تاثیر دبی پمپ بر موقعیت ماکسیمم نرخ سایش در حلزونی

تاثیر دبی پمپ بر موقعیت ماکسیمم نرخ سایش در حلزونی

۱- خلاصه

عنوان سند تاثیر دبی پمپ بر موقعیت ماکسیمم نرخ سایش در حلزونی
تهیه کننده حسین بهشتی امیری
موضوع پمپ اسلاری
نوع فایل مقاله
کلیدواژه پمپ اسلاری، سایش، دبی، ماکسیمم نرخ سایش، کات واتر یا آب شکن

۲- مقدمه

در این مقاله سعی شده تا اثر دبی پمپ بر موقعیت ماکسیمم نرخ سایش در حلزونی پمپ اسلاری گریز از مرکز مورد بررسی قرار گیرد. در واقع با تغییر مقدار دبی مکانیزم های سایش بر روی ولوت تغییر کرده و محل ماکسیمم نرخ سایش بر روی ولوت جابه‌جا می‌شود.

موضوع این مقاله از این سو مورد اهمیت است که می‌توان با تنظیم شرایط عملکردی پمپ عمر قطعاتی مانند حلزونی رو افزایش داد و یا با تغییر فرایند طراحی و مقاوم نمودن بخش‌هایی که بیشتر تحت تاثیر سایش قرار دارند، عمر قطعات را بهبود بخشید.

۳- تاثیر دبی بر سایش حلزونی

۳٫۱- تقسیم بندی حلزونی

به منظور بررسی اثر دبی بر روی موقعیت ماکسیمم سایش بر روی حلزونی ابتدا حلزونی به بخش‌های مختلفی که در شکل  ‏۳ -۱ نمایش داده شده تقسیم می‌شود.

شکل 3‑1: نمایش تقسیم‌بندی بخش‌های مختلف پوسته

شکل ۳‑۱: نمایش تقسیم‌بندی بخش‌های مختلف پوسته

نتیجه این بررسی با استفاده از روش عددی بوده که با نتایج آزمایشگاهی مورد اعتبار سنجی قرار گرفته که مرجع آن در انتهای مقاله گزارش شده است. لازم به ذکر است که منظور از سایش در این مقاله Erosion می‌باشد که در مقالات قبل مورد بررسی قرار گرفته است. این رژیم از سایش، بسیار در پمپ‌های اسلاری خصوصاً در حلزونی شایع می‌باشد.

۳٫۲- بررسی موقعیت ماکسیمم سایش

نمودار بسیار ارزشمندی که از نتیجه مقاله روکو۱ و همکاران  به دست آمده در شکل  ‏۳ -۲ به نمایش در آمده است. همانطور که از این نمودار مشخص است محل B, C, F دارای بیشترین مکان‌های سایش بوده و نقطه F دارای بیشترین نرخ سایش می‌باشد.

شکل 3‑2: نمایش تغییرات نرخ سایش بر روی حلزونی با تغییر دبی

شکل ۳‑۲: نمایش تغییرات نرخ سایش بر روی حلزونی با تغییر دبی

با بررسی دقیق‌تر این شکل می‌توان به این نتیجه رسید که با کاهش دبی محل ماکسیمم نرخ سایش به سمت آب شکن یا Cut Water تغییر می‌کند. میزان سایش نسبی در این منطقه وقتی دبی پمپ به ماکسیمم حالت خود برسد تا ۲۵ درصد کاهش می‌یابد. این اعداد نشان از این دارد که در بسیاری از پمپ‍‌ها که محل ماکسیمم سایش در آب شکن پمپ رخ می‌دهد نشان از دبی کم پمپ دارد و در صورت امکان با افزایش دبی می توان عمر حلزونی را افزایش داد.

با افزایش دبی پمپ موقعیت ماکسیمم سایش به سمت نقطه F تغییر می‌کند. با بررسی دقیقتر می‌توان به این نکته پی برد که مقدار سایش نسبی در این نقطه با تغییر دبی تنها از ۱ به ۰٫۷۵ تغییر میکند. یعنی در جمیع حالات این بخش دارای سایش بالایی می‌باشد و طراح با در نظر گرفتن این موضوع باید به تقویت بیشتر این ناحیه از پمپ بپردازد.
این نمودار از دو جنبه قابل بررسی می‌باشد، اول از نگاه بهره ‌برداری که در صورت امکان بتوان با تغییر شرایط عملکردی پمپ عمر آنها را بهینه نمود و دوم که از اهمیت بیشتری برخوردار است طراح باید با در نظر گرفتن این شرایط و تقویت مناطقی که دارای ماکسیمم نرخ سایش هستند بتواند عمر قطعه را بهینه نماید.

۴- جمع‌بندی

در این مقاله سعی شده تا اثر دبی پمپ بر موقعیت ماکسیمم نرخ سایش بر روی حلزونی مورد بررسی قرار گیرد. همانطور که بررسی‌ها نشان دادند با کاهش دبی پمپ محل ماکسیمم نرخ سایش در قسمت آب شکن یا Cut Water حلزونی پمپ رخ می‌دهد. منتها با افزایش دبی محل ماکسیمم نرخ سایش به سمت دهانه خروجی نزدیکتر می‌شود. این بررسی از دو جنبه افزایش عمر پمپ در بهره‌برداری و طراحی بهتر پمپ‌ها با هدف افزایش عمر قابل استفاده می‌باشد.

۵- مرجع

۱٫ M. C. Roco, P. Nair, G. R. Addie, Casing Headloss in Centrifugal Slurry Pumps, Journal of Fluid Engineering, Vol 108/453, Dec 1986.