Tel: 021 3390 3552 , 021 3390 1804
آخرین مقاله ها در سایت

حلقه افشاننده (Ring afshonndh)

حلقه افشاننده


حلقۀ افشاننده دارای تعدادی پرۀ متقارن است که طوری قرار گرفته­اند که به تدریج مجرای آنها گشوده می­شود (تصویر 23-4 و 24-4). این حلقه شامل یک سری پره است که در دور پروانه منظم شده­اند. جریان از این افشانندۀ پره­ای در یک محفظۀ حلزونی و یا مدور جمع

         تصویر 23-4 : افشانندۀ پره­ای

 می­شود و از طریق لوله­های تخلیه، تخلیه می­شود.

این مجراها، کارشان تبدیل هد سرعت به انرژی فشاری است. فاصلۀ بین نقاط BوC که در تصویر 23-4 نشان داده شده گلویی (Throat) نامیده می­شود. طراحی افشانندۀ پره­ای شبیه به حلزونی است با این تفاوت که در افشانندۀ پره­ای گلویی­های بیشتری موجود است.

از گلویی به سمت جلو یعنی منطقه­ای که در آن کانال پره­ها به تدریج افزایش پیدا می­کند- کمی افزایش فشار رخ می­دهد. خط مرکزی کانال پره­ها ممکن است که مستقیم و یا منحنی باشد. نوع مستقیم از نظر بازدهی کمی بهتر است اما فقط در صورتی که در محفظه­های بزرگتر استفاده شود.

تعداد پره­های افشاننده معمولا یک عدد بیشتر از تعداد پره­های پروانه است که این یکی بیشتر بودن باعث می­شود که اطمینان حاصل شود که یک مجرای پروانه از چند مجرای افشاننده استفاده نمی­کند یا به عبارت دیگر تمام مجاری افشاننده در استفاده هستند.

    تصویر 24-4: پروانه به همراه دیفیوزر

 

4-6-4-2 پره­های افشانندۀ محوری(Axial ring afshannd)

تصویر25-4:پروانه پمپهای جریان محوری

پره­های افشانندۀ محوری، پره­هایی هستند که در پشت پروانۀ پمپهای جریان محوری جا می­گیرند (تصویر 25-4). تعداد پره­ها معمولا بین 5 تا 8 عدد است. البته در برخی پمپهایی که سرعت مشخصه­شان پایین است ممکن است تعداد این پره­ها کمتر باشد. شکل مجرای این افشاننده در بازدهی آن تأثیر دارد که بستگی به تعداد پره­ها، طول آنها از نظر محوری و فاصلۀ بین لبه­های پروانه و پره­های افشاننده دارد. در صورتی که تعداد پره­های این

افشاننده بیشتر و کوتاهتر باشد بازدهی بهتری خواهدداشت. زمانی که سرعت مشخصه بالاتر باشد، این پره­ها زائد هستند و به جای آنها از یک افشانندۀ مخروطی ساده استفاده می­شود.

4-6-5 رینگهای فرسایشی

پروانه یک قطعۀ دوار و چرخنده است و در داخل محفظۀ پمپ جای می­گیرد. برای جلوگیری از تماس سایشی و اصطکاکی، یک فاصله بین این دو قطعه ضروری و اساسی است. با توجه به اجتناب ناپذیر بودن مسائل سایشی، لبۀ بیرونی چشمی پروانه و بدنه پس از مدتی در اثر ساییدگی پروانه و بدنه باید تعویض یا مورد جوشکاری و بازسازی قرار گیرند و چون هزینۀ  تعمیر و تعویض آنها بالاست از دو حلقه رینگ یکی بر روی پروانه و دیگری بر روی بدنه استفاده می­شود؛ این رینگها به راحتی و با هزینۀ کمی قابل تعویض هستند. در واقع رینگهای فرسایشی برای پروانه و محفظه یک اتصال آسان، اقتصادی و قابل تجدید و تعویض تدارک می­بینند. جنس این رینگها معمولا از چدن، فولاد و یا برنج است. انواع مختلفی از رینگهای فرسایشی در طراحی­های متفاوت موجود است و انتخاب مطلوب­ترین آنها بسته به موارد ذیل دارد:

– مایعی که پمپ می­شود

– تفاوت و اختلاف فشار در طول نقطۀ نشتی

– کاربرد پمپ

4-6-6جعبه آب بندی (Stuffing Box)

به محفظه­ای که قطعات آب­بندی در آن قرار می­گیرد، محفظۀ آب بندی گفته می­شود. کاربرد اولیۀ جعبۀ آب بندی جلوگیری از نشتی در نقطه­ای است که شفت از درون محفظۀ پمپ به بیرون آمده است. در پمپهایی که کاربردهای عمومی دارند جعبة آب بندی شامل یک فضای استوانه­ای شکل است که شفت را  در برگرفته است و تعدادی حلقۀ پکینگ و فشارندۀ پکینگ را در خود جای داده است. پکینگها به شکل حلقه و یا رشته­ای هستند و در محفظۀ آب بندی برای جلوگیری از نشتی شفت جا دارند.

