اصول نصب و راه اندازی پمپ های سانتریفیوژ

پمپ های سانتریفیوژ، رایج ترین نوع پمپ های سیستم های تاسیساتی می باشند که عمده کاربرد آن ها به عنوان پمپ سیرکولاسیون و ایجاد گردش آب برای انتقال حرارت بیشتر و افزایش میزان تبادل حرارتی می باشد. این مقاله به بررسی نحوه راه اندازی و نصب پمپ سانتریفیوژ می پردازد.

پمپ سانتریفیوژ چیست

پمپ های سانتریفیوژ عمدتا برای گردش دادن آب در کویل های سرمایی، برج خنک کن چیلر تراکمی، باز گرداندن چگالیده به دیگ بخار و در سیستم حرارت مرکزی غیره به کار می روند. این پمپ ها در ظرفیت های مختلف از یک تا چند هزار گالن بر دقیقه ساخته می شوند. هد آن ها نیز از 2 فوت ( تا 0.6 متر) تا چند صد فوت است.

در این نوع از پمپ ها انرژی در اثر گریز از مرکز به سیال منتقل می شود. این پمپ ها از لحاظ نوع لوله کشی و قرار گیری در مدار به دو نوع پمپ های خطی و پمپ های زمینی تقسیم می شوند.

پمپ های خطی به صورت مستقیم در مدار قرار می گیرند و ورودی و خروجی آن با هم ۱۸۰ درجه اختلاف دارند و از نظر نصب پمپ های خطی ساده تر نصب می شوند اما عموما پمپ های خطی ابعاد کوچکی دارند. پمپ های زمینی معمولا نسبت به پمپ های خطی ابعاد بزرگتری دارند و به همین دلیل روی زمین قرار می گیرد و لوله کشی آن ها نسبت به نوع خطی سخت تر می باشد و ورودی و خروجی پمپ با هم ۹۰ درجه اختلاف زاویه دارد.

همچنین از نوع ساختار، دو نوع پمپ سانتریفیوژ داریم که نوع اول پمپ های سیرکوله یا گردشی هستند که وظیفه ایجاد جریان و افزایش انتقال حرارت است که در سیستم حرارت مرکزی کاربرد زیاد دارند. این نوع پمپ ها دبی بالایی دارند و نوع دوم پمپ های تامین فشار هستند که جهت ایجاد فشار آب مصرفی ساختمان آب را به طبقات می رسانند که این نوع پمپ ها دارای فشار بالایی می باشند.

محل نصب پمپ سانتریفیوژ

محل نصب پمپ سانتریفیوژ باید در جایی باشد که انجام بازرسی های دوره ای و تعمیر راهبردی در طول زمان کاری آن به راحتی میسر شود. پمپ باید تا حد امکان نزدیک منبع مایع (مثلا چاه آب) نصب شود تا لوله به داخل آن به آسانی ممکن باشد. سطحی که پمپ روی آن نصب می شود باید محکم و در برابر ریزش مایع مقاوم و ایمن باشد. فونداسیون پمپ بهتر است بتنی بوده پیچ های فونداسیون مطابق ابعاد معین شده در نقشه داخل بتن مستقر شود.

تراز کردن

ممکن است پمپ و موتور توسط کارخانه سازنده روی یک شاسی تراز شده باشند. اما به دلیل تکان های حین حمل و نقل، هیچ تضمینی وجود ندارد که تراز اولیه به همان صورت باقی بماند. در نتیجه لازم است که پمپ هنگام نصب روی فونداسیون بار دیگر تراز شود.

• پمپ را روی فونداسیون قرار داده بین سطح فونداسیون و کف شاسی فاصله ای برابر 1 اینچ (2.54 سانتی متر) توسط گوه ایجاد کنید.
• پمپ های کوپلینگ را ( در صورت وجود) برداشته زاویه سطح شاسی را نسبت به سطح افقی بررسی کنید. برای تنظیم زاویه سطح از گوه استفاده نمایید.
• پیچ های فونداسیون را به طور یکنواخت ببندید تا شاسی روی گوه ها محکم شود.
• هم محور بودن دو نیمه کوپلینگ ( که موتور و پمپ را به هم متصل می کند) را با قرار دادن یک خط کش مستقیم روی فلنچ کوپلینگ مورد بررسی قرار دهید. این کار باید در چهار نقطه کوپلینگ ( در فواصل 90 درجه) انجام شود. فاصله بین سطوح دو نیمه کوپلینگ نیز باید توسط فیلر بررسی شود تا کاملا یک نواخت باشد. دو نیمه کوپلینگ را می توان با جابه جایی گنه های زیر شاسی هم محور کرد. ضمن این کار شاسی نیز تراز می شود.
• دور تا دور فونداسیون را به وسیله قاب یا سدی محصور کرده درون آن را تا نقطه ای حدود اینچ ( 2.54 سانتی متر) بالاتر از کف شاسی ، از سیمان پر کنید. بگذارید سیمان 48 ساعت خود را بگیرد و سفت شود.

