ایمیل : info[@]shahrepump.com

زمان پاسخگویی : 9 صبح تا 17 عصر

شماره تماس : 44965609 - 021

فکس : 44965607 - 021

پمپ بوستر

پمپ بوستر

برای اجتناب از راه‌حل‌های بسیار پرهزینه مثل بالا بردن منبع مکش، یک پمپ بوستر توان پایین، به صورت سری با پمپ اصلی می توان به کار گرفت. عملکرد پمپ بوستر از نوع روتودینامیکی یا گریز از مرکز فقط جهت تامین NPSHa (هد خالص مکش مثبت در دسترس) است. پمپ‌های تقویت فشار از نوع بوستر پمپ در درجه اول در خطوط لوله طویل و سیستم‌های سیرکولاسیون به کار گرفته می‌شوند.

چکیده پمپ‌ بوستر

 دو مورد استفاده متداول از پمپ بوستر عبارتند از: در دسته بندی قدرت هیدرولیکی موجود در سیال، پمپ بوستر فشار بالایی را در بر دارد و آن را به طرز قابل‌توجهی افزایش می‌دهد. در پمپ‌های فرآیندی، از پمپ بوستر در مواردی استفاده می‌شود که در آن فشار ناکافی برای تامین NPSH یا  .NPIP پمپ بوستر یک افزایش کوچک در فشار را فراهم می کند. بنابراین پمپ اصلی می‌تواند به طور قابل‌اطمینان کار کند.

کارکرد سری پمپ ها

جهت بررسی پمپ بوستر ها ابتدا به عملکرد سری پمپ ها می رسیم. به هم بستن پمپ ها به صورت سری زمانی استفاده می‌شود که هد جزئی بالا مورد نیاز باشد. عملکرد سری به ویژه برای هد جزئی بالا در ترکیب با جریان‌های نسبتا کم قابل ‌استفاده است. با تقسیم هد جزئی بین بیش از یک پمپ، یک سرعت مخصوص بالاتر، Ns، برای هر پمپ جداگانه باقی می ماند، در نتیجه کارایی را افزایش می‌دهد.

پمپ‌های چند مرحله‌ای، ظاهری جمع و جورو از اتصال سری برخودار هستند. سیستم‌هایی که تعدادی پمپ را استفاده می‌کنند که در آن پمپ‌ها در مجاورت نزدیک به هم قرار دارند، به سادگی با محاسبه یک منحنی عملکرد مشترک برای "پکیج پمپ" مورد بررسی قرار می گیرد. سپس منحنی پمپ معمولی با منحنی سیستم مقایسه می‌شود.

 

مقدمه پمپ بوستر

یک رخداد بسیار رایج که در عملکرد سری بستن پمپ ها اتفاق می افتد، غلبه بر مشکل هد خالص مکش مثبت در دسترس کم می باشد.  بعضی از پمپ‌های روتودینامیکی نیاز به تولید هد جزئی بسیار بزرگی دارند. حتی با پمپ‌های چند طبقه ای، ۱۲ طبقه معمول هستند. اختلاف ارتفاع (هد) در سرعت‌های نرمال موتور کافی نیست. این پمپ‌ها در سرعت های بالا توسط گیربکس  step-up یا توربین گاز/ بخار به حرکت درمی آیند. در نتیجه هد خالص مکش مثبت موردنیاز پمپ افزایش می‌یابد.

برای غلبه بر این مشکل و اجتناب از راه‌حل‌های بسیار پرهزینه مثل بالا بردن منبع مکش، یک پمپ بوستر توان پایین، به صورت سری با پمپ اصلی کار می‌کند. عملکرد پمپ بوستر فقط جهت تامین NPSHa (هد خالص مکش مثبت در دسترس) است. بنابراین، در مقایسه با پمپ اصلی، هد جزئی بسیار کم است و قدرت جذب کم است؛ بازدهی در حقیقت یک مورد قابل ملاحظه محسوب نمی‌شود.

booster1

نمودار هد-دبی برای بستن سری پمپ ها

 

معرفی پمپ بوستر

پمپ بوستر معمولا یک پمپ تک مرحله‌ای بوده، یا شاید با دو ورودی، برای اینکه با NPSHa هماهنگ شود، به کندی کار می کند. اگر پمپ اصلی از یک موتور الکتریکی مجهز شده است، پمپ بوستر ممکن است از همان موتور شتاب بگیرد. اگر پمپ اصلی با توربین به حرکت درآید، احتمالا پمپ بوستر با الکتروموتور کار می کند. در این نوع پمپ های سری، پمپ‌ها کاملا متفاوت خواهند بود و وظایف مربوطه را منعکس می‌کنند.

booster2

نقطه عملکرد نامی پمپ بوستر در سری بستن

 

پمپ ‌های بوستر نیز در پمپ‌های جابجایی مثبت مورد استفاده قرار می‌گیرند. بسته به ماهیت سیال، پمپ  بوستر ممکن است یک پمپ جابجایی مثبت دیگر یا پمپ روتودینامیکی باشد. پمپ‌های جابجایی مثبت فشار بالا که با مایعات شبیه به آب کار می‌کنند، ممکن است از یک پمپ  بوستر گریز از مرکز (سانتریفیوژ) برای تامین NPlPa مناسب استفاده کنند.

