معرفي انواع پمپ و نحوه کارکرد آنها

پديده کاويتاسيون در پمپ ها

يکي از عوامل مهم که در قسمت تاسيسات سدها، ايمني پمپ ها را تهديد مي کند و ممکن است باعث لطمه جبران ناپذير به پمپ ها و در نتيجه سد شود، پديده نام آشناي کاويتاسيون مي باشد. امروزه مشخص شده که وقوع کاويتاسيون در مناطقي که سرعت سيال زياد مي باشد باعث اين خرابي هاست و راههايي نيز براي برطرف کردن اين مشکل پيشنهاد شده و اجرا مي شود. ناهمواري هاي سطحي باعث جداکردن جريان از سطح و تنش کيل حباب مي شوند. اين حباب ها در پايين دست به علت افزايش فشار دچار درونفجاري شده، باعث افزايش بيشتر فشار مي شوند و موجب کنده شدن و واردن آمدن خسارت به مواد و مصالح کف مي شوند. با توجه به اهميت اين موضوع، اين مقاله در ابتدا به بررسي ماهيت پديده کاويتاسيون و علل و چگونگي رخداد اين پديده در پمپ ها مي پردازد.

تعريف کاويتاسيون (خلازايي)

جرياني از مايع را در نظر بگيريد هرگاه فشار درون لوله به فشار بخار مايع نزديک شود يا برسد مايع موجود در لوله شروع به جوشيدن مي کند. و حباب هاي بخار در آن تشکيل مي شود. اين حباب هاي کوچک به همراه مايع به نقاطي که فشار در انجا با لاتر است منتقل مي شود و مي ترکند و باعث ايجاد اسيب به بدنه هاي لوله و پره هاي توربين مي شود. کاويتاسيون در پمپ ها باعث ايجاد سرو صدا و پايين آمدن راندمان آن مي شوند.

کاويتاسيون پديده ايست که در صورت بروز، موجب اختلال در عملکرد توربين آبي و پمپ مي شود. بعلاوه چنانچه اين پديده در زمان طولاني در ماشين رخ دهد خوردگي پروانه و پوسته را بدنبال خواهد داشت. مؤسسه Ireq در کانادا روش جديدي را ارائه داده که با مطالعه وضعيت ارتعاشات محور پديده فوق بدقت مورد مطالعه قرار مي گيرد. اصول و مکانيزم کار اين روش بر پردازش سيگنال هاي ارتعاشي محور توربين مي باشد، که توسط سنسورهاي ارتعاشي نصب شده بر روي ياتاقان ها اندازه گيري مي شود. با پردازش اين سيگنال ها مي توان محل و ميزان شدت پديده کاويتاسيون را با دقت مناسبي تعيين و مشخص کرد.

مزاياي استفاده از اين روش

• تشخيص و محل يابي دقيق پديده کاويتاسيون


• وضعيت بهره برداري که تحت آن پديده سايش رخ مي دهد دقيقا مشخص مي شود.


• امکان اعمال تعميرات پيشگيرانه وجود خواهد داشت.


• بازرسي دوره اي لازم نيست.


• تعميرات پرهزينه ومي ندارد.


• افت هاي عملکرد کاهش مي يابند.

فرآيند بکارگيري اين روش

• تعبيه حس کننده لرزش ياتاقان


• کاليبره کردن مکانيکي حس کننده ها


• پردازش سيگنال خروجي


• آناليز هيدرو ديناميکي


• ارزيابي وسعت منطقه کاويتاسيون شده و جرم از دست رفته


• کاربردهاي اين روش در موارد زير مي باشد.

در سرريز هاي بلند چون سرعت سيال فوق العاده زياد مي باشد، در نتيجه نا صا فيهاي حتي در حد چند ميليمتر هم مي تواند باعث ايجاد جدا شدگي جريان شود. هر نوع روزنه با برامدگي تعويض ناگهاني سطح مقطع هم مي تواند باعث جدايي خطوط جريان شود. اين پديده معمولا در پايه هاي دريچه ها بر روي سرريز ها، در قسمت زير دريچه هاي کشويي و انتهاي شوتها رخ دهد.

شرايطي که موجب کاويتاسيون مي گردد اغلب در جريان هاي با سرعت بالا پديد مي آيد. بطور مثال سطح آبروي سريز که 40 تا 50 متر پايين تر از سطح تراز آب مخزن مي باشد بطور حاد در معرض خطر کاويتاسيون قرار دارد. پديده کاويتاسيون در جريانات فوق اشفته در پرش هيدروليکي در مکان هايي مثل حوضچه هاي خلاءزايي مشکلات فراواني ايجاد مي کند.

صدمه کاويتاسيون به سازه هاي طراهي شده براي سرعت هاي بالا و در سدهاي بلند و سر ريزهاي بزرگ يک مشکل دائمي است.

منبع: مرجع دانش، مرجع مقالات فارسي