پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای: چگونه کار می کنند و چگونه می توان یکی را انتخاب کرد

چگونه یک پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای فشار ایجاد می کند

یک پروانه تنها می تواند سیال را تا این حد فشار دهد که فیزیک تمام شود. هنگامی که یک سیستم بیش از یک مرحله می تواند هد را درخواست کند، مهندسان پروانه ها را روی یک محور مشترک قرار می دهند و تخلیه یکی را مستقیماً به مکش بعدی می رسانند. هر مرحله افزایش فشار خود را اضافه می کند، بنابراین یک پمپ با شش مرحله می تواند تقریباً شش برابر هد یک واحد تک مرحله ای یکسان که با همان سرعت کار می کند، برسد.

بین هر پروانه یک پخش کننده قرار دارد - حلقه ای از پره های ثابت که سرعت سیال را کاهش می دهد و سرعت آن را قبل از انتقال به مرحله بعدی به فشار تبدیل می کند. این با پوشش پیچشی که در اکثر پمپ های تک مرحله ای یافت می شود متفاوت است، و به همین دلیل است که واحدهای چند مرحله ای می توانند تلرانس های محکمی را در فشار بالا بدون تلفات تلاطمی که یک پیچ در آن مقیاس ایجاد می کند، حفظ کنند. برای خوانندگانی که می خواهند دینامیک سیالات زیربنایی با عمق بیشتری بیان شود، این تفکیک اصول کار پمپ گریز از مرکز و معیارهای انتخاب است مکانیک پروانه و پوشش را مرحله به مرحله پوشش می دهد.

چند مرحله ای در مقابل تک مرحله ای: کدام یک واقعاً با سیستم شما مطابقت دارد

تصمیم معمولاً به یک عدد می رسد: برنامه واقعاً چقدر هد نیاز دارد. پمپ های تک مرحله ای بیشتر وظیفه انتقال را انجام می دهند - آب تمیز، مواد شیمیایی ملایم، گردش خون با فشار متوسط ​​- با هزینه کمتر و با قطعات سایش بسیار کمتر برای نگهداری. پمپ‌های چند مرحله‌ای زمانی سود خود را به دست می‌آورند که فشار تخلیه مورد نیاز از آنچه که یک پروانه می‌تواند تولید کند بالاتر رود: آب تغذیه دیگ بخار، تامین آب بلند، پیش تصفیه اسمز معکوس، یا استخراج چاه عمیق.

یک مبادله هزینه وجود دارد که ارزش آن را دارد مراحل بیشتر به معنای مهر و موم بیشتر، یاتاقان های بیشتر و روتور طولانی تر است که باید دقیقاً در یک راستا بماند - که هم قیمت خرید و هم بار تعمیر و نگهداری طولانی مدت را افزایش می دهد. در بسیاری از کاربردهای پردازش شیمیایی، حرکت هوشمندانه‌تر یک پمپ تک مرحله‌ای با اندازه مناسب یا دو واحد تک مرحله‌ای به‌صورت سری است، نه یک مجموعه پیچیده چند مرحله‌ای که برای فشارهایی ساخته شده است که در واقع فرآیند به آن نیاز ندارد. پمپ های جنوبی طیف وسیعی از پمپ های سانتریفیوژ شیمیایی که برای جابجایی سیالات خورنده ساخته شده اند دقیقاً همان حد وسط را پوشش می دهد، جایی که یک واحد تک مرحله ای به خوبی مشخص شده از نظر هزینه و قابلیت سرویس بهتر از واحد چند مرحله ای بیش از حد مهندسی شده عمل می کند.

عناصر طراحی اصلی که قابلیت اطمینان را تعیین می کنند

انباشتن پروانه ها به صورت سری مشکلی را ایجاد می کند که پمپ های تک مرحله ای نیازی به حل آن ندارند: رانش محوری. از آنجا که هر پروانه رو به یک جهت است، نیروی هیدرولیک تجمعی به شدت به شفت فشار می آورد و بدون اصلاح به سرعت یاتاقان ها را از بین می برد. سازندگان این کار را با یک درام تعادل یا دیسک تعادل کنترل می کنند - قطعه ای که به طور خاص برای مقابله با آن رانش با استفاده از فشار از مرحله نهایی طراحی شده است. اشتباه گرفتن یکی از شایع ترین علل خرابی زودرس بلبرینگ در تاسیسات چند مرحله ای است.

جهت گیری نیز مهم است. پمپ‌های چند مرحله‌ای افقی برای سرویس‌دهی آسان‌تر هستند، زیرا روتور می‌تواند بدون ایجاد اختلال در لوله‌کشی کشیده شود، و برای نصب‌هایی که فضای کف محدودیتی ندارد، مناسب هستند. پمپ‌های چند مرحله‌ای عمودی جای کمتری را اشغال می‌کنند و معمولاً در جایی که پمپ باید در نزدیکی دهانه چاه یا در یک اتاق مکانیکی تنگ قرار گیرد، رایج است، اگرچه موتور معمولاً باید قبل از بازرسی روتور خارج شود.

