پمپ های هیدرولیکی

پمپ های هیدرولیکی

اسلاید 1: عنوان ارائه :حفاری چاه های عمیق و نصب پمپاژ در آنها ارائه دهندگان :مهرداد اصغری زنگ – ابولفضل جانیزیر نظر استاد ارجمند :جناب آقای مماتبهار 87

اسلاید 2: پمپ هاي هيدروليكي: با توجه به نفوذ روز افزون سيستم هاي هيدروليکي در صنايع مختلف وجود پمپ هايي با توان و فشار هاي مختلف بيش از پيش مورد نياز است . پمپ به عنوان قلب سيستم هيدروليک انرژي مکانيکي را که توسط موتورهاي الکتريکي، احتراق داخلي و ... تامين مي گردد به انرژي هيدروليکي تبديل مي کند. در واقع پمپ در يک سيکل هيدروليکي يا نيوماتيکي انرژي سيال را افزايش مي دهد تا در مکان مورد نياز اين انرژي افزوده به کار مطلوب تبديل گردد.پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلي تقسيم مي شوند :پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ساختمان :پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ميزان جابه جايي :

اسلاید 3: پمپ هاي دنده اي   Gear Pump   دنده خارجي External Gear Pumps  دنده داخلي Internal Gear Pumpsپمپ هاي گوشواره اي  Lobe Pumps  پمپ هاي پيچي  Screw Pumps  پمپ هاي ژيروتور Gerotor Pumps  پمپ هاي پره اي پمپ هاي پيستوني محوري با محور خميده (Axial piston pumps(bent-axis type)) :پمپ هاي پيستوني محوري با صفحه زاويه گير  (Axial piston pumps(Swash plate)) :پمپ هاي پيستوني شعاعي  (Radial piston pumps) پمپ هاي پلانچر (Plunger pumps)

اسلاید 4: پمپ ها: Pumpبه طوركلي پمپ به دستگاهي گفته مي شود كه انرژي مكانيكي رااز يك منبع خارجي اخذ و به سيالي كه از آن عبور مي نمايد انتقال دهد. درنتيجه انرژي سيال بعدازخروج از ماشين افزايش مي يابد .پمپ ها را برمبناي نحوه انتقال انرژي به سيال به دو دسته تقسيم بندي مي كنند: 1ـ پمپ هاي ديناميكي:كه انتقال انرژي ازآنها به سيال به طوردائمي است . 2ـ پمپ هاي جابجايي:كه انتقال انرژي ازآنها به سيال به صورت متناوب يا پريوديك است. مي توان پمپ هارابراساس نحوة عملكردشان بگونه اي ديگر نيز دسته بندي كرد:

اسلاید 5: 1ـ پمپ هاي سانتريفوژ (جريان شعاعي) : عملكرداين پمپ به اين صورت است كه درآن سيال موازي محور واردچرخ پمپ شده وعمود برآن ازچرخ خارج مي گردد.اين پمپ ها معمولاً براي ايجاد فشارهاي بالا دردبي هاي كم به كار مي روند .بنابراين اغلب پمپ هاي سانتريفوژ توانايي خوبي درايجادفشارهاي بالادارند.پمپ هاي سانتريفوژ شايع ترين نمونه ازپمپ هاهستند . 2ـ پمپ هاي محوري : سيال موازي محور وارد پمپ مي گردد و به طور موازي نسبت به محور ازچرخ خارج مي گردد .اين پمپ ها براي ايجادفشارها و دبي هاي متوسط به كار مي روند.

اسلاید 6: 3ـ پمپ هاي نيمه سانتريفوژ(يا باجريان مختلط) : سيال موازي محور وارد چرخ پمپ مي گردد و به طورمايل نسبت به محورازچرخ خارج مي گردد.اين پمپ ها براي ايجادفشارها و دبي هاي متوسط به كارمي روند .اين پمپ هانسبت به پمپ هاي سانتريفوژتوانايي بيشتري دراستفاده وبه كارگيري دبي هاي يالا رادارند .مباني وكاربردپمپهاي گريز از مركزcentrifugal pump)) : اصول كار كليه اين پمپ هابراساس استفاده ازنيروي گريزاز مركز پايه گذاري شده است . هرحجمي كه دريك مسيردايره اي يامنحني الشكل حركت كند ، تحت تاثيرنيروي گريزازمركز واقع مي شود .

