طرح توجیهی تولید پمپ های سانتریفیوژ

خلاصه طرح 

1  عنوان

طرح تولید پمپ های سانتریفیوژ

»طرح مطالعات امکان سنجی مقدماتی طرح تولید پمپ های سانتریفیوژ جهت شرکت شهرکهای صنعتی فارس«

.2  دامنه کاربرد

این طرح جهت تولید پمپ های سانتریفیوژ کاربرد دارد.

.3 اصطلاحات کارفرما: در این طرح به شرکت شهرکهای صنعتی فارس اطلاق می گردد.

مشاور: در این طرح به شرکت فراگزین جنوب اطلاق می گردد.

.4  خلاصه طرح

به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته میشود که انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن عبور میکند، انتقال میدهد. در نتیجه انرژی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش مییابد. در پمپ ها تغییرات انرژی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده میگردد. از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جا به جایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می نمایند. به عبارت کلی تر از پمپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده میکنند.

پمپها دارای انواع مختلفی هستند. دسته بندی های گوناگون، پمپ ها را بر پایه ویژگی های گوناگون طبقه بندی می کنند. در یکی از رایج ترین این طبقه بندی ها، برپایه نحوه انتقال انرژی از پمپ به سیال، پمپ ها به دودسته تقسیم می شوند:

پمپ های دینامیکی : در این پمپ ها انتقال انرژی به سیال به طور دایمی است. انواع پمپ های دینامیکی عبارت اند از:

پمپ های گریز از مرکز یا سانتریفیوژ

پمپ های محیطی

پمپ های خاص

پمپ های جابجایی مثبت : در این پمپ ها انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب یا پریودیک صورت می پذیرد.

انواع پمپ های جابجایی مثبت عبارت اند از:

پمپ های رفت و برگشتی

پمپ های گردشی

پمپ های سانتریفیوژ متشکل از سه نوع جریان شعاعی، جریان وتری و جریان محوری می باشند که بر همین اساس طبقه بندی و انواع مختلفی دارند. یکی از نمونه های با کاربرد بالا در صنعت و کشاورزی واتر پمپ می باشد. واتر پمپ ها با استفاده از تکنولوژی گریز از مرکز عمل نموده و آب از مرکز محور مکیده و به طور شعاعی به خارج از مرکز پمپاژ می شود.

در صنعت بویژه در صنایع وابسته به نفت، گاز و پتروشیمی از این فناوری در راستای انتقال مایع (جهت خنک کنندگی یا

محصول تولیدی که غالبا به صورت مایع سیال می باشد) به بخش های مختلف استفاده می گردد. ماده خام اولیه که آلیاژی از آهن (چدن) می باشد پس از ذوب و قالب گیری در چند خط مجزا قطعاتمختلف پمپ مانند پوسته، پره و محور را ایجاد و در نهایت اسمبل می نمایند. پمپ تولیدی پس از بسته بندی به مراکز فروش ارسال می گردد.

.5  اطلاعات کلی محصول

.1-5   تعریف، ویژگیها و مشخصات فنی

پمپ : به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می شود که انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن

عبور می کند، انتقال می دهد. در نتیجه انرژی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می یابد. در پمپ ها تغییرات انرژی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می گردد. از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جا بجایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می شود. به عبارت دیگر پمپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می گردد. پمپها دارای انواع مختلفی هستند که هرکدام دارای کاربرد خاصی می باشند.

از جمله مهمترین پمپ ها عبارتند از: (1 پمپهای سانتریفیوژ

(2  پمپهای رفت و برگشتی

(3  پمپهای چرخ دنده ای

پمپ سانتریفوژ: این پمپها از نوعی می باشند که انتقال انرژی از آنها به سیال به طور دائمی انجام می پذیرد. پمپهای

سانتریفیوژ آبی معمولا نیروی محرکه خود را از طریق یک الکترو موتور (موتور الکتریکی) دریافت می کنند. یکی از دلایل استفاده وسیع از پمپهای گریز از مرکز در صنعت نگهداری و تعمیر نسبتاً آسان و کم هزینه آن درمقایسه با سایر انواع پمپها می باشد. یکی از ویژگیهای فاز اول طرح تولید این پمپ، توجه ویژه به فرآیند انتقال تکنولوژی از کشورهای صاحب دانش HIGHTECH به ایران می باشد. در فاز اول کلیه قطعات، وارد و پس از طی فرآیند مونتاژ وارد بازار مصرف می گردند.

در فازهای توسعه خط تولید به صورت کاملا بومی به تولید محصولات قابل رقابت با نمونه های خارجی موجود در ایران می باشد. اجزای اصلی بکار رفته در پمپهای گریز از مرکز عبارتند از:

CASSING یا پوستهپمپ

IMPELLER یا پره ها

SHAFT یا شفت

۴. BEARING ٥COUPLING .

CASSING بزرگترین قسمت نمایان پمپ می باشد که ممکن است از CAST IRON ، برنز یا سایر فلزات یا حتی انواع مختلف پلاستیکها ساخته شده باشد که جنس آن بستگی به شرایط کارکرد آن دارد. ابتدایی ترین وظیفه CASSING

نگهداری و حفاظت از قطعات داخلی پمپ می باشد.

:IMPELLER وظیفه تامین انرژی مورد نیاز سیال را به عهده دارد. پره ها به صورتی کاملاً محکم به شفت متصل شده اند و همراه با شفت و با همان سرعت شفت می چرخند. شکل پره ها بصورت دایره ای می باشد که پره ها به صورت منحنی مانند روی آن قرار گرفته اند که به سیال نیرو می دهند و آن را به حرکت در می آورند. جنس اغلب پره ها از

پلاستیک و یا سایر مواد ضد خورنده می باشد.

