کوپلینگ های مغناطیسی، حاشیه NPHS و سرعت فرار معکوس
س. اثرات افزایش دما بر روی کوپلینگ های مغناطیسی در یک چرخش چیست؟ پمپ بدون مهر و موم؟
آ. جریان های گردابی در پوسته مهاری یکی از منابع گرما در یک پمپ بدون سیل است. گرما نیز توسط اصطکاک مایع ایجاد می شود، زیرا آهنربای داخلی از طریق مایع داخل پوسته محفظه حرکت می کند.
کوپلینگ های مغناطیسی با افزایش دما مقداری از قابلیت گشتاور را از دست می دهند. علاوه بر این، هر ماده آهنربای دائمی یک نقطه کوری منحصر به فرد دارد، که دمایی است که در آن ماده تمام خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهد. در زیر نقطه کوری، به دو محدوده دمای برگشت پذیر و دمای برگشت ناپذیر اشاره می شود.
تلفات برگشت پذیر به طور طبیعی در محدوده دمایی معمولی کوپلینگ رخ می دهد. هنگامی که کوپلینگ تا دمای محیط خنک شود به قدرت کامل باز می گردد. بین دمای نامی کوپلینگ و نقطه کوری، محدوده‌ای است که در آن آهن‌رباها درصدی از قدرت خود را به طور دائم بر حسب زمان و دما از دست می‌دهند. کاربران نهایی باید قبل از اندازه‌گیری کوپلینگ مغناطیسی برای یک کاربرد معین، برای اطلاعات خاص در مورد گشتاور کوپلینگ نسبت به دما با سازنده مشورت کنند. محدودیت های دمایی مفید و شناخته شده به طور کلی با نوع و درجه آهنربا متفاوت است.
برای اطلاعات بیشتر در مورد اثرات دمای جفت مغناطیسی، رجوع کنید به ANSI/سلام 4.1-4.6 پمپ های چرخشی بدون مهر و موم، با هدایت مغناطیسی برای نامگذاری، تعاریف، کاربرد، عملیات و آزمایش.
س. چه اطلاعاتی برای تعیین حاشیه مکش خالص مثبت (NPHS) برای پمپ روتودینامیک من در دسترس است؟
آ. تعیین حاشیه مناسب NPHS عواملی را در نظر می گیرد که بر عملکرد و عمر مفید پمپ تأثیر می گذارد. حاشیه ناکافی NPHS ممکن است بر سر پمپ، صدا و لرزش تأثیر بگذارد. عمر مفید پمپ ممکن است به دلیل فرسایش مواد و آسیب به یاتاقان ها یا آب بندی ها کاهش یابد.
نسبت‌های حاشیه پیشنهادی می‌تواند بسته به نوع پمپ و کاربرد متفاوت باشد، با مقادیر بالاتری که برای پمپ‌هایی با سرعت عملکرد بالاتر و/یا عملکرد مداوم خارج از محدوده کاری ترجیحی پمپ اعمال می‌شود.
حاشیه NPHS بیشتر برای پمپ مضر نیست اما ممکن است مطلوب نباشد. تعیین حاشیه بالاتر ممکن است منجر به انتخاب پمپ غیربهینه شود که هزینه‌ها را به تجهیزات پمپاژ اضافه می‌کند (پمپ‌های بزرگتر/کندتر یا پمپ‌های دارای القاء)، راندمان کاهش می‌یابد، یا محدوده کاری کاهش می‌یابد زیرا پمپ با سرعت ویژه مکش بالاتر انتخاب شده است. نیاز به هد مکش بیشتر برای افزایش حاشیه NPHS ممکن است هزینه ساختار ایستگاه پمپاژ را نیز افزایش دهد.
