي باشند، اما به خاطرساختار پيچيده تعمير آن مشکل است.

از نظر طراحي پمپ هاي پيستوني به دو دسته شعاعي و محوري تقسيم مي شوند.

پمپ هاي پيستوني محوري با محور خميده (Axial piston pumps(bent-axis type)) :

در اين پمپ ها خط مرکزي بلوک سيلندر نسبت به خط مرکزي محور محرک در موقعيت زاويه اي مشخصي قرار دارد ميله پيستون توسط اتصالات کروي (Ball & socket joints)بهفلنج محور محرک متصل هستند به طوري که تغيير فاصله بين فلنج محرک و بلوکسيلندر باعث حرکت رفت و برگشت پيستون ها در سيلندر مي شود. يک اتصاليونيورسال ( Universal link) بلوک سيلندر را به محور محرک متصل مي کند.

ميزانخروجي پمپ با تغيير زاويه بين دو محور پمپ قابل تغيير است.در زاويه صفرخروجي وجود ندارد و بيشينه خروجي در زاويه 30 درجه بدست خواهد آمد.

پمپ هاي پيستوني محوري با صفحه زاويه گير (Axial piston pumps(Swash plate)) :

دراين نوع پمپ ها محوربلوک سيلندر و محور محرک در يک راستا قرار مي گيرند ودر حين حرکت دوراني به خاطر پيروي از وضعيت صفحه زاويه گير پيستون ها حرکترفت و برگشتي انجام خواهند داد ، با اين حرکت سيال را از ورودي مکيده و درخروجي پمپ مي کنند. اين پمپ ها را مي توان با خاصيت جابه جايي متغير نيزطراحي نمود . در پمپ هاي با جابه جايي متغيير وضعيت صفحه زاويه گير توسطمکانيزم هاي دستي ، سرو کنترل و يا از طريق سيستم جبران کننده تنظيم ميشود. حداکثر زاويه صفحه زاويه گير حدود 17.5 درجه مي باشد.

پمپ هاي پيستوني شعاعي (Radial piston pumps)

دراين نوع پمپ ها ، پيستون ها در امتداد شعاع قرار ميگيرند.پيستون ها درنتيجه نيروي گريز از مرکز و فشار سيال پشت آنها همواره با سطح رينگ عکسالعمل در تماسند.

برايپمپ نمودن سيال رينگ عکس العمل بايد نسبت به محور محرک خروج از مرکز داشتهباشد ( مانند شکل ) در ناحيه اي که پيستون ها از محور روتور فاصله دارندخلا نسبي بوجود آمده در نتيجه مکش انجام ميگيرد ، در ادامه دوران روتور،پيستون ها به محور نزديک شده و سيال موجود در روتور را به خروجي پمپ ميکند. در انواع جابه جايي متغيير اين پمپ ها با تغيير ميزان خروج از مرکزرينگ عکس العمل نسبت به محور محرک مي توان مقدار خروجي سيستم را تغيير داد.

پمپ هاي پلانچر (Plunger pumps)

پمپهاي پلانچر يا پمپ هاي پيستوني رفت و برگشتي با ظرفيت بالا در هيدروليکصنعتي کاربرد دارند. ظرفيت برخي از اين پمپ ها به حدود چند صد گالن بردقيقه مي رسد.

پيستونها در فضاي بالاي يک محور بادامکي (شامل تعدادي رولر برينگ خارج از مرکز)در آرايش خطي قرار گرفته اند. ورود و خروج سيال به سيلندر ها از طريقسوپاپ ها(شير هاي يک ترفه) انجام مي گيرد.

راندمان پمپ ها (Pump performance):

بازدهيک پمپ بطور کلي به ميزان تلرانسها و دقت بکار رفته در ساخت ، وضعيتمکانيکي اجزاء و بالانس فشار بستگي دارد. در مورد پمپ ها سه نوع بازدهمحاسبه مي شود:

1- بازده حجمي که مشخص کننده ميزان نشتي در پمپ است و از رابطه زير بدست مي آيد

( دبي تئوري كه پمپ بايد توليد كند /ميزان دبی حقيقی پمپ )=بازده حجمي

2-بازده مکانيکي که مشخص کننده ميزان اتلاف انرژي در اثر عواملي ماننداصطکاک در ياتاقان ها و اجزاي درگير و همچنين اغتشاش در سيال مي باشد.

= بازده مکانيکي

(قدرت حقيقی داده شده به پمپ /قدرت تئوری مورد نياز جهت کار پمپ )

3- بازده کلي که مشخص کننده کل اتلاف انرژي در يک پمپ بوده و برابر حاصضرب بازده مکانيکي در بازده حجمي مي باشد.

منابع :

هيدروليک صنعتی(شناسايی و کاربرد)2 جلد ترجمه وتاليف :مهندس احمد رضا مدينه – مهندس حسين دلايلی

هيدروليک و پنوماتيک تاليف : هری ل.استوارت ترجمه :تيمور اشتری نخعی

مطالب تصادفی:

ازتوباکتر - جمعه یکم بهمن 1389
حمایت یونیدو از ضدعفونی خاک توسط بخار آب به جای استفاده از سموم مخرب لایه ازون - جمعه یکم بهمن 1389
اکواپونیک چیست - جمعه یکم بهمن 1389
روش هاي تصفيه فاضلاب هاي صنعتي - جمعه یکم بهمن 1389
بیماریزایی E.coli - جمعه یکم بهمن 1389

برچسب: نویسنده: امیرحسین ستوده بیدختی تاريخ: يکشنبه 14 13 ساعت: 12:0

درباره سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

پمپ های هيدروليکي

صفحه بندی

آرشیو مطالب

پيوندهای روزانه

لینک دوستان

خبرنامه