اتصال لوله ها به پمپ

لوله ها باید به طور طبیعی در یک خط قرار گیرند. هرگز نباید آن ها را به زور به پیچ های فلنچ رساند. چرا که در این صورت ممکن است پمپ از تراز خارج شود.

پایه ها و بست های لوله ها باید مستقل و چنان نصب شوند که هیچ گونه نشتی به پمپ وارد نشود. پس از نصب و استقرار لوله ها بار دیگر باید تراز بودن پمپ مورد بررسی قرار گرفته و در صورت لزوم اصلاح شود. چنانچه لوله ها در معرض تغییرات دمایی باشند باید جهت جلوگیری از ایجاد تنش در لوله ها پیش بینی و تمهید لازم صورت گیرد.

در سیستم های حرارت مرکزی و تهویه مطبوع پمپ ها داخل ساختمان نصب می شوند. در این سیستم  ها باید لوله را چنان نصب کرد که هیچ گونه ارتعاضی به اسکلت فلزی و دیوار های ساختمان منتقل نشود و سر صدای مزاحم باعث آزار ساکنین ساختمان نشود.

لوله کشی خط دهش

به منظور حفاظت پمپ، یک شیر کشویی (Gate Valve) و یک شیر یکطرفه باید در خط دهش و نزدیک پمپ نصب شوند. شیر یکطرفه باید بین پمپ و شیر کشویی نصب شود.

اگر برای افزایش قطر خط لوله دهش از تبدیل استفاده می شود. تبدیل باید بین شیر یکطرفه و پمپ قرار گیرد. قطر خط لوله دهش هرگز نباید از قطر دهانه دهش پمپ کوچکتر بوده بلکه ترجیحا باید یک یا دو سایز بزرگتر از آن باشد.

لوله کشی خط مکش

لوله کشی خط مکش باید تا حد امکان مستقیم و کوتاه باشد. این خط لوله باید یک یا دو سایز بزرگتر از نازل پمپ باشد. طول و قطر لوله باید بر مبنای حداکثر مجاز ارتفاع مکش تعیین شود که هرگز از 15 فوت (4.6 متر) تجاوز نمی کند (افت فشار اصطکاکی ر ا نیز شامل است. مایعات داغ باید توسط نیروی وزن خود به نقطه مکش پمپ جریان یابند. تعبیه یک سوپاپ یکطرفه (Foot Valve) در خط مکش ، پمپ را پر از آب نگه می دارد. سطح خالص سوپاپ یکطرفه باید حداقل برابر دهانه مکش پمپ اما ترجیحا بزرگتر باشد.

بررسی نهایی تراز بودن

پس از انجام لوله کشی و نصب پمپ سانتریفوژ باید یک بار دیگر تراز بودن پمپ مورد بررسی قرار گیرد، چرا که در صورت تراز نبودن، خط لوله دچار تنش می شود.

جهت چرخش پروانه

شکل زیر جهت چرخش پره نسبت به دهانه مکش پمپ را نشان می دهد.

جریان در پمپ سانتریفیوژ

راه اندازی پمپ سانتریفیوژ

بعد از نصب پمپ سانتریفیوژ و قبل از راه اندازی، باید پوسته و لوله مکش آن کاملا از آب پر باشد. در غیر اینصورت پمپ کار نکرده و به جای آب هوا را پمپ می کند. پمپ های سانتریفیوژ را به سه طریق می توان پر کرد.

• پر کردن پوسته و لوله مکش از آب و نگهداری آب درون آن توسط شیر
• پر کردن به وسیله پمپ خلا
• پر کردن به وسیله یک ایجکتور بخار، هوا یا آب

هنگام راه اندازی پمپ باید شیر دهش چنان تنظیم شود که حداقل بار به محرک تحمیل گردد. برای پروانه های نوع رادیال ( محوری Radial) یا نوع فرانسیس (Fransis)   این مقصود وقتی حاصل می شود که شیر بسته باشد و برای پمپ های نوع جریان مخلوط (Mixed Flow) این شرایط هنگام باز بودن کامل شیر ایجاد می شود. باز کردن یک شیر بسته باید به تدریج صورت گیرد تا از وارد شدن ناگهانی بار به محرک و ایجاد موج در خط دهش اجتناب شود.

متوقف کردن پمپ

قبل از خاموش کردن موتور پمپ، باید شیر دهش در همان وضعیت زمان راه اندازی قرار گیرد تا توان کمتری تلف شده و از ایجاد موج در سیستم لوله کشی احتراز گردد.

تسمه محرک

هنگام نصب پمپ سانتریفیوژ که دارای محرک تسمه ای  V شکل است، تسمه باید کاملا تراز باشد، چه هر گونه ناهمترازی موجب فرسایش سریع تسمه شده عمر آن را کوتاه می کند. تسمه های V شکل باید فقط آنقدر سفت شوند که در جا سر نخورند.

رینگ های سایشی ( Wearing Rings)

لقی رینگ های سایشی باید بر حسب نوع مایع تحت پمپاژ، در زمان های معین وارسی شود. مایعات حاوی مواد خورنده  ممکن است وارسی ماهانه را ایجاب کنند. در مورد آب سرد زلال، بازرسی سالانه ممکن است کافی باشد.