اسلاید 7: جهت نيروي مذكور طوري است كه همواره تمايل داردكه جسم را ازمحوريامركز دوران دورسازد .دیدکلی در این این نوع پمپ مایع به مرکز پمپ و پای پره‌ها وارد شده و اثر نیروی گریز از مرکز که ناشی از گردش سریع پمپ می‌باشد، انرژی جنشی زیادی پیدا کرده و به طرف خارج پرتاب می‌شود و پوسته را پر از سیال می‌کند. انرژی جنبشی در قسمت خروجی پمپ اجبارا به انرژی فشار تبدیل می‌گردد. جهت حرکت پروانه: جهتی است عمود بر فرو رفتگی پره ها در پمپها.

اسلاید 8: پمپهای گریز از مرکز از پرمصرف‌ترین پمپهائی می‌باشند که در صنعت بطور فراوان بکار می‌روند. حسن این پمپها در آنست که گذر حجمی سیال در آنها یکنواخت می‌باشد و همچنین چنانچه لوله تخلیه مسدود و یا تنگ شود، فشار زیادی که به پمپ آسیب رساند ایجاد نخواهد کرد و در نتیجه بار آن بحدی نخواهد رسید که موتور محرک خود را از کار بیندازد. دو نوع افت فشار داریم: افت اصطکاکی و افت اتصالات. عملکرد موفق یک پمپ تا حدود زیادی بستگی به انتخاب و نصب صحیح آن دارد. جهت حصول اطمینان از حداکثر کارایی پمپ و حداقل نیاز به تعمیر و نگهداری ، انتخاب پمپ باید با عرضه اطلاعات صحیح به کاتولوگ صورت گیرد.

اسلاید 9: بیشتر سازندگان پمپ دانستنیهای لازم در خصوص پمپ تولیدی خود را در کاتولوگ و کتابچه راهنما ذکر می‌کنند: اطلاعاتی از قبیل نصب ، عملکرد و تعمیر و نگهداری. در این مبحث منتخبی از این گونه دانستنیها درباره پمپهای سانتریفوژ و همچنینی عیوب متصوره ، علت و چگونگی رفع این عیوب ذکر می‌گردد.

اسلاید 10: پمپهای سانتریفوژ از نظر مکش پمپهای سانتریفوژ ممکن است با یک مکش یا با دو مکش باشند. پمپهای سانتریفوژ با دو مکش جریان سیال را از طریق دو لوله و به مقدار یکسان از دو طرف پروانه وارد پمپ می‌کنند. عوامل موثر بر ظرفیت پمپهای سانتریفوژظرفیت یک پمپ سانتریفوژ بستگی به چگونگی طراحی پمپ ، سرعت گردش پروانه پمپ ، فشار مطلق قسمت مکش پمپ ، فشار قسمت تخلیه پمپ و خواص فیزیکی سیال عبوری از پمپ دارد.

اسلاید 11: اجزای یک پمپ سانتریفوژ موتور ، که باعث حرکت دورانی محور می گردد.روتور ، (که خود شامل محور و پره‌ها است).پوسته جدارهلوله مکش لوله رانشمحفظه بین پوسته و پروانهپروانه پمپ شامل پره‌هایی می‌باشد که به نحوی ساخته شده‌اند تا جریان داخل پمپ حتی المقدور یکنواخت باشد. انواع پروانه‌های پمپهای سانتریفوژچند نوع از پروانه‌های پمپهای سانتریفوژ را نشان می‌دهد هر چه تعداد پره‌های پروانه بیشتر باشد کنترل در جهت حرکت سیال بیشتر بوده و تلفات ناشی از جریانهای گردشی بین پره‌ها کمتر خواهد بود.

اسلاید 12: انواع پروانه‌های معمولی پروانه ممکن است به یک صفحه متصل باشد یا بین دو صفحه قرار گرفته باشد یا آزاد باشد. مایع در جهت محور وارد بدنه پمپ می‌شود و مایع ورودی بوسیله پره‌های پروانه گرفته شده و به داخل یک پیچک که مماس بر پمپ می‌باشد تخلیه می‌گردد. آب بندی پمپهای سانتریفوژ مسئله مهمی است که عدم رعایت آن باعث کاهش راندمان عمل پمپ می‌گردد. همانطور که از این پمپها در ک می‌شود، اساس کارشان برای حمل سیالات از نقطه‌ای به نقطه دیگر بر حرکت سیال در خلاف جهت مرکز محور پمپ بنا نهاده شده است، یعنی در واقع سیال با دور شدن از مرکز محور پمپ به داخل لوله رانش هدایت خواهد شد و یا اختلاف فشار ایجاد شده بین قسمت مکش و رانش پمپ ، سیال با سرعت به حرکت خود در سوی تخلیه ادامه می‌دهد. اصولا این پمپها متشکل از یک پروانه و یک محور که در داخل یک پوسته فلزی مستقر می‌باشند (این پوسته فلزی VOLUTE یا نوع پیچکی نامه دارد و پروانه داخل پوسته IMPELLER موسوم است.)

