پایان نامه طراحی پمپ های سانتریفیوژ

پایان نامه طراحی پمپ های سانتریفیوژ

این پایان نامه با فرمت ورد بوده و قابل ویرایش است.

 

پایان نامه طراحی پمپ های سانتریفیوژ

 طراحی پمپ های سانتریفوژ

 

 چکیده :

 پمپ های سانتریفوژ کاربرد وسیعی در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی، نیروگاههای حرارتی، صنایع نظامی و در مجموع هر جا نیاز به بالابردن فشار جریان سیالات باشند دارند. با توجه به کاربرد گستردۀ این پمپ نیاز به یک الگوریتم مناسب برای طراحی پمپ های سانتریفوژ احساس می شود. در پروژه حاضر یک الگوریتم برای طراحی این نوع پمپ ها ارائه شده است.

 

 ابتدا به معرفی و محاسبات پایه ای پمپ های سانتریفوژ پرداخته شده است. سپس به طراحی پمپ های سانتریفوژ و در نهایت به نکات نصب و راه اندازی و تعمیر و نگهداری این پمپ ها پرداخته شده است.

 

 

«فهرست مطالب»

 

 مقدمه                                                                                                   1

  فصل اول : انواع پمپ ها و آشنایی مختصر با آنها

  مقدمه                                                                                                   4

  1 . 1 ) تقسیم بندی پمپ ها                                                                     4

  1 . 1 . 1 ) پمپ های جابجایی مثبت                                                         5

  1 . 1 . 2 ) پمپ های دینامیکی                                                                7

 1 . 2 ) مقایسه ای بین پمپ های جابجایی مثبت و پمپ های دینامیکی           9

   فصل دوم : معرفی پمپ های سانتریفوژ اصول کار و محاسبات پایه آنها

  2 . 1 ) پمپ های سانتریفوژ (گریز از مرکز)                                               12

  2 . 2 . 1 ) اصول کلی و تئوری حاکم بر پمپ های سانتریفوژ                          13

  2 . 2 . 1 ) تبدیل انرژی در پمپ های سانتریفوژ                                         13

  2 . 2 . 2 ) توان، تلفات و بازده                                                                15

  2 . 2 . 3 ) مجموع هد پمپ                                                                     18

  2 . 2 . 4 ) مجموع هد تولید شده به وسیله سیستم پمپاژ                              19

  2 . 2 . 5 ) اصول فیزیکی کاویتاسیون و رفتار مکش                                     20

  2 . 2 . 6 ) ارتفاع خالص مکش ثبت (NPSH)

 2 . 2 . 7 ) NPSHدر دسترس مجموعه پمپاژ (Available plant NPSH)

  2 . 2 . 8 ) روشهای افزایش کارایی مکش                                                    24

  2 . 2 . 9 ) خوردگی کاویتاسیون                                                               25

 فصل سوم : طراحی هیدرولیکی پمپ های سانتریفوژ                                    26

  مقدمه                                                                                                   27

  3 . 1 ) روش های مختلف طراحی پمپ های سانتریفوژ                               28

  3 . 1 . 1 ) روش مدل سازی                                                                    28

  3 . 1 . 2 ) روش طرح ورودی                                                                  28

  3 . 1 . 3 ) روش گردابی آزاد                                                                  28

  3 . 1 . 4 ) روش جریان گذران                                                                29                   

  3 . 1 . 5) روش استپانوف با ضریب طرح                                                  29

  3 . 2 ) تئوری طراحی پمپ سانتریفوژ                                                       29

  3 . 2 . 1 ) معادله اویلر                                                                            30

  3 . 2 . 2 ) معادله برنولی برای یک پروانه                                                   31

  3 . 2 . 3 ) راندمان کلی                                                                          32

  3 . 3 . 4 ) ضریب لغزش (Slip Factor)                                                            

  3 . 3 ) مراحل طراحی یک پمپ سانتریفوژ                                                   35

  3 . 3 . 1 ) ورودی پروانه                                                                          37

  3 . 3 . 2 ) طرح پره پروانه                                                                       39

  3 . 3 . 2 . 1 ) روش قوس دایره                                                                39

  3 . 3 . 2 . 2 ) روش نقطه به نقطه                                                             41

  3 . 4 ) حل پروژه عددی از طراحی پمپ سانتریفوژ                                         45

  

فصل چهارم : نصب و راه اندازی، نگهداری و عیب یابی پمپ های سانتریفوژ

  1 . 4 ) گشتاور راه اندازی در پمپ های سانتریفوژ                                      65

  1 . 1 . 4 ) راه اندازی پمپ های سانتریفوژ (Start up)

  الف ) راه اندازی پمپ در حالت شیر فلکه بسته                                          67

  ب ) راه اندازی پمپ در حالن شیر فلکه یک طرفه بسته و ..                         68.

