سيستم آب بندی پمپ ها
سيستم آب بندی پمپ ها :
در نقاط عبوری شافت از داخل پوسته، امکان خروج سيالات و يا ورود هوا به داخل پمپ وجود دارد. برای جلوگيری از خارج شدن سيالات و يا واردشدن هوا به داخل پمپ، شافت را در اين نقاط آب بندی می کنند.
دو نوع سيستم آب بندی وجود دارد :
1- آب بندی از نوع packing
2- آب بندی مکانيکال سيل
آب بندی از نوع packing :
سيستم آب بندی از نوع packing از کاسه بمد يا stuffing box، بايی يا packing و کلاهک آب بندی يا gland تشکيل می شود. لايی ها انواع مختلفی دارند: لايی پنبه نسوز (asbestos Packing) و لايی آزبست آغشته به گرافيت (thistle packing) متداول ترين انواع لايی ها می باشند. اين لايی ها قابليت نرمی و انعطاف خوبی داشته، بطوری که به خوبی منافذ را پرکرده و مانع چرخيدن و حرکت شافت نمی شوند.
برای جلوگيری از نشتی، شافت پمپ را از داخل جعبه آب بندی که از لائی های حلقوی شکل پر شده است عبور می دهند. توسط کلاهک آب بندی (gland) اين لائی های حلقوی شکل را به هم می فشارند. طوری که لائی، شافت پمپ را به طور نسبتا محکم در برگيرد و مانع از نشت کردن شود. در موقع چرخيدن شافت، لائی ها گرم می شوند، جهت خنک کردن آنها، در داخل لائی ها يک حلقه به نام حلقه فانوسی يا lantern ring نصب می کنند مايع خنک کننده از يک طرف وارد lantern ring می شود و ازطرف ديگر خارج شده وحرارت را به خارج منتقل می کند.
جهت نصب لايی درstuffing box ابتدا طول مناسبی از لايی بريده می شود لايی به دور ميله ای هم قطر شافت پيچيده شده و سپس با چاقو به طور عمودی يا با زاويه 45 درجه بريده می شود. پس از بريدن لايی دو سر حلقه بايد کاملا به هم مماس باشند و هيچگونه فاصله (gap) بين آنها وجود نداشته باشد.
سيستم آب بندی پمپ ها – 2
سيستم آب بندی پمپ ها از نوع مکانيکال سيل
اجزای اصلی مکانيکال سيل عبارت هستند از : stationary face, Rotating face ،فنر،O- drive collar ,ring .علارغم تنوع مکانيکال سيل ها، اصول کاری آنها يکسان است.
Rotating face روی شافت نصب می شود و با آن می چرخد stationary face ثابت است و به پوسته متصل می باشد. اين دو سطح کاملا صيقلی بوده و به موازات هم و عمود بر شافت پمپ نصب می شوند.
در مکانيکال سيل امکان نشتی از سه محل وجود دارد:
1- فضای بين سطوح صيقلی
2- فضای بين شافت و قسمت متحرک
3- فصای بين پوسته و قسمت ثابت
جهت جلوگيری از نشتی بين شافت و rotating face و هم چنين پوسته و stationary face از o-ring استفاده می شود. o-ring ها به افزايش دما بسيار حساس هستند. در صورت افزايش دمای مکانيکال سيل، o-ring ها خواهند سوخت و مکانيکال سيل نشتی خواهد داشت.
سيستم آب بندی پمپ ها
داشتن.همانطورکه قبلاگفته شدسومين محلی که امکان نشتی از آن وجود دارد،فضای بين rotating face وstationary می باشد.اين سطوح بايد به هم چسبيده باشند و تنها با لايه ای از سيال،از هم جدا شوند.برای اين منظور ازفنراستفاده می شود.فنر برروی drive collar قرار گرفته و فشارمايع و فنرسطوح دواروثابت را به هم چسبيده نگه می داردو از نشتی جلوگيری می کند لقی محوری بين سطوح بوسيله لايه ای از سيال پمپ شونده پر می شود که کار روانکاری سطوح را انجام می دهد .
اگربنابه دلايلی لايه روانکارمابين سطوح ازبين برود،به طور مثال در صورت وجود نيروی axial،نيروی فنرها روی سطوح افزايش يافته،لايه روانکار از بين سطوح خارج شده،stationary face ,rotating face مستقيمابا هم در تماس خواهند بود . تماس سطوح دوار و ثابت مکانيکال سيل باعث فرسايش آنها شده و نشتی خواهيم داشت .از طرفی به علت تماس مستقيم سطوح،دمای مکانيکال سيل باعث فرسايش آنهاشده و نشتی خواهيم داشت. از طرفی به علت تماس مستقيم سطوح،دمای مکانيکال سيل افزايش خواهد يافت که اين خود می تواند باعث خرابی o-ring ونشتی از محل قرار گرفتن آنها گردد.
تفاوت سيستم آب بندی پمپ ها از نوع mechanical seal ,packing
1- آب بندی مکانيکی برای شافت هايی که حرکت چرخشی دارند به کار می رود و برای شافت های رفت برگشتی نمی توان ازآن استفاده کرد درحاليکه نوع packing برای هردوحرکت استفاده می شود.
سيستم آب بندی پمپ ها
2- در هنگام تعويض packing لازم نيست که بقيه قسمتهااز قبيل کوپلينگ وياتاقان را ازپمپ جدا کرد درحاليکه برای تعويض مکانيکال سيل،چون بايد آن را ازداخل شافت بيرون کشيد،بايستی کوپلينگ و ياتاقان را جدا نمود .