اسلاید 13: مواد ساختن پمپهای سانتریفوژ پمپهای سانتریفوژ را از مواد مختلفی می‌سازند. اکثرا پروانه و بدنه از مواد مقاوم در مقابل خوردگی و سایش ساخته می‌شوند. فولاد ضد زنگ ، نیکل ، لاستیک ، پلی پروپیلن در ساختمان پمپهای سانتریفوژ بکار می‌روند. در صورتی که پمپهای سانتریفوژ برای انتقال سیالات حاوی مواد معلق جامد مورد استفاده قرار می‌گیرند، بایستی فاصله بین پره‌ها و دریچه‌ها به اندازه کافی بزرگ باشند تا از خطر مسدود شدن آنها جلوگیری شود.

اسلاید 14: مزایای پمپهای سانتریفوژ پمپهای سانتریفوژ دارای ساختمان ساده‌ای بوده و از مواد گوناگون ساخته می‌شوند. در استفاده از این پمپها نیازی به شیر یا سوپاپ می‌باشد.چون پمپ در سرعتهای بالا عمل می‌کند لذا می‌توان آنرا مستقیما به موتور الکتریکی متصل نمود. با افزایش سرعت برای عملکرد معین ابعاد پمپ کوچکتر می‌شود. • دبی آن یکنواخت است.• هزینه تعمیرات آن از پمپهای دیگر کمتر می‌باشد.• درصورت قطع جریان می‌تواند مدت بدون آسیب رسیدن به پمپ به گردش ادامه دهد.• برای انتقال سیالات با مواد معلق بخوبی عمل می‌کنند. • نسبت به پمپهای دیگر با ظرفیت مشابه دارای ابعاد کوچکتری می‌باشند.

اسلاید 15: معایب پمپهای سانتریفوژ پمپهای سانتریفوژ قادر به ایجاد فشارهای بالا نمی‌باشند و به این منظور برای فشارهای بالا باید از پمپهای چند مرحله‌ای استفاده نمود. در شرایط معین و محدودی با راندمان بالا عمل می‌کند. راه اندازی این پمپها نیاز به آماده سازی دارد. در صورتی که پمپها از کار بیفتند، سیال می‌تواند به قسمت مکش از درون پمپها جاری شود. لذا بهتر است که در خروجی این پمپها از شیر یک طرفه استفاده نمود. برای سیالات با ویسکوزیته (غلظت) بالا نمی‌توان از این نوع پمپ استفاده کرد.

اسلاید 16: پمپهای حلزونی (پیچکی) و افشان لازم به یادآوری است که پمپهای پیچکی و افشان کاملا از نوع گریز از مرکز می‌باشند.پمپ حلزونی تلمبه پیچکی: در تلمبه‌های پیچکی گریز از مرکز، پروانه در داخلی محفظه مارپیچ حلزونی که بتدریج توسعه می یابد گردش می کند و در اثر گردش محور تلمبه، که به پروانه انتقال می یابد سیال از مرکز پمپ در جهت شعاع و به سوی کناری پوسته پمپ حرکت کرده بطرف لوله رانش منحرف می شود. این پمپها یا طبقه و چند طبقه نیز ساخته می شوند. بیشترین کاربرد را در صنعت دارند.

اسلاید 17: پمپ افشان: پروانه تلمبه افشان در داخل محفظه پره داری گردش می‌کند که پره‌های آن ثابت بوده (پخش کننده‌ها) و برای عبور مایع مجراهائی واگرایی تعبیه شده‌اند که به تدریج توسعه می‌یابند. جهت جریان مایع ورود به این مجراها تغییر کرده و پیش از ورود به محفظه مارپیچی تغییرات سرعت مبدل به تغییرات فشار می‌شود.اصولا راندمان با ضریب بهره دهی پمپهای افشان بیش از پمپهای پیچکی است و همچنین پمپهای افشان را با قدرتهای بالا و ظرفیتهای آبدهی فراوان می‌سازند و چون ساختمان داخل آن پیچیده است به نسبت ، قیمت آن از قیمت پمپهای پیچکی گرانتر است. این پمپها یک طبقه و چند طبقه ساخته می‌شوند.