  ج ) راه اندازی پمپ در حالت شیر فلکه باز و ...                                         69

  د ) راه اندازی پمپ با شیر فلکه خروجی باز و ...                                        70

  2 . 1 . 4 ) زمان راه اندازی در پمپ های سانتریفوژ                                    71

  3 . 1 . 4 ) زمان خاموش شدن یک پمپ سانتریفوژ                                    72

  2 . 4 ) راهنمای عیب یابی و تعمیر پمپ های سانتریفوژ                               74

  فهرست منابع و مآخذ                                                                              77

 

 

 مقدمه :

 

 امروزه پمپ ها چه در زمینه کشاورزی و چه در زمینه صنعتی، یکی از ارقام بزرگ و پرمصرف دستگاههای صنعتی را تشکیل می دهند. هم اکنون شاید بیش از  دستگاههای صنعتی به یکی از ده ها نوع پمپ که در بازار وجود دارند مجهز می باشند. کاربرد و موارد استفاده گوناگون پمپ ها باعث شده که دستگاههای یاد شده، پس از موتورها، در بالاترین درجه اهمیت قرار گیرند. پمپ های متنوعی که در ابعاد و اندازه های گوناگون طراحی و به بازار عرضه می شوند، کاربرد بسیار وسیعی دارند. از پمپ های چاه عمیق که در واقع رابطی بین منابع و ذخایر آب های زیرزمینی و کشتزارها و مزارع هستند گرفته تا انواع و اقسام پمپ هایی که در صنایع شیمیایی، کاغذ سازی و غیره و به کار می روند همه و همه دستگاههایی هستند که در صنایع مزبور نقش مهمی به آنان واگذار گردیده است.

 

 بنا به علل فوق بحث طراحی و ساخت پمپ از اهمیت ویژه ای برخوردار است به طوریکه همواره ساخت پمپ های با راندمان بالا (سرعت، دبی، جنس و سایر خواص مناسب) مدنظر بوده است. اصولاً طراحی مکانیکی پمپ به دو بخش عمده تقسیم می شود.

 

 الف ) طراحی سازه ای یا اصطلاحاً «طراحی جامداتی» که بیشتر به مسئله شکل و جنس قطعات مختلف پمپ می پردازد.

 

 ب ) طراحی هیدرولیکی پمپ، که مبنای اصلی در این نوع طراحی وضعیت سیال تحت پمپاژ می باشد. در این طراحی به بررسی همچون توان، تلفات، راندمان، سرعت و دبی سیال در مقاطع مختلف، شکل پروفیل سیال در ورود و خروج شکل پروفیل پره ها و تعداد آنها کاویتاسیون، خوردگی و ... پرداخته می شود.

 

 یکی از گروههای پرمصرف پمپ ها، پمپ های سانتریفوژ (گریز از مرکز) می باشند که از زیر مجموعۀ پمپ های دینامیکی محسوب می شوند. اصول کار این پمپ ها براساس استفاده از نیروی گریز از مرکز پایه گذاری شده است.

 

 در این پروژه بیشتر به مسئله «طراحی هیدرولیکی پمپ گریز» پرداخته می شود.

 

 در فصل اول به تقسیم بندی انواع پمپ ها و معرفی هر کدام به طور خلاصه پرداخته شده است.

 

 فصل دوم مشتمل بر تعاریف اصلی، بررسی اصول حاکم بر پمپ های سانتریفوژ و محاسبات پایه و اولیه مربوط به آنها می باشد.

 

 در فصل سوم که قسمت اصلی پروژه را تشکیل می دهد به مسئله طراحی هیدرولیکی پمپ گریز از مرکز همراه با یک مثال عددی پرداخته شده است.

 

 در نهایت در فصل چهارم مباحثی تکمیلی شامل نصب و راه اندازی، نگهداری و عیب یابی پمپ های گریز از مرکز آورده شده است.