برای پمپ کردن سیالات لزج، بیشتر از پمپ جابجایی مثبت فشار پایین استفاده می‌کنند. هنگامی که دو پمپ جابجایی مثبت مورد استفاده قرار می‌گیرند، پمپ  بوستر باید کمی بزرگ‌تر از اندازه باشد تا امکان پوشش آن وجود داشته باشد. یک تنظیم‌کننده فشار پایین دست و یک سوپاپ اطمینان باید برای جلوگیری از فشار بیش از حد در اتصالات داخلی نصب شود. همچنین یک ایده خوب  برای متناسب کردن یک دمپر ارتعاشات، با حجم گاز اضافی، جهت کاهش هر گونه سطحی از ارتعاش و عملکرد آن به عنوان یک اکومولاتور، می‌باشد.

booster3

طرح کلی توزیع فشار در یک خط لوله

 

تقویت فشار به کمک پمپ بوستر

پمپ‌های تقویت فشار از نوع بوستر پمپ در درجه اول در خطوط لوله طویل و سیستم‌های سیرکولاسیون به کار گرفته می‌شوند. یک مشکل رایج این است که فشار در یک شبکه توزیع برای برخی از مکان‌های بالاتر کافی نیست، برای مثال، تامین آب به بلوک‌های آپارتمانی ارتفاع بالا؛ یا زمانی که یک گره لوله فرعی به شبکه فعلی متصل می‌شود.

تقویت فشار نوعی اتصال سری است که در آن پمپ‌ها در فواصل قابل‌توجهی از یکدیگر قرار گرفته اند. از مزایای تقویت فشار عبارتند از:

  • توزیع بهتر فشار مشخص‌شده در تاسیسات پمپ به دست می‌آید.
  • پمپ و هزینه‌های انرژی را می توان کاهش داد (برای سیستم‌های پایپینگ منشعب شده اعمال می‌شود)

booster4

مثال شرایط برای تعیین اندازه پمپ در سیستم لوله فرعی

 

در شکل‌های بالا، ممکن است نرخ فشار بالاتر برای بخش بالادستی این خط لوله و پمپ جهت انتخاب I، یا برای پمپ دوم درباره این موضوع مورد نیاز باشد، یا برای پمپ دوم در این مورد که بوستر پمپ فشار برای انتخاب l به دو پمپ تقسیم می‌شود.

سیستم‌های لوله کشی فرعی معمولا با محاسبه فشار لازم در دورترین گره اندازه‌گیری می‌شوند. بنابراین مشخصات پمپ مورد نیاز بر اساس فشار لازم و دبی (جریان حجمی) مصرفی کل استخراج شده‌است. کاربرد اصول تقویت فشار با بوستر پمپ می‌تواند انتخاب دیگری باشد، همانطور که در مثال زیر بیان شده‌است.

اطلاعات پمپ برای انتخاب یک، خواهد شد:

Q= 1, H =0.5 +0.5= 1, P= 1

اطلاعات پمپ برای انتخاب دوم، خواهد شد:

Q1 = 1, H1 = 0.5 + 0.1 = 0.6, P1 = 0.6

Q2 = 0.5, H2 = 0.5 - 0.1 = 0.4, P2 = 0.20

توان کلی پمپ نصب شده 0.8 خواهد شد.

وضعیت کاری پمپ بوستر

نیاز به توان کوچک‌تر برای انتخاب دوم با این پاسخ توضیح داده می‌شود که فشار مازاد در   BCحذف شده‌است. در انتخاب اول، این فشار اضافی باید مهار شود تا از لبریز شدن گره C و کاهش جریان سیال در D جلوگیری شود.

توضیح بهتری از وضعیت عملکرد پمپ بوستر از کشیدن منحنی پمپ و منحنی‌های سیستم بدست می‌آید. در شکل زیر، پمپ و منحنی‌های مربوطه و ارتباط آنها با یکدیگر به طور جداگانه نشان‌داده شده‌اند.