اسلاید 18: کاربرد پمپهای سانتریفوژدر اکثر صنایع و رسانشهای ساختمانی ، در صنایع شیمیای و نقت پمپهای سانتریفوژ مصارف بسیاری دارند. پمپهای سانتریفوژ برای مایعات مختلفی با مواد معلق گوناگون بکار می‌روند. سرعت این پمپها زیاد می‌باشد، لذا می‌توان آنها را مستقیما به الکتروموتور وصل نمود.پمپهای یک طبقه و چند طبقهپمپهای یک طبقه SINGLE-STAGE PUMPS: پمپهای گریز از مرکز یک طبقه با انواع گوناگون پروانه ها ساخته می شود، یکی از ساده ترین انواع آنها دارای یک مجرای مکش و یک پروانه می باشد و به این جهت یک طبقه نامیده شده است.

اسلاید 19: پره های پروانه بین دو صفحه قرار گرفته اند و مجاری مایع بین پره ها و این دو صفحه محصور گردیده اند. این نوع پروانه به تمام بسته موسوم می باشد که مورد استعمال بیشتری دارد.پمپهای چندطبقه: MULTISAGE PUMPS پمپهای طبقه گریز از مرکز،تا کنون برای تولید40 اتمسفر فشار (600 پوند بر اینج مربع و یا ارتفاع 350 متر آبدهی) و با سرعت 7150 دور در دقیقه ساخته شده اند. بااین حال وقتی که سرعت گردش تلمبه از 3500 دوردردقیقه تجاوزنکند، معمولا ارتفاع آبدهی آنهااز120 مترتجاوز نمی‌کند.

اسلاید 20: بنابراین در مواردی که ارتفاع آبدهی پمپهای یک طبقه کافی نباشد از پمپهای چند طبقه که دارای ارتفاع آبدهی بیشتری است استفاده می‌کنند. شاید لازم به یادآوری باشد که چون در صنایع استخراج نفت لازم است، پمپهائی بکار گرفته شود که دارای ظرفیت گذر حجمی بسیار زیاد و ارتفاع فوق العاده باند از پمپهای چند طبقه استفاده می‌شود، برای مثال پمپی ساخته شده است که دارای 317 طبقه (هر طبقه و یک محفظه می‌باشد) و به ارتفاع انرژی 2700 متر بوده است. بطور خلاصه در یک پمپ چند طبقه دور یا چند پروانه متوالی روی یک محو قرار می‌گیرند. آب در پوسته همان طبقه جمع شده ، طبقه دوم تخلیه می‌شود و از دوم به سوم و به همین ترتیب ادامه می‌یابد. پمپهای چند طبقه هم با محور افقی و هم با محور قائم کاربرد دارند

اسلاید 21: راندمان پمپ ها (Pump performance) امروزه از پمپهای مختلفی در امور آبرسانی شهرها، روستاها، آبیاری مزارع و غیره استفاده می شود. به همین منظور ، پمپهای متنوعی از طرف تولید کنندگان و سازندگان مختلف تولید می شود که هر کدام کاربرد خاصی دارند. از جمله آنها می توان به پمپهای سانتریفوژ، پیستونی ، دیافراگمی، دنده ای ، ملخی و ... اشاره کرد. یکی دیگر از انواع پمپها، می تواند پمپ پیستونی دوار باشد که ترکیبی از پمپهای پیستونی و پمپهای دوار است . این پمپ طرح یک فکر و ایده جدید را تشکیل می دهد و به علت دارا بودن مزایای فراوان می تواند به عنوان یک وسیله مهم در سیستم آبرسانی شهری، روستاها، بخش کشاورزی، سیستمهای سمپاشی و ... مورد استفاده قرار گیرد.