استفاده توصیه شده از حاشیه NPHS شامل یک طراحی پمپ شناخته شده با ویژگی های ثابت NPSH3 است که منجر به یک مقدار معقول و مطمئن از سرعت ویژه مکش می شود. در چنین شرایطی، حاشیه NPHS به NPSH3 با نرخ جریان مورد نظر اعمال می شود تا حداقل مقدار هد مکش مثبت خالص موجود (NPSHA) به دست آید. استفاده از مقدار بالاتر حاشیه NPHS در این شرایط به طور کلی باعث ایجاد شرایط محافظه کارانه تر برای پمپ می شود. اگر حاشیه توصیه شده NPHS را نتوان بدست آورد، انتخاب یک سرعت عملکرد کمتر برای پمپ برای دبی ثابت عموماً منجر به انتخاب محافظه کارانه می شود.
کاربران نهایی در خصوص به دست آوردن حاشیه NPHS با مشخص کردن پمپ هایی با سرعت های خاص مکش بالاتر که مقادیر NPSH3 کمتری دارند، هشدار داده می شود. طرح‌های پمپ با سرعت ویژه مکش بالاتر در مقایسه با طرح‌های پمپ با سرعت ویژه مکش پایین‌تر احتمال بیشتری دارد که نویز قابل اعتراض و محدوده عملکرد باریک‌تری را تجربه کنند. شرایط مکش ضعیف ممکن است منجر به جدا شدن جریان و تغییر جریان در ورودی پروانه شود که می تواند بر NPSHA پمپ تأثیر منفی بگذارد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد حاشیه NPHS برای پمپ های روتودینامیکی، نگاه کنید به پمپ های روتودینامیک ANSI/سلام 9.6.1 – راهنمای حاشیه NPHS.
س. سرعت فرار معکوس پمپ روتودینامیک چقدر است؟
آ. خرابی ناگهانی برق و شیر چک در حین کار پمپ در برابر سر استاتیک باعث چرخش معکوس پمپ می شود. اگر پمپ توسط یک محرک اصلی حرکت می کند که مقاومت کمی دارد در حالی که به سمت عقب کار می کند، سرعت معکوس ممکن است با گشتاور صفر به حداکثر خود نزدیک شود. به این سرعت، سرعت فرار معکوس می گویند.
اگر هد که تحت آن چنین عملیاتی ممکن است انجام شود، برابر یا بزرگتر از آن باشد که پمپ در بهترین نقطه کارآیی خود در حین کارکرد عادی ایجاد کرده است، در آن صورت سرعت فرار ممکن است از سرعت کارکرد معمولی پمپ بیشتر شود. این سرعت بیش از حد ممکن است تنش های مکانیکی بالایی را بر روی قسمت های چرخان پمپ و محرک اصلی وارد کند.
بنابراین، آگاهی از این سرعت برای محافظت از تجهیزات در برابر آسیب های احتمالی ضروری است.
بیان سرعت فرار به صورت درصدی از سرعت عملیات عادی عملی است. هد منطبق با سرعت فرار در این مورد برابر با سرعتی است که پمپ در بهترین نقطه بازده تولید می کند.
شرایط گذرا، که در طی آن سرعت فرار ممکن است رخ دهد، اغلب منجر به تغییرات قابل توجهی در سر به دلیل افزایش در خط فشار می شود.
از آنجایی که اکثر واحدهای پمپ دارای اینرسی نسبتاً کمی هستند، افزایش نوسانات می تواند باعث نوسانات سریع سرعت شود. سرعت فرار ممکن است در چنین حالتی با بالاترین هد ناشی از موج سواری مطابقت داشته باشد.
بنابراین، آگاهی از مشخصه افزایشی خط لوله برای تعیین سرعت فرار ضروری است و این امر به ویژه در مورد خطوط طولانی اهمیت دارد.
برای بررسی بیشتر، نگاه کنید پمپ‌های روتودینامیک (عمودی) ANSI/سلام 2.4 برای راهنمای توصیف نصب، بهره‌برداری و نگهداری.
شکل A.7. نسبت سرعت فرار معکوس در مقابل سرعت خاص (متریک)
شکل A.8. نسبت سرعت فرار معکوس در مقابل سرعت خاص (واحدهای ایالات متحده)