شافت (shaft)

شافت (shaft)

شافت (shaft)

انتقال گشتاوردرحين راه اندازی ودرطول کارپمپ وايجادتکيه  گاهی برای پروانه وديگر اجراء دوار پمپ از وظايف اصلی محور می باشد شافت پمپ تحت تاثير 5 عامل مخرب قرار دارد:

1-تنش پيچشی (torsion stress)

2- تنش خمشی (bending stress)

3- تنش محوری (axial stress)

4- ارتعاش (vibration)

5-سرعت بحرانی (critical speed )

برای مقابله با عومل مخرب ذکر شده،روشهای مختلف اتخاذ می شود.به طورمثال نيروی محوری واردبرشافت با استفاده ازسوراخ های متعادل کننده در پروانه، استفاده از پره هايی در پشت پروانه،صفحه موازنه،پيستون موازنه و … حذف می شود.علاوه برروشهای ذکرشده،جهت حذف نيروی محوری درپمپ های سانتريفوژ هميشه از ياتاقانهای کف گرد يا همان همان trust bearing  ها استفاده می شود که هدف اصلی به کارگيری اين ياتاقانها محافظت از شافت در برابر بارهای محوری می باشد .

پوسته در شافت

پوسته پمپ،محفظه ای است که سيال را از محيط پروانه جمع آوری می کند.پروانه در داخل پوسته قرار گرفته و برای اين که که سوارکردن آن امکان پذير باشد معمولا دو طرف پوسته به صورت باز ساخته شده و توسط درپوش های جلو و عقب بوسيله پيچ و مهره بسته می شود.

الف) تقسيم بندی پوسته از لحاظ شکل هندسی :

پوسته حلزونی شکل (volute)

اين نوع پوسته،حلزونی شکل بوده بطوريکه سطح مقطع آن از زبانه تا لوله خروجی افزايش می يابد . سيالپس از خروج از پروانه به داخل پوسته تخليه می شود . سطح مقطع حلزونی از نقطه شروع تا انتهای آن طی 360 درجه دوران به دور پروانه زياد می شود تااين که درانتهای سطح مقطع حلزونی به اندازه سطح مقطع دهانه discharge می رسد.همانطور که در قسمت اساس و عملکرد نيز اشاره شد پوسته به نحوی طراحی می شودکه افزايش دبی قادر به جبران کاهش سرعت ناشی از افزايش سطح مقطع شده وسرعت درپوسته ثابت باقی بماند.هدف از ثابت نگه داشتن سرعت درپوسته، ثابت نگه داشتن فشار استاتيکی در پوسته و جلوگيری از ايجاد نيروی شعاعی بر پروانه می باشد که به علت توزيع غير يکنواخت فشار در اطراف پروانه ايجاد می شود. در عمل باز هم در پوسته حلزونی شکل ،سرعت تا حدودی کاهش می يابد وتوزيع فشار حتی درراندمان بهينه دراطراف پروانه يکنواخت نخواهد بود . بنابراين می توان گفت که در صدی از فشار ايجاد شده در پمپ های سانتريفوژ حلزونی شکل توسط پوسته ايجاد می شود . نيروی شعاعی که به علت توزيع غير يکنواخت فشار در

    پوسته در شافت

اطراف پروانه بوجود می آيد radial force ناميده می شود . وجود radial force ممکن است منجر به فرسايش پروانه وپوسته،خرابی ياتاقانها و مکانيکال سيل و پاره ای مشکلات ديگر در پمپ شود .

در پاره ای از موارد برای خنثی کردن نيروی شعاعی يا همان radial force از ياتاقانهای بزرگتر که تحمل بار شعاعی بيشتری راداشته باشند، استفاده می کنند.روش ديگر برای خنثی کردن radial force استفاده از پوسته دو جداره يا double volute می باشد Volute  Double  از دو حلزون با قوس 180 درجه تشکطل شده که نقطه شروع حلزونی دوم ،180 درجه بعد از نقطه شروع حلزون اصلی اشت .