اسلاید 22: از جمله مزایای این سیستم می توان به سادگی ساختمان آن ، استهلاک کم و تکنولوژی ساده جهت ساخت و تولید آن اشاره کرد.. در این تحقیق ابتدا برای اطمینان از اینکه سیستم مورد نظر عملا جواب می دهد یاخیر، با ابعاد تقریبی قسمتهای مختلف آن از جنس فایبرگلاس ساخته شد. سپس ، آنرا تست کرده و نتیجه نشان داد که این سیستم قادر به پمپاژ آب خواهد بود

اسلاید 23: پمپ‌ های پیستونی BERTOLINI 55rpm28.4 HP144 لیتر در دقیقه دبی70 بار فشارمناسب برای سمپاشی مکانیزه

اسلاید 24: پمپ های گریز از مرکز و کاویتاسیون در پمپ هاتاریخچه پمپ گریز از مرکز:مطابق با نوشته های تاریخ نگار برزیلی Reti، یک ماشین آبکش یا لجن کش که بایستی به عنوان نمونه اولیه پمپ گریز از مرکز شناخته شود، در یک مقاله در ابتدای 1475 میلادی توسط مهندس ایتالیایی دوره رنسانس Francesco di Giorgio Martini به عرصه ظهور رسید. پمپ های سانتریفیوز واقعی تا اواخر دهه 1600 توسعه نیافتند تا اینکه Denis Papin یک نمونه از آنرا با تیغه های صاف درست کرد و تیغه منحنی شکل توسط مخترع بریتانیایی John Appold در سال 1851 معرفی شد.

اسلاید 25: پمپ گریز از مرکز چگونه کار می کند:یک پمپ گریز از مرکز بر اساس تبدیل انرژی جنبشی یک سیال جاری به فشار ایستا کار می کند. این نحوه عمل بوسیله قانون برنولی توصیف می شود. قاعده عملکرد پمپ گریز از مرکز را می توان با ملاحظه تاثیر تکان دادن یک سطل آب بر روی یک مسیر دایره ای شکل توسط یک طناب، نشان داد. نیرویی که آب را به کف سطل فشار می دهد، نیروی گریز از مرکز است. اگر یک سوراخ در کف سطل تعبیه شود، آب از طریق این سوراخ جریان می یابد. از این گذشته اگر یک لوله ورودی در بالای سطل تعبیه شود، جریان آب به بیرون سوراخ منجر به تولید یک خلاء موضعی در داخل سطل خواهد شد.                                                                          

اسلاید 26: این خلاء آب را از یک منبع در سمت دیگر لوله ورودی به داخل سطل خواهد کشید. بدین روش یک جریان پیوسته از منبع و به بیرون سطل بوجود می آید.در رابطه با پمپ های گریز از مرکز، سطل و سرپوش آن متناظر با قاب پمپ، سوراخ و لوله ورودی متناظر با ورودی و خروجی پمپ هستند و طناب و بازو متناظر کار پروانه را انجام می دهد.

اسلاید 27: پمپ گریز از مرکز پمپی است که از یک پروانه گردان بمنظور افزودن فشار یک سیال استفاده می نماید. پمپ های گریز از مرکز عموما برای جابجا کردن سیال از طریق یک سیستم لوله کشی کاربرد دارد. سیال در امتداد یا نزدیک محور چرخان وارد پروانه پمپ گشته و بوسیله این پروانه شتاب می گیرد و به سرعت به سمت بیرون و به داخل یک پخش کننده یا محفظه حلزونی جریان می یابد که از آنجا به درون سیستم لوله کشی پائین جریان خارج می گردد.تیغه های روی پروانه بطور تصاعدی از مرکز پروانه پهن می شوند که سرعت را کاهش داده و فشار را افزایش می دهد. این امکان به پمپ گریز از مرکز اجازه می دهد تا جریان های پیوسته با فشار بالا ایجاد نماید.

اسلاید 28: دسته بندی پمپ های گریز از مرکز:پمپ های گریز از مرکز را می توان به چند صورت دسته بندی نمود. یک نحوه دسته بندی بر اساس جریانی است که بوجود می آورند که متشکل از سه دسته هستند:پمپ های جریان شعاعی: در نوع شعاعی فشار سیال کاملا توسط نیروی گریز از مرکز تامین می شود. از این نوع پمپ در مواردی که می خواهند دبی خوبی در اختیار داشته باشند استفاده می شود.پمپ های جریان مختلط: در این نوع پمپ، قسمتی از فشار توسط عمل بالابری یا راندن تیغه ها بر روی سیال صورت می گیرد و قسمتی دیگر بوسیله نیروی گریز از مرکز تامین می شود.