پکینگها بوسیلۀ گلند (Gland) در جایشان ثایت می­شوند؛ گلند نیز به نوبۀ خود بوسیلۀ پیچهای قابل تنظیم نگهداری می­شود. زمانی که این پیچها سفت شوند گلند را حرکت می­دهند و در نتیجه پکینگ فشرده می­شود. فشار محوری وارده بر پکینگ باعث می­شود که پکینگ در جهت شعاعی پهن شود و یک آب بند دقیق بین شفت دوار و دیوارۀ درونی جعبۀ آب بندی تشکیل دهد.

سرعت بالای دوران شفت مقدار قابل توجهی حرارت تولید می­کند که باعث ساییدگی و خراشیدن حلقه­های پکینگ می­گردد. در صورتی که هیچ نوع روان کاری و خنک سازی تدارک نشود، دمای پکینگ تا نقطه­ای افزایش می­یابد که باعث آسیب زدن به پکینگ و شفت پمپ می­شود. برای رفع این مشکل معمولا جعبه­های آب بندی طوری طراحی می­شوند که برای خنک سازی و روانکاری مقدار کمی نشتی کنترل شده در راستای شفت داشته باشند. مقدار این نشتی را می­توان با شل و سفت کردن گلند پکینگ تنظیم کرد.

باید توجه داشت که در بعضی موارد نظیرداغ بودن بیش از حد سیال نمی­توان از جعبۀ آب بندی معمولی استفاده کرد. در این شرایط به تغییرات اصلاحی در جعبۀ آب بندی نیاز پیدا می­شود.

تصویر  26-4 : یک جعبۀ آب بندی معمولی

یکی از راههای خنک کردن پکینگ در این شرایط استفاده از رینگ فانوسی (Lantern Ring) است. رینگ فانوسی یک حفرۀ سوراخ دار است که در نزدیک مرکز جعبۀ پکینگ جای می­گیرد و مایع تمیز و خنک را از تخلیۀ پمپ و یا یک منبع خارجی دیگر دریافت می­کند و برای خنک سازی و روانکاری در اطراف شفت توزیع می­کند. مایع وارد شده به رینگ فانوسی می­تواند شفت و پکینگ را خنک کند و پکینگ را روانکاری کند و یا در مواردی که فشار مکش پمپ، زیر فشار اتمسفری است با تشکیل دادن یک سیل در بین شفت و پکینگ از نشت کردن هوا به داخل پمپ جلوگیری کند(یک جعبۀ آب بندی معمولی در تصویر 26-4 نشان داده شده است).

 4-6-7-1 سیلهای مکانیکی (Mechanical Seals)

در برخی موارد، جنس پکینگ برای آب بندی کردن شفت مناسب نیست. یک روش جایگزین رایج در اینگونه موارد استفاده از سیل مکانیکی است. سیلهای مکانیکی از دو قطعه تشکیل می­شوند: قطعۀ دوار که به شفت پمپ متصل می­شود و قطعۀ ثابت که به محفظۀ پمپ متصل می­شود. هر کدام از این قطعات دارای سطوح کاملا صاف  و صیقلی هستند. این سطوح برای شکل دادن یک آب بند دقیق با یکدیگر تماس می­یابند و در نتیجه از نشتی در راستای شفت ممانعت می­کنند. سطوحی که روی هم قرار می­گیرند از نظر جنس مواد سازنده متفاوت هستند و بوسیلۀ یک فنر در تماس مداوم با هم هستند (تصویر 27-4).

 

تصویر27-4 : نمای برشی از جعبۀ آب بندی به همراه سیل مکانیکی

 4-6-7-2 مزایای سیلهای مکانیکی در برابر پکینگ(Advantage of mechanical seals)

– نشتی کنترل شده­تر

– سیلهای مکانیکی را می­توان طوری طراحی نمود که در فشارهایی بالاتر از آنچه پکینگها قادر به تحمل آن هستند کارایی داشته باشند.

– مقاوم بودن در برابر خوردگی: سیلهای مکانیکی عملا در جنسهای متنوع مقاوم در برابر خوردگی و فرسایش موجودند و برخلاف پکینگها محدود به چند جنس اساسی نمی­شوند.

– از آلودگی سیال جلوگیری می­کنند.

