نحوه کار با منحنی عملکرد پمپ استخر

نحوه کار با منحنی عملکرد پمپ استخر به چه صورت است؟ منحنی های عملکرد پمپ نقشه های مهمی هستند که توسط سازندگان پمپ ارائه می شوند . هر فردی که دارای استخر می باشد و تعمیر و نگهداری استخر نیز بر عهده خودش است می بایست از منحنی عملکرد پمپ استخر اطلاعاتی داشته باشد . علت اصلی بررسی منحنی عملکرد پمپ ، پیش بینی تغییرات هد دیفرانسیل سراسری پمپ با توجه به جریان است . معمولا علاوه بر هد اطلاعاتی از جمله تغییر راندمان ، توان ، NPSH مورد نیاز و … با توجه به تغییرات جریان نیز در منحنی عملکرد پمپ نمایش داده می شود .

یادگیری خواندن و نحوه کار با منحنی عملکرد پمپ برای انتخاب ، آزمایش ، بهره برداری و نگهداری پمپ ها امری ضروری است . در مقاله پیش رو قصد داریم معمول ترین اطلاعاتی که داخل منحنی عملکرد پمپ وجود دارد را بررسی کنیم . در صورتی که اطلاعاتی در مورد پمپ تصفیه استخر و خواندن منحنی عملکرد آن ندارید با گرم لوکس همراه باشید .

تغییرات هد دیفرانسل پمپ در مقابل جریان

رابطه بین هد پمپ و جریان یا دبی پمپ از اولین اطلاعاتی است که می توان از منحنی عملکرد پمپ استخر استخراج کرد و مربوط به فشار دیفرانسیل در سراسر پمپ است . معمولا از طریق سه منحنی رابطه بین هد و جریان پمپ را بررسی می کنند . نسبت تغییرات فشار به تغییرات ارتفاع از رابطه زیر پیروی می کند :

ΔP = ρgΔh

1. منحنی هد دیفرانسیل که نشان دهنده تغییرات هد دیفرانسیل با جریان حجمی برای پروانه ای با قطر نامی است که در واقع همراه پمپ ارائه می شود .
2. منحنی تغییر هد دیفرانسیل با جریان حجمی برای حداکثر قطر پروانه ای است که می تواند داخل پمپ قرار گیرد رسم شده است . در مواقعی که حریان عبوری از پمپ افزایش یابد یا به هد دیفرانسیل بیشتری نیاز داشته باشیم ، می توان از طریق این منحنی قطر پروانه مناسب پمپ را پیدا کرد و آن را تغییر دارد .
3. منحنی تغییر هد دیفرانسیل با جریان حجمی برای حداقل قطر پروانه ای است که می تواند داخل پمپ قرار گیرد برای رسم شده است . در مواقعی که جریان یا نیاز هد دیفرانسیل کاهش یابد ، این پروانه را می توان با مصرف برق کمتر استفاده کرد .

اگر چه 3 منحنی پمپ فوق برای طیف وسیعی از دبی حجمی رسم می شوند ، اما عملیات واقعی باید در حداکثر و حداقل دبی مجاز که در منحنی عملکرد پمپ نمونه نشان داده شده است ، محدود شود . مقادیر حداکثر و حداقل محدودیت جریان پمپ توسط سازنده پمپ ارائه می شود .

نقطه ای روی محور هد دیفرانسیل (محور Y) که در آن جا هر یک از این 3 منحنی به پایان می رسند ، نشان دهنده هد دیفرانسیل خاموش برای آن قطر پروانه خاص است . برای عملکرد عادی مورد نظر ، هد دیفرانسیل قطع کننده برای قطر پروانه نامی مهم است .