اسلاید 29: پمپ های جریان محوری: در این پمپ ها فشار با عمل پیش رانی و بالابری تیغه ها بر روی سیال بوجود می آید.در حالت کلی از پمپ های جریان محوری هنگامی که افزایش فشار لازم باشد استفاده می کنند و از پمپ های جریان شعاعی بمنظور تولید دبی سود می برند.دو جزء اصلی پمپ های گریز از مرکز پروانه و تیغه هستند.

اسلاید 30: پروانه ها:نقش پروانه ها در پمپ گریز از مرکز تامین لازم برای سیال می باشد. در پمپ ها دو نوع پروانه پایه ای وجود دارند:1- مارپیچی2- توربینیپروانه های توربینی با تیغه های پخش کننده ای احاطه شده اند که مسیرهای بتدریج پهن شونده ای فراهم می آورند تا سرعت آب را به آهستگی کاهش دهند. بنابراین هد سرعت به هد فشار تبدیل می شود.

اسلاید 31: تیغه تیغه نقش راندن مایع به خروجی پمپ را دارد که سرعت را به فشار تبدیل می نماید. جزء تیغه در داخل پمپ که معمولا به پروانه متصل است به نوبه خود دارای شکل های گوناگونی است. دسته بندی شکلی تیغه ها را می توان به طور کلی به دو دسته تقسیم نمود:صافمارپیچکه این دسته بندی نیز می تواند منجر به دسته بندی کلی در مورد پروانه ها گردد.                                           

اسلاید 32: مزایا و معایب استفاده از پمپ گریز از مرکز:- از مزایای پمپ گریز از مرکز می توان به ویژگی تولید یک جریان هموار و یکنواخت اشاره نمود. برخی انواع پمپ های گریز از مرکز مقداری شن نیز پمپ می کنند و در کل مطمئن و دارای عمر کاری خوبی می باشند.- از معایب این پمپ های می توان به از دست دادن سطح کیفی راه اندازی اشاره نمود که بعد از راه اندازی رخ می دهد. همچنین راندمان این پمپ ها وابسته به کار تحت هد و سرعت طراحی می باشد.- در راه اندازی یک پمپ گریز از مرکز از آنجائیکه این پمپ ها از مکش استفاده می کنند قابلیت پمپ کردن هوا را ندارند. پس بعنوان یک نتیجه پمپ و لوله بایستی از آب پر باشند تا مشکلی در پمپ آب بروز نکند.

اسلاید 33: نابالانسی در پمپ های گریز از مرکز:وقتی اجزاء چرخان پمپ نابالانس باشند، ارتعاش حاصل از عضو چرخان نابالانس می تواند ترسناک باشد. این ارتعاش می تواند موجب لرزش سطح زمینی که دستگاه روی آن قرار گرفته است شود، دستگاه های اطراف آن در جای خود تکان می خورند، پیچ های نگه دارنده شل می شوند و قطعات می شکنند. یک عضو چرخان نابالانس یر روی یاتاقان های خود نیرو اعمال می کند و آنرا از طریق سازه خود به بیرون منتقل می نماید و نهایتا این نیرو به فندانسیون می رسد.

اسلاید 34: دلایل بروز نابالانسی:خمش یا قوس برداشتن بین یاتاقان های تکیه گاهیوزن معلق تحت نیروی ثقل محور محرک را خمیده می کندماده یا سیال غیریکنواخت توزیع شده در روتورقطعات هرز و لق شده بر روی روتورقطرهای مختف المرکز بر روی روتور که ناشی از ساخت می باشد و قطعات روی روتور هم مرکز نشده اند . هم تراز نبودن مسیر رانش با محور روتورکوپلینگ های راننده لق از پشت هم پرش می کننداز بین رفتن تلرانس های بین قطعات مونتاژ شده بر روی روتورشانه ای های روی روتور خارج از میدان محور دوران ساخته شده اندخلل و حفره های روی روتورهم تراز نبودن یاتاقان ها به محور نیرو وارد کرده و آنرا قوس می دهد.

اسلاید 35: کاویتاسیون:کاویتاسیون را می توان رفتار خلل و حباب هایی دانست که در سیال بوجود می آیند. از نظر رفتاری کاویتاسیون را می توان به دو دسته تقسیم بندی نمود:کاویتاسیون غیرفعالکاویتاسیون فعالکاویتاسیون غیرفعال: فرایندی است که یک خلل یا حباب در سیال به سرعت از بین می رود و یک موج ضربه بوجود می آورد. این نوع کاویتاسیون اغلب در پمپ ها، پروانه های کشتی، پروانه های موتور و در بافت های آوندی گیاهان رخ می دهد.                                   