وقتی رینگهای سایشی افزایش می یابد، دبی و هد پمپ افت می کند. اگر میزان لقی دو برابر لقی مجاز اولیه باشد، یا اینکه دبی و هد پمپ کافی نباشد، باید رینگها را تعویض کرد.

حفاظت کاسه نمد و واشر

جایی که استفاده از یک منبع خارجی آب سرد زلال ممکن نباشد ، می توان از یک جدا کننه موارد خورنده استفاده کرد. این یک روش ساده و بسیار موثر برای جلوگیری از ورود کثافات و مواد خورنده به سطوح کاسه نمد است؛ روشی که می تواند طول عمر کاسه نمد یای واشر را به چند برابر ظرفیت افزایش داده و هزینه های مربوط به تعویض یا تعمیر را به میزان زیادی کاهش دهد. با اتصال جدا کننده مواد خورنده (Abrasive Separators) به خط مکش دهش پمپ بسیار از مواد خارجی به طو کامل جدا شده و مایع زلال به محفظه پمپ ارسال می گردد. بدین ترتیب سطوح کاسه نمد و واشر از تماس با مواد خورنده در امان می ماند. این بویژه در زمان راه اندازی پمپی که قرار است مایع حاوی مواد خارجی را پمپاژ کند اهمیت دارد.

حفاظت پمپ در برابر خشک گردی

در نصب پمپ سانتریفوژ برای حفاظت از درزگیرهای مکانیکی، پرده ها، رینگ ها و سایر اجزا حساس پمپ در برابر صدمات ناشی از خشک گردی (Dry Running) پمپ، یک وسیله متوقف کننده خودکار به کار گرفته می شود. این وسیله که به سهولت قابل نصب روی سیستم است. در صورت افت فشار، کار سیستم را فورا متوقف ساخته و یا یک هشدار دهنده صوتی یا لامپی را تحریک می کند.

بوش محور

چنانچه جلوگیری از نشت آب با کمی سفت کردن واشر ممکن نباشد، باید بوش محور تعویض شود. اگر آبی که پمپاژ می شود حاوی شن یا مواد ساینده دیگر باشد می توان با تمهیدات زیر از صدمه دیدن بوش جلوگیری کرد:

• برای پمپهای تک ورودی، راه آب بند به کاسه نمد (Stuffing Box) بسته شود.
• برای روانکاری از گریس یا آب زلال از یک منبع دیگر استفاده شود.
• بوش از مرغوب ترین مواد مقاوم در برابر خوردگی انتخاب شود. نمونه ای از آب بندی کاسه نمد پمپ افقی یا بدنه دو تکه (Split-Cast) را نشان می دهد که روش مذکور برای این نوع کاسه نمد قابل استفاده است، مگر اینکه نوع روانکاری تغییر کند.

چنانجه دهانه مکش پمپ تحت مکش بوده و فشار آب بندی تامین نشود، هوا از راه کاسه نمد به پمپ وارد می شود. لذا برای این آب بندی باید آب از منابع دیگ که فشاری بیشتر از فشار مکش پمپ دارند تامین گردد.

چنانچه تامین آب زلال یا فشار مورد نیاز از منبع دیگر ممکن نباشد، روش دیگر این است که در مسیر لوله ورود آب به قسمت آب بند، فیلتر نصب شود.

واشر

وقتی سیال تحت پمپاژ، آب سرد زلال باشد، معمولا توصیه می شود در نصب پمپ سانتریفیوژ از واشری که از موادی یا الیاف دراز یافته شده و به خوبی به روغن و گرافیت آغشته است، استفاده شود. وقتی قرار است سیالی غیر از آب پمپاژ شود، واشر های مخصوص به کار می روند که در این مورد باید با کارخانه سازنده پمپ یا کارخانه واشر سازی مشورت شود.

درزگیرهای مکانیکی (Mechanical seals)

درزگیرهای مکانیکی به سرعت مورد توجه قرار گرفته است و در بسیار از موارد به عنوان یک وسیله  استاندارد جایگزین واشر های معمولی می شوند. استفاده از این درزگیرها خاصه در مواردی که کنترل مطلق نشتی مایع ضروری باشد، توصیه می شود در صورت نصب صحیح ، نیاز به عامل انسانی را محدود می کنند. تنها کاری که این درزگیرها لازم دارند، روانکاری سطوح آن ها توسط روغن یا گریس (بسته به نوع طرح و کاربرد درزگیر) بر حسب توصه های کارخانه سازنده است. برای کار سنگین و مداوم پمپ، دوام متوسط درزگیرهای مکانیکی 3 تا 4 ماه است که در مورد مایعات زلال ممکن است به 24 ماه نیز برسد.

در ادامه می توانید ویدیوی زیر در مورد نصب پمپ سانتریفیوژ را مشاهده بفرمایید.

تحریریه تیم فنی مهندسی به فیکس