نکته ای که باید در نظر داشته باشید ، منحنی هد دیفرانسیل و نرخ جریان حجمی برای یک چگالی مایع مشخص رسم می شود . اگر در مواقعی که مایع فرآیند یا حتی چگالی مایع تغییر کند ، این تغییر باید در نظر گرفته شود تا در نهایت فشار دیفرانسیل تعیین شود . در چنین مواردی باید دبی حجمی اصلاح شده محاسبه شود و روی منحنی عملکرد پمپ قرار گیرد و سپس هد دیفرانسیل مربوطه باید از منحنی برای قطر پروانه مناسب تعیین شود . در آخر این هد دیفرانسیل باید همراه با چگالی مایع تغییر یافته برای تعیین فشار تفاضلی در سراسر پمپ استفاده شود .

نمودار راندمان پمپ استخر

همانطور که در منحنی عملکرد پمپ نمونه در ابتدا مقاله نشان داده شد ، نمودار بازده پمپ در برابر دبی حجمی نیز معمولاً در منحنی عملکرد پمپ گزارش می شود . از تقسیم توان پمپاژ نظری بر جریان مربوطه نیاز توان شفت پمپ محاسبه می شود . قدرت شفت پمپ محاسبه شده باید توسط یک موتور الکتریکی تامین شود .

منحنی بازده پمپ دارای یک مقدار حداکثری در محدوده عملیات مجاز پمپ است که این نقطه در منحنی های عملکرد پمپ تحت عنوان بهترین نقطه کارایی یا BEP شناخته می شوند . در حالت نرمال هنگام بهره برداری از پمپ ترجیحاً باید نقطه کاری در نزدیکی BEP قرار گیرد تا حداقل توان مورد نیاز تامین شود .

گاهی اوقات نموداری از نیروی مورد نیاز شفت پمپ در مقابل دبی حجمی روی منحنی های عملکرد پمپ رسم می شود . این منحنی به راحتی مقدار توان مورد نیاز شفت برای یک دبی خاص را نشان می دهد .

هد خالص مکش مثبت مورد نیاز یا NPSHR

هر پمپی برای عملکرد ایمن ، روان و جلوگیری از ایجاد حفره در سیال نیاز به هد مکش مثبت خالص یا NPSHR دارد . سازندگان پمپ منحنی NPSHR در برابر جریان حجمی پمپ ارائه می دهند . همان طور که در منحنی عملکرد پمپ نمونه نشان داده شده است ، با افزایش جریان حجمی نیاز به NPSHR نیز افزایش می یابد . توجه داشته باشید که هنگام طراحی سیستم های پمپاژ و قرار دادن پمپ ، اطمینان پیدا کنید که NPSH موجود بالاتر از نیاز NPSH منحنی عملکرد پمپ باشد .

نحوه خواندن منحنی عملکرد پمپ

همان طور که در قسمت های قبلی به آن اشاره کردیم ، منحنی های پمپ معمولا برای مقادیر مختلف قطر پروانه پمپ رسم می شود . شما در پروانه هایی با قطر بیشتر ، هد دیفرانسیل بیشتری به دست می آورید . پس برای یک پروانه با اندازه معین ، وقتی سیال بیشتری از طریق پمپ رانده می شود ، با توجه به محدودیت های مکانیکی و قدرت ، هد دیفرانسیل کم تری ایجاد می شود .

در منحنی عملکرد پمپ برای هر قطر پروانه مشخص می توانید حداکثر فشار یا هد دیفرانسیل پمپ که در نقطه خاموشی ایجاد می کند به راحتی ببینید . نقطه خاموشی نقطه ای است که سیال پسیار کمی توسط پمپ پمپاژ می شود .

نحوه خواندن منحنی عملکرد پمپ

برای یک قطر پروانه خاص ، هر جه قدر به سمت راست نمودار حرکت کنیم ، بر سرعت جریان افزوده می شود و در مقابل هد دیفرانسیل پمپ شروع به کاهش می کند .

کاهش هد سبب افزایش خروجی پمپ بر حسب دبی می شود که هنگامی که این اتفاق می افتد ، پمپ برای فشار آوردن به سیال بیشتر و حفظ فشار دیفرانسیل ، انرژی بیشتری مصرف می کند .