اسلاید 36: کاویتاسیون غیر فعال ابتدا در اواخر قرن نوزدهم توسط Lord Rayleigh  وقتی از بین رفتن یک خلل کره ای را در یک سیال مشاهده نمود، بررسی شد. وقتی یک حجم مایع در معرض یک فشار کم کارامدی قرار می گیرد، مایع می ترکد و یک حفره تشکیل می دهد. این پدیده آغاز کاویتاسیون نامیده می شود و می تواند در پشت تیغه یک ملخ یا پروانه که به سرعت می چرخد یا هر سطح دیگری که در زیر آب با اندازه و شتاب کافی ارتعاش می کند، رخ دهد. چنین حباب کاویتاسیون با فشار کم درون مایع، به خاطر فشار بالاتر محیط از بین می رود. همانطور که حباب از بین می رود، فشار و دمای بخار درون آن افزایش می یابد. در نهایت حباب به کسر کوچکی از اندازه اصلی خود تبدیل می شود که در این نقطه گاز درون حباب به محیط مایع پراکنده شده و یک مقدار انرژی زیادی را به شکل موج ضربه صوتی و نور مرئی رها می سازد. در نقطه فروپاشی کلی دمای بخار درون حباب می تواند چندین هزار درجه کلوین و فشار آن چند صد اتمسفر باشد.

اسلاید 37: کاویتاسیون غیرفعال می تواند در حضور یک میدان صوتی نیز رخ دهد. حباب های گاز میکروسکوپی که عموما در یک مایع حضور دارند بدلیل بکار گرفتن میدان صوتی مجبور به نوسان می شوند. اگر چگالی صوتی به مقدار کافی بالا باشد، حباب ها ابتدا از لحاظ اندازه رشد می کنند و سپس به سرعت فروپاسیده می شوند. بنابراین کاویتاسیون غیر فعال حتی اگر کاهش فشار مایع برای خلل مشابه مشاهده Rayleigh کافی نباشد، می تواند رخ دهد. حمام های فراصوتی معمولا از کاویتاسیون غیرفعال حباب های گاز میکروسکپی برای فرسایش چرک از مواد استفاده می کنند.

اسلاید 38: عمل کاویتاسیون بسیار شبیه به جوشش می باشد. اما تفاوتی که بین این دو فرایند وجود دارد بصورت زیر است. جوشش وقتی رخ می دهد که انرژی مایع به حدی برسد که بر فشار محیط غلبه کند و به عبارتی افزایش فشار دارد. اما در کاویتاسیون مایع افت فشار را تا حدی ادامه می دهد تا به فشار اشباع رسیده و شروع به تبخیر نماید.کاویتاسیون فعال: فرایندی است که حباب های کوچک در یک مایع به نوسان در حضور یک میدان صوتی، وقتی شدت میدان صوتی برای فروپاشی کلی حباب ناکافی باشد، واداشته می شوند. این شکل از کاویتاسیون فرسایش بسیار کمتری نسبت به کاویتاسیون غیرفعال را سبب می شود و اغلب برای پاک کردن مواد ظریف مانند قطعات پنجره ای سیلیکون استفاده می شوند.

اسلاید 39: کاویتاسیون :صدای زیادی تولید می کنداجزاء را تخریب می کندارتعاشات تولید می نمایدراندمان را کاهش می دهد.

اسلاید 40: مزایا:با وجود آنکه کاویتاسیون در بسیاری از محیط ها مطلوب نمی باشد، اما همیشه بدین صورت نیست. از کاویتاسیون نیز می توان سود برد. به عنوان مثال از کاویتاسیون در ابزارهای پاک کننده فراصوتی استفاده می شود. این ابزارها کاویتاسیون را با امواج صوتی تولید کرده و از فروپاشی حباب ها برای تمییز کردن سطوح بهره می گیرند. این کاربرد مفید نیاز به مواد شیمیایی مضر را در برخی موارد از بین می برند. همچنین از کاویتاسیون در برخی مایعات برای هموژنیزه کردن استفاده می کنند. و در نهایت در تصفیه و خالص سازی آب نیز می توان از کاویتاسیون بهره برد.

