پمپ های توربین(Turbine pumps)

اطلاعات پمپ های توربین

پمپ های توربین انواع خاصی از پمپ های گریز از مرکز هستند که از پروانه های توربین مانند با دندانه های شعاعی برای حرکت سیال استفاده می کنند. آنها همچنین به عنوان پمپ های گرداب، محیطی یا احیا کننده نیز شناخته می شوند. این پمپ ها فشار تخلیه بالای پمپ های گریز از مرکز جابجایی مثبت یا چند مرحله ای را با عملکرد انعطاف پذیر پمپ های گریز از مرکز ترکیب می کنند. علاوه بر این، دبی پمپ های توربین با تغییرات زیاد فشار مانند اکثر پمپ های گریز از مرکز بسیار متغیر نیست. آنها در کاربردهایی که هد بالا، جریان کم و طراحی فشرده مورد نظر هستند، مانند پمپاژ چاه عمیق ترجیح داده می شوند.

عملکردپمپ

پمپ های توربین پمپ های دینامیکی هستند، به این معنی که از تکانه و سرعت سیال برای تولید فشار پمپ استفاده می کنند. به طور خاص، آنها پمپ های گریز از مرکز هستند که با استفاده از یک پروانه برای اعمال نیروی گریز از مرکز به مایع متحرک، این سرعت را ایجاد می کنند. 

تفاوت اصلی بین پمپ توربین و پمپ گریز از مرکز معمولی طراحی پروانه آن است. در مقایسه با اکثر پمپ های گریز از مرکز، پمپ های توربین دارای پروانه هایی با قطر کمتر با ردیف هایی از پره های کوچک متعدد هستند. این پره ها سیال را در حین حرکت از انتهای مکش به سمت خروجی به گردش در می آورند. به طور خاص، سیال در لبه تیغه پروانه (نه از طریق چشم) وارد می شود و نه تنها به صورت مماس در جهت چرخش، بلکه به صورت شعاعی به سمت بیرون به داخل کانال بدنه توسط نیروی گریز از مرکز شتاب می گیرد. همانطور که سیال به دیواره بدنه برخورد می کند، به سمت یک تیغه مجاور (پره) هدایت می شود که در آن انرژی اضافی منتقل می شود.

جریان سیال یک پمپ توربین

این چرخش مانند یک پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای است، زیرا در نقاط مختلف سیستم به سیال انرژی می افزاید (تصویر سمت راست را ببینید - اعتبار: شرکت پمپ راث). این همان چیزی است که به پمپ های توربین قابلیت هد بالای مشخصه آنها را می دهد و همچنین دلیلی است که آنها را به عنوان پمپ های "بازسازی" می نامند.

مشخصات و عملکرد

مشخصات اولیه ای که هنگام انتخاب پمپ های توربین برای یک کاربرد باید در نظر گرفته شود عبارتند از دبی، سر پمپ، فشار، اسب بخار، توان، قطر خروجی و دمای کار. این مشخصات به تفصیل در صفحه Pump Flow Engineering360 توضیح داده شده است.

صفحه جریان پمپ نیز اهمیت منحنی های عملکرد پمپ را در تعیین قابلیت های پمپ توضیح می دهد. منحنی عملکرد پمپ توربین ممکن است چیزی شبیه به این باشد

تصویر: شرکت پمپ راث

این منحنی محدوده عملیاتی گسترده پمپ های توربین را نشان می دهد. این محدوده در بسیاری از کاربردها که ممکن است هد بسیار متفاوت باشد یا تعیین آن سخت باشد، مطلوب است

برای یک پمپ گریز از مرکز معمولی، هد با ظرفیت کاهش می یابد و با اسب بخار مورد نیاز برای به حرکت درآوردن پمپ نسبت معکوس دارد. اما در پمپ های توربین (همانطور که در بالا نشان داده شده است) با افزایش هد پمپ، توان مورد نیاز افزایش می یابد. بنابراین، موتور محرک باید بر اساس بالاترین هدی که پمپ توربین ایجاد می کند انتخاب شود. علاوه بر این، پمپ های توربین نباید در برابر تخلیه بسته بدون دریچه کاهش فشار کار کنند، زیرا قدرت در زمان خاموشی به حداکثر می رسد.