– سیلهای مکانیکی را می­توان با تغییرات جزیی نظیر فلاشینگ (انتقال ذرات خرد جامد از طریق جریان سرعت بالا)، خنک سازی و کوئنچینگ (انتقال سریع حرارت) مجهز کرد تمام این تغییرات به منظور افزایش عمر سیل صورت می­گیرد.

– نگهداری و حفاظت کمتر: اگر سیل مکانیکی به درستی نصب شده باشد نیازی به سرویس اضافی ندارد.

4-6-7-3 معایب سیلهای مکانیکی(Disadvantage of mechanical seals)

– زیاد بودن هزینه­های اولیۀ نصب

– عدم تحمل حرکت محوری

– مونتاژ و دمونتاژ مشکل

– نیاز به افراد متخصص جهت تعمیر و نصب

– خرابی ناگهانی که باعث نشتی­های ناگهانی می­شود.

4-6-7-4 انواع سیل های مکانیکی(Types of mechanical seals)

سیلهای مکانیکی بر اساس محل قرارگیری شان(بیرون سوار شده باشند یا در داخل سوار شده باشند)، چیدمان، آرایش و طراحی شان طبقه بندی می­گردند.

سیل درونی تکی (Single Internal Seal)

مجموعه قطعات دوار سیل در سیالی که پمپ می­شود قرار دارند.

در زیر مزایای این نوع سیل را توضیح می­دهیم:

– در مواردی که فشار بالاست می­توان از این نوع سیل استفاده کرد به این دلیل که سطوح سیل با هم نیرو وارد می­کنند.

– اجزای سیل در معرض شرایط اتمسفری خورنده و فرساینده بی محافظ نیستند.

– به دلیل اینکه این سیل در دورن پمپ قرار دارد افراد ناوارد نمی­توانند به آن دسترسی داشته باشند.

– در جاهایی که فضای موجود محدود است به راحتی قابل استفاده هستند.

 

سیل بیرونی تکی (Single External Seal)

مجموعه قطعات سازندۀ سیل در بیرون از سیال قرار می­گیرند. معمولا این نوع سیل در بیرون از جعبۀ آب بندی سوار می­شود.

مزایای استفاده از سیل بیرونی تکی:

– نصب و تنظیم آسان به نحوی که قطعات به آسانی در دسترس هستند.

– در مواردی که سیال خورنده و فرساینده است، اجزای سیل در درون سیال نمی­چرخند و از این طریق امکان از کار افتادن آنها کاهش می­یابد.

سیل دوتایی (Double Seal)نها

 

سیل دوتایی شامل دو سیل مجزا است که در جعبۀ آب­بندی نصب می­شوند.(تصویر)

مزایای استفاده از سیلهای دوتایی:

– برای مایعات سمی و خطرناک که هر گونه نشتی به خارج و جو می­تواند خطرآفرین باشد.

– در مصارفی که سایش و فرسایش بیش ازحد است.

– در شرایط خلأ

نکتۀ قابل توجه به هنگام استفاده از این نوع سیلها این است که : نظارت باید صورت گیرد تا سیال تمیز ودارای فشاری بالاتر از فشار مکش بین دو سیل وارد شود. وجود مایعی که سیلها را روان بکند و از بالا رفتن حرارت جلوگیری کند ضروری است.

اتواع دیگر سیلهای مکانیکی عبارتند از نوع بالانس شده و نشده، نوع فشاری و غیر فشاری

 

4-6-7-5 تغییرات و اصلاحات در سیل(Changes & reforms in seal)

روان کردن سطح (Face Lubrication) : که برای روان کردن سطوح سیل در جایی که  خلأیی موجود است و مایل است که هوا را در طول سطوح سیل به درون بکشد استفاده می­گردد. همچنین می­تواند در مصارفی که ممکن است سیل به صورت خشک کار کند و یا شرایطی که کمی فرساینده هستند استفاده گردد.  با اضافه کردن یک اتصال خروجی به گلند، می­توان از مایع روان کننده به عنوان یک سردکننده  (Coolant)  نیز بهره برد به این ترتیب که حرارت را از بین ببرد و از بخار شدن سیال در سطوح سیل جلوگیری ­کند.

فلاشینگ : کار آن خنک کردن بیرون سیل و یا از بین بردن هرگونه نشتی است که ممکن است زمانی که با هوا تماس پیدا کند بر روی سطوح سیل تولید کریستال کند (Crystallize). مایع فلاشینگ ممکن است از همان سیال پمپ باشد و یا سیال حلّالی از یک منبع جدا از پمپ باشد.