اسلاید 41: کاویتاسیون در پمپ ها و پروانه ها بیشترین جایی که کاویتاسیون رخ می دهد در پمپ ها، روی پروانه های کشتی می باشد.همانطور که یک تیغه پروانه در یک پمپ یا پروانه کشتی یا زیردریایی در سیال حرکت می کند فشار در اطراف آن تیغه کاهش می یابد. با افزایش سرعت تیغه این کاهش فشار به جایی می رسد که فشار تبخیر سیال تامین می شود. در این حالت سیال تبخیر شده و حباب تشکیل می شود. حال کاویتاسیون رخ داده است. وقتی این حباب ها فروپاشی می شوند، امواج ضربه قوی در سیال بوجود می آید که قابل شنیدن است و حتی تیغه ها را از بین می برد. کاویتاسیون در پمپ ها به دو صورت رخ می دهد:

اسلاید 42: کاویتاسیون در مکش این کاویتاسیون بدلیل فشار کم در مکش رخ می دهد که سبب ایجاد حباب در ورودی پروانه پمپ گشته و تا خروجی پمپ ادامه می یابد. در خروجی بدلیل فشار زیاد سیال خروجی این حباب ها از بین می روند. در پمپ هایی که تحت این نوع کاویتاسیون عمل می کنند، مقدار زیادی از سطح پروانه ها از بین رفته و در نتیجه پمپ بطور ناگهانی از کار می افتد.

اسلاید 43: کاویتاسیون در خروجی در این نوع کاویتاسیون فشار خروجی پمپ بسیار بالا است و این بدلیل کار کردن پمپ در کمتر از 10 درصد راندمان آن می باشد. فشار خروجی بالا سبب برقراری یک چرخه از سیال درون پمپ می شود تا اینکه آن سیال را به جریان وادار سازد. همانطور که سیال در اطراف پروانه جریان می یابد در اثر سرعت سیال خلا ایجاد شده و حباب تشکیل می شود. در نتیجه کاویتاسیون موجب بروز اثرات مخرب در پمپ می گردد. این اثرات عبارتند از: از بین رفتن تیغه ها، از کار افتادگی کامل یاتاقان ها و آب بندهای پمپ تحت فشارهای بالا، در شرایط بحرانی تر می تواند محور پروانه را بشکند.

اسلاید 44: نتیجه گیری در راه اندازی پمپ های گریز از مرکز حتما باید به این نکته توجه داشت که لوله و پمپ از آب پر باشند، زیرا که این پمپ ها بدلیل ایجاد مکش نمی توانند هوای باقی مانده در لوله را پمپ نمایند. بهمین دلیل همیشه در راه اندازی شیر خروجی بسته است و شیر ورودی باز می ماند. از طرف دیگر آمپر راه اندازی پمپ کاهش می یابد و در نتیجه به موتور آسیبی نمی رسد.در پمپ های گریز از مرکز اگر پمپ کردن دبی بیشتر از سیال مورد نظر باشد، از پمپ های نوع جریان شعاعی بهره میگیریم.

اسلاید 45: در پمپ های گریز از مرکز اگر فشار سیال دارای اهمیت باشد، از پمپ های محوری کمک می گیریم.تیغه های منحنی شکل در درون پروانه پمپ راندمان بالاتری از تیغه های کاملا صاف و شعاعی دارند.نابالانسی در پمپ های گریز از مرکز به هر دلیلی که رخ دهد می تواند باعث آسیب رساندن به پمپ و مخصوصا روتور و قطعات سوار شده بر روی آن گردد.در پمپ ها از بروز کاویتاسیون باید جلوگیری نمود که این کار را می توان با روش های مذکور انجام داد:

اسلاید 46: دور کردن خم ها و شیرها از محل ورودی پمپ تا میزان تجربی حداقل 3 برابر قطر لولهجلوگیری از پائین آوردن میزان کار پمپ تا کمتر از 10 درصد راندمان آن تا از ایجاد فشار بیش از اندازه در محلی بعد از پروانه پمپ جلوگیری شده و احتمال بروز خلاء و در نتیجه کاویتاسیون کم شود.در نظر گرفتن قطر مناسب لوله ورودی تا از افت فشار در قبل از ورودی پمپ و در نتیجه بروز خلاء و کاویتاسیون اجتناب نمود.از کاویتاسیون می توان در جهت بهره گرفتن از آن استفاده نمود و نیاز به مواد شیمیایی مضر را در برخی موارد حذف نمود.

اسلاید 47: پايان