پوسته افشان

پوسته از لحاظ شکلی دايره ای می باشد و درداخل آن پرده های ثابتی وجود دارد که به آنها ديفيوزر يا افشاننده می گويند.سيال عبوری از پروانه وارد پرده های راهنما شده و چون مقطع جريان بتدريج بازتر می شود سرعت افت می يابد و فشار افزايش پيدا می کند.پره های افشان به ندرت درپمپ های جريان شعاعی يک طبقه استفاده می شود و بيشترين کاربرد آنها در پمپ های چند طبقه فشار قوی و پمپ های توربينی قائم است .

ب)تقسيم بندی پوسته از لحاظ تعداد برش ها:

پوسته يک پارچه

پوسته

بدنه اصلی اغلب پمپ ها سانتريفوژ يک طبقه به صورت يکپارچه ريخته می شود. به منظور سوار کردن پروانه و قطعات داخلی پمپ، معمولا دو طرف و يا حداقل يک طرف پوسته باز است و بوسيله در پوش های جلو و عقب ،بوسيله پيچ و مهرهبسته می شود .

پوسته چند تکه

پوسته در جهت های مختلفی می تواند برش داشته باشد.اگر صفحه برش درامتداد محور باشد پوسته را با برش افقی می گويند چون هر دو دهانه ورودی و خروجی پمپ در يک نيمه پوسته واقع هستند نيمه ديگر را برای بازرسی و تعميرات داخلی پمپ بدون بر هم زدن ياتاقانها و لوله ها می توان برداشت.اگر صفحه برش،در انتداد قائم باشد،پوسته را با برش قائم گويند.اگر پوسته بوسيله دو صفحه متقاطع در امتداد شعاعهای پوسته برش بخورد به آن ،برش اريب گويند .

بوش شافت (shaft sleeve )

شافت يکی از اجزاء گران قيمت پمپ می باشد و بنابراين بايد از خرابی آن جلوگيری به عمل آورد برای محافظت شافت در مقابل ساييدگی ،زنگ زدگی و خوردگی درقسمت های کاسه نمد و ياتاقانهای از بوش شافت که قابل تعويض می باشد ،استفاده می کنند.بنابراين شافت سالم باقی می ماند وخرابی ايجاد شده تنها تاثير خود رابرروی بوش شافت خواهد گذاشت .

رينگهای سايشی پروانه و پوسته (wear ring)

ازرينگ های سايشی درنواحی که امکان تماس مستقيم پروانه و پوسته با هم وجود دارد استفاده می شود . در صورت فرسايش سطوح تماس،باتعويض رينگ ها می توان مشکل را حل کرد و نياز به تعويض پروانه و پوسته نخواهد بود مهمترين کاربرد رينگ های سايشی پروانه و پوسته ،جلوگيری از فرسايش مستقيم اين دو قطعه است .

رينگ های سايشی استفاده شده در جلوی پروانه امکان بازگشت سيال را از دهانه discharge به دهانه suction به حداقل می رساند به پديده برگشت سيال از دهانه discharge به دهانه recirculation , suction  گويند. چون فشار discharge از فشار suction  بيشتر است ،سيال تمايل دارد که از فاصله ما بين پروانه و پوسته عبور نموده به دهانه suction وارد شود .

لقی مابين پروانه و پوسته در پشت پروانه باعث جريان يافتن سيال از discharge به پشت پروانه می شود . با تجمع سيال درپشت پروانه،فشارواردبه پشت پروانه(فشار (discharge ازفشاروارد به جلوی پروانه (فشار (suction  بيشتر شده و بنابراين نيروی محوری برآن وارد خواهد شد. هر چه اين gap کمتر باشد ،ميزان تجمع سيال کمترخواهد بود.برای اين منظور در پاره ای از موارد درپشت پروانه ازرينگهای سايشی استفاده می شود .بنابراين دليل ديگر استفاده از رينگ های سايشی ،حداقل رساندن gap بين پشت پروانه و پوسته می باشد .

رينگهای سايشی پروانه و پوسته (wear ring)

رينگ های سايشی از نظر شکل ظاهری به سه دسته تقسيم می شوند:

1-رينگهای سايشی ساده : اين رينگها برای پمپ هايی بافشار کاری پايين استفاده می شود .

2-رينگهای سايش L شکل:برای پمپ هايی با فشار کاری متوسط استفاده می شود .

3-رينگهای سايشی پله ای:برای پمپ هايی با فشار کاری بالا استفاده می شود .

شافت ” شافت ” شافت ” شافت “