تبليغاتX
نگهداري و تعميرات صنايع پتروشيمي - خنثی کردن نیروی محوری در پمپ های سانتریفوژ
براي خنثي كردن اين نيرو و جلوگيري از حركت روتور به يك سمت پوسته پمپ ، روشهاي مختلفي وجود دارد كه عبارتند از : استفاده از پروانه دو مكشي ، نصب پروانه ها در جهات مختلف براي پمپهاي چند مرحله ای ، ايجاد سوراخ بر روي بدنه پروانه و بالانس هیدرولیکی .

در بالانس هيدروليكي از وسيله اي به نام بالانس درام استفاده مي شود . بالانس درام بر روي شافت نصب مي شود و با آن مي چرخد . قطعه ديگري به نام بالانس درام لاينر نيز به فاصله بسيار كمي از بالانس درام بر روی پوسته پمپ نصب می شود .

فاصله (Clearance) بسيار كم بين اين دو قطعه ، مسيري به نام مسير خفقان  (Throtle Line) ايجاد مي كند . ( شكل 2 ) .

                                    

 سيال پر فشار از يك سمت به اين مسير وارد مي شود و به خاطر وجود اصطكاك در مسير ، فشارش افت پيدا مي كند . بنابراين هنگامي كه به انتهاي ديگر مسير مي رسد ، فشاري به مراتب كمتر از فشار اوليه خواهد داشت . اين اختلاف فشار در دو سمت بالانس درام ، باعث ايجاد نيرويي به سمت ناحيه تخليه مي شود كه در خلاف جهت نيروي تراست است و تقريبا" آن را خنثي مي كند . سيال كم فشار مذكور در محفظه اي به نام محفظه تعادل (Balance Chamber) جمع آوري مي شود و از طريق يك لوله به نام لوله تعادل (Balance Pipe) به سمت ناحيه مكش بر مي گردد . در بالانس درامی که مسیر عبور سيال موازي محور است ،نيروي خنثي كننده ، هميشه ثابت است و با تغيير نيروي تراست ، تغییر نمي كند . زيرا قطر و طول اين مسير تغيير نمي كند و همواره افت فشار معيني را در سيال ايجاد می نماید . . اما در بعضي از بالانس درام ها كه بالانس ديسك ناميده مي شوند اين مسير عمود بر محور است و بنابراين نيروي خنثي كننده قابل تنظيم مي باشد و با تغيير نيروي تراست ، تغيير مي كند .

( شکل ۳ )                     

روش كار بدين صورت است كه : هنگامي كه نيروي تراست كاهش پيدا مي كند ، روتور به سمت ناحيه تخليه بر مي گردد و مسير  بازتر مي شود . با افزايش قطر مسير ، افت در آن كاهش مي يابد و بنابراين اختلاف فشار دو سمت مسير نيز كم مي شود .

Hf = f * L/D * V^2 / 2g

اين فرآيند باعث كاهش نيروي متعادل كننده مي گردد . برعكس هنگامي كه نيروي تراست افزايش مي يابد ( مثلا" دور زياد مي شود ) روتور به سمت ناحيه مكش حركت مي كند و مسير تنگ تر مي شود . در نتيجه افت فشار سيال در مسير افزايش مي يابد و اختلاف فشار در دو انتهاي مسير زياد مي شود . در نتيجه نيروي متعادل كننده كه به سمت ناحيه تخليه و خلاف جهت تراست است ، نيز افزايش مي يابد و حركت روتور تقريبا" خنثي مي شود . باقيمانده نيروي تراست نيز توسط ياتاقانهاي تراست (Thrust Bearings) خنثي مي گردد .

البته زمانيكه ديسك در اثر كاهش نيروي محوري به مقدار زياد باز شود ، جهت بازگشت ديسك به حالت اول ، لازم است فشار محفظه به اندازه كافي بالا باشد تا نيرويي از طرف تخليه به سمت مكش بر ديسك وارد گردد . بنابراين ضمن تعبيه يك اريفيس محدود كننده در مسير محفظه تعادل به سمت مكش پمپ ، فشار محفظه به اندازه كافي بزرگ در نظر گرفته مي شود تا بتواند ديسك را به موقعيت قبلي برگرداند . عيب اين روش در اين است كه فشار وارد شده بر آب بندها متغير بوده ، موجب كاهش عمر آنها خواهد شد .

بالانس ديسك به ندرت به طور مستقل استفاده مي شود ، بلكه تركيب بالانس ديسك و بالانس درام عملكرد بهتري خواهد داشت . در اين تركيب شكاف شعاعي مربوط به درام ثابت است  و شكاف محوري با توجه به موقعيت محور تغيير مي كند .

 

 منبع : کتاب پمپ - فن ( دکتر احمد فصیح فر )

نوشته شده توسط مهندس رضا وزیری  | لینک ثابت |