 این منحنی‌ها مطابق با بخش های ارایه شده که نشان‌دهنده وضعیت در شرایط جریان سیال مشخص‌شده می‌باشد.

booster5

منحنی پمپ و منحنی‌های سیستم

 

برای مثال نمودار H - Q نشان می‌دهد که افزایش فشار برای دبی کل بسیار کمتر از ۰.۴۶  لازم  نیست، حتی اگر دبی به طور کامل در D داده شود. بزرگ‌ترین جریان که می‌تواند از طریق پمپ بوستر فشار عبور کند برابر با ۰.۶۷. است. این زمانی رخ می‌دهد که C کاملا بسته ‌است و هم اندازه با الکتروموتور پمپ بوستر فشار است. بزرگ‌ترین جریان در C، D به طور کامل بسته، تقریبا برابر  0.87 است. پس D هیچ جریانی دریافت نمی‌کند مگر اینکه پمپ بوستر فشار راه اندازی شود.

booster6

شرایط کاری برای مثال پمپ بوستر فشار

 

نقطه افزایش فشار را می توان به روش زیر کنترل کرد و در شکل زیر بیان شده است. برای تضمین جریان کامل در D QD = 0.5 ، مستقل از مصرف در C، شروع پمپ بوستر فشار توسط یک سیگنال دریافتی از سنسور فشار در گره فرعی، هنگامی که HB به زیر ۰.۴۶ افت می‌کند، است و زمانی متوقف می‌شود که HB با حاشیه معینی از 0.46 بالاتر می‌رود. در محدوده  دبی کل بین 0.46 و 0.87، وضعیتی که در آن جریان  QD = 0 اتفاق می‌افتد.

توان ورودی به سیال انتقال داده می‌شود، دما افزایش می‌یابد و خطر نشت و آسیب آب‌بندی به علت  کاویتاسیون افزایش می‌یابد. دمای بیش از حد می‌تواند با استفاده از سنسور حرارتی که سیگنال را به یک شیر منتقل ‌کند که یک خط انحرافی را باز می‌کند، اجتناب شود. برای حفاظت از پمپ بوستر در برابر کاویتاسیون در سمت ورودی کم فشار، که می‌تواند در صورتی رخ دهد که پمپ ۱ آسیب ببیند، برای مثال یک سنسور فشار نصب می‌شود که باعث توقف پمپ بوستر فشار زمانی که HB در زیر مقدار حدی مورد نیاز کاویتاسیون قرار می‌گیرد، می‌شود.

بهترین روش حفظ انرژی برابر مقررات، کنترل سرعت پمپ بوستر فشار بر طبق معیارهای فشار ثابت در D است.

booster7

نمایی از پمپ بوستر

پمپ رانده شده با توربین

پمپ با توربین بخار خودش همراه با کنترلر سرعت متغیر به حرکت در می آید. توربین دارای ظرفیت تولید برق ۴۴ مگاوات است و مجهز به دو انتهای شفت است. مانند شکل زیر یک انتهای شفت به طور مستقیم به پمپ کوپل شده است.

booster8

طرح ساده شده توربین بخار و دو پمپ

 

در طرف مقابل توربین، یک پمپ بوستر را به حرکت می آورد که پمپ اصلی را با فشار ورودی لازم تامین می‌کند. تقویت‌کننده به طور مستقیم به توربین متصل نیست بلکه کوپل شده به یک چرخ‌دنده که سرعت را با نسبت ۳.۵ به ۱ کاهش می‌دهد. اجرای عملیات جریان بالا و پایین به طور معمول توسط دو پمپ موتور الکتریکی که هر کدام خروجی حدود ۳۵ % از پمپ تغذیه را تولید می‌کنند، به کار گرفته می‌شوند. در طی این مراحل کارکرد، دیگ بخار اصلی، بخار کمی برای راه‌اندازی توربین پمپ تغذیه ایجاد می‌کند. در شرایط استثنایی، بخار مورد نیاز برای راه‌اندازی پمپ و راه‌اندازی توربو آلترناتور است در حالی که پمپ هنوز سرد است، همچنین می‌تواند از یک دیگ کمکی تامین شود.

توضیح بیشتر در مورد پمپ بوستر

پمپ‌های دو مرحله‌ای معمولا بزرگ‌تر از پمپ‌های سانتریفیوژ دو مرحله‌ای هستند و نیاز دارند که پروانه ها در بین یاتاقان ها قرار داده شوند. پروانه ها معمولا به عقب بر می‌گردند تا فشار محوری را به حداقل برسانند و حلقه‌های لاستیکی جلو و عقب خود داشته باشند. مرحله اول مکش دوبار می‌تواند زمانی مورد استفاده قرار گیرد که NPSHa پایین باشد اما این کار هزینه را به طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد. هزینه افزایش‌یافته باید کم‌تر از تجهیز یک پمپ بوستر مجزا و محرک به علاوه مدارها و کنترلر ‌ها باشد. سازماندهی مجدد طرح کارخانه ممکن است NPSHa را بهبود بخشد و مکش را دو برابر کند. تخلیه گاز لوله باید حتما بررسی شود. ممکن است محفظه دیفیوزر یا حلزونی داشته باشند؛ پمپ‌های بزرگ‌تر ممکن است ورودی دوگانه داشته باشند. اگر نقطه کاری به دقت محاسبه شود، پمپ دیفیوزر می‌تواند کارآمدتر باشد.

منتشرشده در پمپ

محصولات بیشتر در این دسته: (قبلی) پمپ اسلاری (الکتروپمپ اسلاری)

نظر دادن