مواد

پمپ ها معمولاً با تعدادی مواد مختلف طراحی می شوند. مواد پایه، که قسمت‌هایی از پمپ را تشکیل می‌دهند که در معرض محیط پمپ شده و محیط بیرون قرار دارند، مهم‌ترین مواردی هستند که باید در نظر گرفته شوند. هنگام انتخاب این مواد باید مشخصات سیال، درجه بندی فشار و عوامل محیطی در نظر گرفته شود

• چدن استحکام کششی، دوام و مقاومت سایشی بالایی را مطابق با درجه بندی فشار بالا فراهم می کند.
• پلاستیک ها ارزان هستند و مقاومت زیادی در برابر خوردگی و حملات شیمیایی ایجاد می کنند.
• پلاستیک ها ارزان هستند و مقاومت زیادی در برابر خوردگی و حملات شیمیایی ایجاد می کنند.
  فولاد و آلیاژهای فولاد ضد زنگ محافظت در برابر خوردگی شیمیایی و زنگ زدگی را فراهم می کنند و مقاومت کششی بالاتری نسبت به پلاستیک دارند که مربوط به درجه فشار بالاتر است.
   

امکانات

طراحی‌ها و ویژگی‌های پمپ‌های توربین جنبه‌های مختلفی از قابلیت و عملکرد را ارائه می‌دهند که ممکن است در نظر گرفتن مهم باشد.

پروانه های متعادل - پمپ های توربین با پروانه های متعادل یا شناور نیروی رانش محوری بسیار کمی را روی شفت موتور ایجاد می کنند و باعث افزایش عمر یاتاقان می شوند.

جفت نزدیک - پمپ‌های کوپل نزدیک انتهای پمپ را مستقیماً روی محور موتور نصب می‌کنند تا طراحی فشرده‌تری داشته باشند.

پروانه های دو طرفه - طراحی پروانه دو طرفه با ایجاد فشار یکسان در هر دو طرف و ایجاد یک لایه سیال نازک بین پروانه و بدنه به کاهش سایش پروانه کمک می کند. این فیلم همچنین باعث می شود که پروانه در موقعیت محوری بهینه خود تنظیم شود. (طراحی دو طرفه در سمت راست نشان داده شده است - اعتبار تصویر: Lytron

چند مرحله ای - پمپ های توربین چند مرحله ای سیال فشرده شده را از طریق چندین محفظه متوالی یا مراحل تحت فشار حرکت می دهند. در حالی که بیشتر پمپ های توربین به دلیل طراحی پروانه هد بالا تک مرحله ای (یک پروانه و محفظه) هستند، برخی از آنها چندین مرحله را برای تولید سطوح فشار بالاتر اجرا می کنند.

حفاظت از اضافه بار حرارتی - برخی از موتورهای پمپ شامل دستگاه هایی هستند که در صورت داغ شدن بیش از حد موتور یا بالاتر از دمای معین، پمپ را خاموش می کنند.

خود پرایمینگ - برخی از پمپ های توربین ممکن است برای عملکرد خود پرایمینگ یا بدون آب بندی طراحی شده باشند، به این معنی که به گونه ای ساخته شده اند که بتوانند سطح خلاء کافی برای کشیدن سیال به ورودی بدون کمک خارجی ایجاد و حفظ کنند.

شناور - موتور پمپ توربین معمولاً بالاتر از سطح مایع است، اما برخی از آن‌ها را می‌توان به گونه‌ای طراحی کرد که روی یک محور محرک کوتاه‌تر در رسانه غوطه‌ور شوند.

جهت گیری عمودی - پمپ های توربین با جهت عمودی که پمپ های چاه عمیق نیز نامیده می شوند، برای پمپاژ مدیا به صورت عمودی در بدنه پمپ طراحی شده اند. آنها به طور ویژه برای پمپاژ آب از منابع آب عمیق مانند چاه ها طراحی شده اند و عمدتاً بر روی انواع دیگر پمپ ها در کاربردهایی که سطح آب به طور منظم در نوسان است استفاده می شود (اعتبار تصویر: تامین صنعتی Grainger).

برای اطلاعات بیشتر در مورد مواد پمپ و سایر ویژگی های پمپ، به صفحه ویژگی های پمپ در Taksaan.ir مراجعه کنید.

کاربردها

پمپ های توربین در کاربردهای مایع تمیز که نیاز به هد بالا، جریان کم، طراحی فشرده و عملکرد انعطاف پذیر دارند استفاده می شوند. آنها در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی مانند گردشگرهای آب خنک کننده برای لیزرها و سایر ماشین هایی که نیاز به هد بالا است، استفاده می شوند. پمپ های توربین نیز در خدمات تغذیه دیگ بخار کوچک در نانوایی ها، خشکشویی ها، آبجوسازی ها و سایر کارخانه های تجاری یافت می شوند. صفحه کاربردهای پمپ در GlobalSpec فهرستی از انواع پمپ های طراحی شده برای کاربردهای خاص را ارائه می دهد.

منابع:

https://www.globalspec.com