کوئنچینگ (Quenching) : به این منظور طراحی می­شود که سیل بیرونی را خنک کند یا هرگونه نشتی را که ممکن است در تماس با هوا  در سطح سیل متبلور شود (Crystallize) انتقال دهد. در مصارف مرتبط با خلأ سیالی که برای کوئنچینگ استفاده می­گردد به عنوان روان­کننده و سیل بین سطوح جفت شونده عمل می­کند. همچنین ممکن است که در شرایط عملیاتی خاص از کوئنچینگ در گرم کردن مکانیکال سیل به منظور جلوگیری از یخ زدگی (در سیالاتی نظیر گاز مایع)، خنک کردن سطح آب بندی و یا کم کردن غلظت مواد نشت شده از سیلهای مکانیکی استفاده کرد.

 

4-6-8 یاتاقانها (Bearings)

کارکرد یاتاقانها در یک پمپ سانتریفیوژی نگهداشتن مجموعه قطعات دوّار در توازن دقیق با قطعات ثایت در وضعیتهایی است که پمپ تحت بارهای محوری و شعاعی قرار می­گیرد. آن دسته­ای که مکان قرارگیری روتور را به لحاظ شعاعی تعیین می­کنند یاتاقانهای خطی (Line Bearings) نامیده می­شوند و دسته­ای که موقعیت روتور را به لحاظ محوری تعیین می­کنند یاتاقانهای محوری (Thrust Bearing) نامیده می­شوند.

– تمام انواع یاتاقانها در پمپهای سانتریفیوژی استفاده می­شوند. غالبا در طراحی این پمپها برای پوشش دادن نیازهای سرویسها و شرایط کاری مختلف از دو یاتاقان و یا بیشتر استفاده می­گردد. معمولا در پمپهای دو مکشی و تک مرحله­ایی که برای مصارف عمومی طراحی می­شوند دو یاتاقان خارجی که هر کدام در یک طرف محفظۀ پمپ قرار می­گیرند استفاده می­شود.

– در پمپهای افقی­ای که در هر سمت انتهایی­شان از یک یاتاقان استفاده می­کنند، یاتاقان درونی به یاتاقانی گفته می­شود که بین محفظه و کوپلینگ قرار دارد و یاتاقان بیرونی یاتاقانی است در انتهای دیگر پمپ قرار دارد.

– پمپهایی که پروانه­شان روتورشان معلق است هر دو یاتاقان­شان در یک سمت محفظه قرار دارد؛ یاتاقانی که به پروانه نزدیکتر است یاتاقان درونی تلقی می­شود و یاتاقان دورتر نسبت به پروانه یاتاقان بیرونی تلقی می­شود.

– یاتاقانهای از نوع بلبرینگ (دارای ساچمه­های توپ شکل) رایج ترین نوع یاتاقانهای ضد اصطکاک هستند. که در پمپهای سانتریفیوژی استفاده می­شوند. یاتاقانهای از نوع رولبرینگ کمتر مورد استفاده هستند هرچند که نوعی از این یاتاقانها که دارای غلتکهای کروی است در شفتهای سایز بزرگ مداوم استفاده می­شود. یاتاقانها عمدتا از طریق گریس روان می­شوند. هر چند در بعضی مصارف از روغن جهت روان کردن استفاده می­کنند که بسته به شرایط کاری، سرعت و میزان بار دارد.

– یاتاقانهای از نوع اسلیو در پمپهایی کاربرد داردکه در صنایع سنگین استفاده می­گردند زیرا شفت آنها قطری دارد که تهیۀ یاتاقان ضد اصطکاک برای آن آسان نیست. مصارف دیگر این یاتاقانها در آن دسته از پمپهای فشار بالای چند مرحله­ای است که در محدودۀ سرعتی 3600 تا 9000 دور در دقیقه کار می­کنند. دیگر مورد مصرف آنها در پمپهای غوطه ور در آب یا شناورها است نظیر پمپهای توربینی عمودی. به این دلیل که این نوع یاتاقان برای تماس داشتن با آب مناسب است. بیشتر یاتاقانهای اسلیو با روغن روان می­شوند. یاتاقانهای محوری­ای که در ترکیب با یاتاقانهای اسلیو استفاده می­شوند عمدتا از نوع کینگزبری یا انواع مشابه آن هستند.

مطالب مرتبط

بدين وسيله از متخصصين محترم، مديران، کارشناسان فني و بازرگاني آن شرکت دعوت مي گردد تا در دهمین سمینار تخصصی کمپرسور و تجهیزات هوای فشرده، مورخ 98/08/19 حضور بهم رسانند. خواهشمند است نماينده خود را حداکثر تا تاريخ 98/08/08 در وب سايت acin.ir ثبت نام نماييد تا اطلاعات تکميلی و بارکد ورود به سمينار براي ايشان ايميل گردد. در صورت نياز به اطلاعات بيشتر با شماره تلفن  09122000359  تماس حاصل فرمائيد.

برای ثبت نام کلیک نمایید.