با توجه به توضیحات ارائه شده ، نقطه ای بر روی نمودار وجود دارد که بازده پمپ در بهینه ترین حالت ممکن قرار می گیرد . بازده پمپ از تقسیم توان خروجی بر ورودی پمپ محاسبه می شود و بهترین نقطه برای راندمان پمپ بر روی نمودار عملکرد پمپ به وضوح قابل تشخیص است . طبق آن نقطه می توان نرخ جریان و هد عملیاتی را به دست آورد .

نحوه خواندن منحنی عملکرد پمپ

مقادیر NPSH توسط سازنده پمپ به شکل نمودار دیگری روی نمودار منحنی عملکرد پمپ نصب می شود .

نمونه هایی از نحوه خواندن منحنی عملکرد پمپ

تولیدکنندگان پمپ فرمت های متفاوتی برای نمودار و منحنی عملکرد پمپ ارائه می دهند . گاهی اوقات چندین خط در یک نمودار وجود دارد که ممکن است معنای آن ها را ندانید . این موضوع سبب می شود که نمودار عملکرد پمپ کمی گیج کننده به نظر برسد . با این تفاصیر بهتر است از اسم نمودار شروع کنیم .

برای مثال نمودار منحنی عملکرد پمپ زیر را در نظر بگیرید .

نحوه خواندن منحنی عملکرد پمپ

همان طور که در نمودار بالا مشاهده می کنید ، منحنی های متعددی بر روی آن وجود دارد . اما تمامی آن ها نام گذاری شده اند . منحنی سبز نشان دهنده تغییرات هد در برابر جریان می باشد . هد در جریان صفر در بیش ترین حالت خود یعنی 80 است . در نظر داشته باشید که این منحنی برای پروانه ای با قطر مشخص رسم شده است .

حال به منحنی U شکل قهوه ای نمودار بالا توجه کنید . این نمودار تغییرات بازده پمپ در برابر جریان نشان می دهد . نقطه اوج این منحنی همان نقطه بهینه کارایی پمپ است که با BEP نشان داده شده است .

نمودار نارنجی رنگی هم وجود دارد که در پایین نمودار وجود دارد که نشان دهنده NPSH مورد نیاز برای دبی های مختلف را نشان می دهد . همان طور که در بخش های قبل راجب به آن صحبت شد، با افزایش سرعت جریان ، تلفات ناشی از اصطحکاک نیز افزایش می یابد . در نتیجه همان طور که در نمودار نیز مشخص است ، NPSHr با افزایش نرخ جریان بالا می رود .

در نمونه زیر ، نموداری برای شما آورده ایم که منحنی های آن نام گذاری نشده اند .

نحوه خواندن منحنی عملکرد پمپ

همان طور که در نمودار بالا مشاهده می کنید ، منحنی های زیادی وجود دارد که نام گذاری نشده اند . اما اگر با منحنی عملکرد پمپ یک یا دو بار کار کرده باشید ، به راحتی متوجه خواهید شد که چند منحنی موازی بالا نشان دهنده نغییرات هد در برابر جریان پمپ است . منحنی های هد در برابر جریان پمپ نمودار بالا بر اساس قطرهای بین 7 الی 9.5 اینچ پروانه پمپ رسم شده است . واضح است که با استفاده از پروانه ای با قطر بزرگ تر ، هد دیفرانسیل افزایش می یابد .

منحنی ای که در پایین نمودار به شکل صعودی رسم شده است ، منحنی NPSHr در برابر جریان را نشان می دهد .

شما عزیزان می توانید با مراجعه به مقالات زیر اطلاعات بیشتری در رابطه با مبحث پمپ به دست آورید :

• محاسبه هد پمپ
• اصطلاحات رایج پمپ
• پمپ سیرکولاتور چیست ؟