راههای مختلفی برای نگهداری IMPELLER برروی شفت وجود دارد، اما معمولترین روش استفاده از KEY و KEY WAY می باشد . IMPELLER یکی از بحرانی ترین قسمتهای داخلی پمپ می باشد که شکل و سرعت آن موجب تعیین ظرفیت پمپ می گردد. در هرحال سه نوع IMPELLER وجود دارد که عبارتند از:

1.   OPEN IMPELLER که پره ها روی شفت قرارمی گیرند و فقط از یک اتصال کوچک برای RIGIDE نگه داشتن آنها استفاده می شود .(SHROUD)

SEMI OPEN IMPELLER که از یک SHROUD کامل برای پوشاندن یک طرف پره ها استفاده می شود.

CLOSED IMPELLER که دارای دو SHROUD کامل برای دوطرف پرهها می باشد.

لازم به ذکر است همه این سه مدل، دارای سوراخی در مرکز (EYE) برای ورود سیال میباشد .

برحسب ورودی جریان دو نوع IMPELLER داریم یکی SINGLE SUCTION است که جریان را فقط از یک طرف بهداخل IMPELLER هدایت مینماید. مشکلی که این نوع IMPELLER ها دارند عدم BALANCE می باشد زیرا در جهت جریان عدم تعادل را داریم. این مشکل درحالتی که حجم یا ارتفاع فشار DISCHARGE زیاد می شود بسیار خطرناک می گردد و راه حل گریز از این عدم تعادل استفاده از DOUBLE – SUCTION IMPELLER می باشد.

DOUBLE – SUCTION IMPELLER سیال را از دو طرف IMPELLER به داخل آن هدایت می کند و THRUST

تولید شده کلی توسط THRUST تولیدی دیگری خنثی می شود. از جهت تعداد مراحل افزایش فشار هم دو نوع پمپ خواهیم داشت یکی پمپهای یک مرحله ای و دیگری پمپهای چند مرحله ای می باشد.

برای بسیاری از کاربردها ، استفاده از پمپ یک مرحله ای با یک IMPELLER برای ما کارساز خواهد بود. اما به هرحال گاهی لازم است که فشار خروجی را بالاتر از حالات معمولی ببریم که می توان این کار را با افزایش دور پمپ یا بزرگتر کردن پره های پمپ انجام داد. اما محدودیت طراحی و جنس پره ها ما را ملزم به استفاده از پمپهای چند مرحله می کند. پمپهای چند مرحله ای برای دو یا چند SINGLE SUCTION IMPELLER می باشد. در این حالت خروجی مرحله اول بطور مستقیم وارد ورودی مرحله دوم میگردد و به این ترتیب خروجی هر مرحله ، ورودی مرحله بعدی خواهد بود و در طی این مراحل فشار

 SHAFT پمپ که انتقال نیرو از DRIVER به پره ها را به عهده دارد معمولاً از STEEL ساخته می شود و با همان سرعت DRIVER می چرخد. البته اگر GEARBOX استفاده نشده باشد. شفت پمپ یکی از اساسی ترین قسمتهای داخلی پمپ می باشد که از فلزات ماشین کاری شده ساخته می شود و چون هزینه فرسوده شدن ، شکستن یا عوض کردن شفت زیاد است معمولاً شفت را از جنس STAINLESS STEEL یا سایر فلزاتی که درمقابل خورندگی مقاومت دارند می سازند .

در بعضی از پمپها، شفت توسط SHAFT SLEEVE محافظت می شود. این SHAFT SLEEVE در حقیقت یک سیلندر فلزی است که بیرون شفت قرار گرفته است و شفت را از آسیبهای احتمالی حفاظت می نماید و برای ما بسیار به صرفه خواهد بود که از SLEEVE استفاده نماییم.

:BEARING وظیفه نگهداری شفت و کاهش اصطکاک بین شفت در حال چرخش و بدنه را به عهده دارند. آنها همچنین حرکت FORWARD و BACK WARD شفت را کنترل میکنند . یکی دیگر از وظایف BEARING کنترل حرکت شعاعی (RADIAL) شفت میباشد به نحوی که قطعات در حال چرخش با اصطکاکی در خلاف جهت حرکت پمپ مواجه نشوند. دو دسته از BEARING ها در پمپهای گریزاز مرکز به کار می رود؛ یکی BALL BEARING و دیگری

.SLEEVE BEARING

BALL BEARING از یک RINGE دوار فلزی کاملاً صاف ساخته می شود. این BEARING توسط گریس یا روغن، روغن کاری می شود. SLEEVE BEARING یک سیلندر فلزی کاملاً صاف می باشد. یک لایه نازک روغن بین شفت و BEARING عمل روغن کاری و خنک کاری BEARING را انجام می دهد .عمل روغن کاری BEARING بسیار مهم می باشد. زیرا درغیراینصورت موجبات گرم شدن ، زنگ زدن و پوسیده شدن BEARING فراهم می شود. دو روش مهم در روغن کاری وجود دارد یکی استفاده از روغن جایگزین و دیگری روش چک کردن روغن میباشد.

در پمپها یکی دیگر از خطراتی که موجب خرابی آن می شود. بالا رفتن دمای پمپ یا بالا بودن دمای سیال جاری در پمپ می باشد این افزایش دما باعث آسیب رسیدن به BEARING می شود. در بسیاری از پمپها، عمل خنک کاری توسط هوای محیط یا سیال جاری درآن انجام می شود. اما در جاهایی که این روش موثر نباشد از آب برای خنک کاری استفاده می شود. به همین جهت برای جریان کانالهایی درنظر می گیرند که WATER JACKET نامیده می شود. این کانالها در مجاورت پوسته BEARING قرارمی گیرد و آب با جریان یافتن در این کانالها ، گرمای تولید شده را کاهش می دهد.