جایی که از پمپ های چند مرحله ای استفاده می شود

نیروگاه ها به پمپ های چند مرحله ای برای فشار دادن آب تغذیه به دیگ های بخار که با صدها PSI کار می کنند متکی هستند. سیستم های آب شهری و تجاری از آنها برای تحت فشار قرار دادن خطوط تامین در ساختمان های بلند استفاده می کنند، جایی که یک مرحله به سادگی نمی تواند بر ارتفاع غلبه کند. کارخانه‌های اسمز معکوس به آنها وابسته هستند تا آب را با فشارهای مورد نیاز برای فیلتراسیون مؤثر از طریق غشاها عبور دهند و عملیات نفت و گاز بالادست از طرح‌های چند مرحله‌ای عمودی برای بلند کردن سیال از چاه‌های عمیق استفاده می‌کند.

چیزی که این برنامه ها به اشتراک می گذارند یک نیاز فشار است که راه حل تک مرحله ای را از ابتدا رد می کند - هد، نه نرخ جریان، چیزی است که انتخاب پمپ را هدایت می کند.

ملاحظات مواد و آب بندی برای وظیفه خورنده

فشار بالا و شیمی تهاجمی به ندرت در انزوا ظاهر می شوند، و زمانی که ظاهر می شوند، انتخاب مواد به عامل تعیین کننده در عمر پمپ تبدیل می شود. گریدهای فولاد ضد زنگ مانند 316L بیشتر محیط‌های اسیدی و شور را تحمل می‌کنند، اما برای عملکرد شیمیایی واقعاً خشن - اسیدهای قوی، حلال‌های کلردار، مواد سوزاننده با دمای بالا - پوشش‌های PTFE یا آلیاژهای ویژه اغلب تنها موادی هستند که بدون سایش سریع روی پروانه و بدنه مقاوم هستند.

آب بندی سزاوار توجه برابر است. آب‌بندهای مکانیکی پیش‌فرض برای سرویس خورنده هستند، زیرا آنها سیال فرآیند را به مراتب مؤثرتر از غدد بسته‌کننده جدا می‌کنند، اما مواد سطح آب‌بند باید با شیمی سیال مطابقت داشته باشد یا آب‌بند به جای خود پمپ، اولین نقطه خرابی می‌شود. پمپ های جنوبی خط پمپ گریز از مرکز فولاد ضد زنگ دارای امتیاز برای خدمات خورنده در دمای بالا دقیقاً حول این مشکل ساخته شده است - جابجایی مایعات خنثی تا خورنده در یک باند دمایی گسترده بدون پیچیدگی اضافه یک روتور چند مرحله ای. برای نگاهی دقیق تر به نحوه تعامل انتخاب مواد و برنامه های تعمیر و نگهداری در طول عمر یک پمپ شیمیایی، این است راهنمای انتخاب و نگهداری مواد برای پمپ های سانتریفیوژ شیمیایی با جزئیات بیشتری از مبادلات عبور می کند. الزامات طراحی و آزمایش برای پمپ های گریز از مرکز در خدمات فرآیندی درخواستی نیز در این کشور رسمی شده است کاتالوگ استاندارد API 610 برای تجهیزات پمپ نفت و پتروشیمی ، که نقطه مرجع برای طراحی های تک مرحله ای و چند مرحله ای در مصارف صنعتی سنگین باقی می ماند.

چک لیست انتخاب قبل از اینکه پمپی را مشخص کنید

قبل از درخواست مظنه، اعدادی را که واقعاً باعث تصمیم گیری می شوند، مشخص کنید:

• کل هد دینامیکی و نرخ جریان مورد نیاز در نقطه عملیاتی، نه فقط در هنگام راه اندازی
• شیمی سیالات - pH، دما، و هر ماده جامد یا فیبر
• اینکه آیا نیاز هد واقعاً به چند مرحله نیاز دارد یا می‌توان با یک پمپ تک مرحله‌ای با اندازه مناسب برآورده شد.
• ردپای نصب موجود و اینکه آیا نصب افقی یا عمودی متناسب با سایت است
• نوع آب بندی و سازگاری مواد با سیال فرآیند

اشتباه گرفتن این لیست همان چیزی است که منجر به دو حالت رایج خرابی می شود: پمپی که نمی تواند فشار مورد نیاز سیستم را وارد کند، یا پمپی که بزرگ، قیمت بیش از حد، و نگهداری آن سخت تر از کار مورد نیاز است. هنگامی که این پارامترها قفل شدند، کارکرد مطمئن پمپ به نگهداری منظم کاهش می یابد - این چک لیست تعمیر و نگهداری معمول برای قابلیت اطمینان پمپ گریز از مرکز آنچه را که باید روزانه، سه ماهه و سالانه بررسی شود، مشخص می کند.