3-در آب بندی از نوع packing چون محور پمپ متحرک ولايی ها ثابت هستند ازاين رو اصطکاک زيادی بين محور و لايی ايجاد می شوند بناراين لايی ها خيلی زود خراب می شوند به علت مقاومت درمقابل چرخش يا حرکت رفت و برگشتی درلايی ها مقدار خيلی زيادی از نيروی محرکه پمپ از بين می رود .
5- بر خلاف packing،مکانيکال سيل در سرعت های زياد خوب کار کرده و عمر زيادی دارد.
ياتاقانها (bearing)
وظيفه ياتاقان ها نگهداری راستای صحيح شافت در برابر بارهای شعاعی و محوری وارد بر آن می باشد ياتاقانها در حقيقت تکيه گاه شافت هستند به ياتاقان هايی که موقعيت شعاعی شافت را حفظ می کنند ياتاقان های شعاعی يا Radial Bearing گفته می شود به ياتاقان هايی که موقعيت محوری شافت راحفظ می کنند ياتاقان های کف گردياThrust Bearing گفته می شوديا تاقانهای شعاعی محوری،ياتاقانهايیهستند که تحمل بار رادر هر دو جهت شعاعی و محوری داراهستند .
بار وارد بر شافت از راه اجزايی از ياتاقان که دارای تماس لغزشی ويا تماس غلتشی هستند،انتقال می يابد .
بنابراين ازلحاظ نحوه تماس اجزای تحمل کننده بارمی توان ياتاقانهارابه دودسته rolling dearing هاياياتاقانهای غلتشی وsliding bearingها ياهمان ياتاقانهای لغزشی تقسيم بندی نمود.در تماس لغزش اصطکاک وجودداردودرتماس غلتشی اصطکاک وجود ندارد . از اين رو rolling bearing ها ياتاقانهای بدون اصطکاک يا anti friction bearingوsliding bearing ها ياتاقانهای شعاعی می باشند که از ژورنال و آستين تشکيل می شوند.ژرونال بخشی از شافت است که در داخل بيرنگ قرار می گيرد .آستين بر روی ژورنال سوار می شودوثابت است .آستين استوانه ای شکل بوده و به صورت يک تکه يا چند تکه ساخته می شود ژرونال بيرنگهاانواع مختلفی دارند در يک نمونه از آن،داخل آستين را بابرنز يابابيت روکش می کنند که به آن بيرينگهای بابيتی گفته می شود ياتاقانهای بوشی
ياتاقانها (bearing)
دسته ای ديگر از ياتاقانای ژورنال می باشند در اين دسته آستين فاقد لايه ای از بابيت بوده و ظاهری شبيه يک بو.ش را دارد .
ياتاقانهای غلتشی ياrolling bearing ها ياتاقانهايی بدون اصطکاک يا anti friction dearing ناميده می شوند عضو غلتان و تحمل کننده بار شعاعی يا محوری در اين دو بيرينگ ساچمه و غلتک می باشند.اين دو نوع ياتاقان از حلقه بيرونی يا outer cones،حلقه درونی يا inner cones،ساچمه يا غلتک و محفظه نگهدارنده تشکيل شده است . محفظه نگهدارنده باعث می شود که ساچمه ها بهم نچسبند و در يک محل تجمع نکنند.در در بيشتر موارد حلقه بيرونی در محل نصب خود محکم است و نمی چرخد حلقه درونی به محور محکم می شود و با حرکت شافت می چرخد تمام ياتاقانهای ضد اصطکاک يا از نوع ساچمه ای می باشند وياتاقانهای غلتکی به لحاظ سطح تماس بزرگتر بار بيشتری را می توانند تحمل کنند.
در پمپ های افقی که در هر دو قسمت محور ياتاقان قرار می گيرد،ياتاقان ها معمولا با نام های ياتاقان داخلی (inboard) و ياتاقان خارجی (out board) شناخته می شوند ياتان داخلی بين پوسته و کوپلينگ قرار می گيرد.در پمپ های over hang ياتاقان بندی محور،دريک سمت پروانه قرار می گيرد. در اين حالت به نزديکترين ياتاقان به پروانه ياتاقان داخلی (inboard bearing) و به ياتاقانی که دورتر از پروانه است ياتاقان خارجی (out board bearing) گفته می شوددر پمپ هائی که درهر دو سمت محور ياتاقان وجود دارد،ياتاقان کف گرددر انتهای خارجی وياتاقان شعاعی در سمت داخلی قرار داده می شود .
ياتاقانها (bearing)
ياتاقان ها درون محفظه ياتاقان (housing) نصب می شوند اين محفظه ممکن است به پوسته متصل شود ويابه طور يکپارچه با آن ريخته گری شود.نگهداری و ذخيره روانکگار لازم برای عملکرد بی نقص ياتاقان ها،يکی از وظايف محفظه ياتاقان ها است .
ياتاقان ها نياز به وسيله ای خنک کننده دارند تا گرمای توليد شده در آنها وياگرمای ناشی از سيال پمپ شونده به خارج از محفظه ياتاقان منتقل شود تا به اين ترتيب دمای روانکار وياتاقان ها در حد مناسب قرار گيرد برای اين منظور از water jacket استفاده می شودjacket در دور housing بيرينگ قرار می گيرد.
