کدام پمپ های آب نیازی به پرایمینگ ندارند؟ راهنمای خود پراینگ و غوطه وری

لحظه ای که یک پمپ جدید روشن می شود، هر نقص پنهان نصب قابل مشاهده می شود. هوای محبوس شده در خط مکش، یک محفظه خالی پمپ، یا یک سوپاپ پایی که نشتی دارد، یک پمپ گریز از مرکز معمولی را از حرکت آب جلوگیری می کند. به همین دلیل است که اپراتورهای نیروگاه، برنامه ریزان آبیاری و مهندسان تعمیر و نگهداری همچنان همین سوال عملی را می پرسند: چه نوع پمپ آب نیازی به پرایمینگ ندارد؟

پاسخ مستقیم این است که سه خانواده از پمپ ها قادر به تولید جریان بدون پیش پر کردن دستی خط مکش هستند: پمپ های گریز از مرکز خود پرایم شونده، پمپ های جابجایی مثبت و پمپ های شناور. دسته چهارم، پمپ شفت بلند عمودی نیز از پرایمینگ اجتناب می کند زیرا پروانه آن در زیر سطح مایع نصب شده است. این طرح ها در نحوه حذف هوا از مسیر مکش اساساً متفاوت هستند و هر کدام دارای نقاط قوت و محدودیت های خاصی هستند که بر انتخاب دنیای واقعی تأثیر می گذارد.

پاسخ سریع: پمپ هایی که نیازی به بتونه کاری ندارند

پرایمینگ به چه معناست و چرا اکثر پمپ ها به آن نیاز دارند

پرایمینگ فرآیند پر کردن محفظه پمپ و لوله مکش با مایعی است که قبل از راه اندازی پمپ پمپ می شود. یک پمپ گریز از مرکز استاندارد یک پروانه را می چرخاند و فشاری که تولید می کند متناسب با چگالی سیال داخل بدنه است. چگالی هوا تقریباً 1.2 کیلوگرم بر متر مکعب است، در حالی که آب حدود 1000 کیلوگرم بر متر مکعب است. هنگامی که یک پمپ استاندارد با هوا در محفظه راه اندازی می شود، پروانه به سادگی در یک گاز با چگالی کم می چرخد ​​و تقریبا هیچ مکشی ایجاد نمی کند. فشار اتمسفر نمی تواند آب را به سمت لوله مکش سوق دهد و پمپ جریان صفر را ارائه می دهد.

به همین دلیل است که تاسیسات پمپ گریز از مرکز معمولی به یک شیر پایه در انتهای لوله مکش، یک دیگ پرایمینگ یا یک روش پر کردن دستی نیاز دارند. هر بار که پمپ متوقف می شود و خط مکش تخلیه می شود، اپراتور باید قبل از شروع بعدی دوباره پرایم کند. در کاربردهایی که انتظار می رود پمپ به طور خودکار شروع و متوقف شود، مانند ایستگاه های زهکشی و سیستم های آبیاری، این مرحله دستی تمام هدف اتوماسیون را شکست می دهد. پمپ‌های مورد بحث در این مقاله آن مرحله را به روش‌های مختلف حذف می‌کنند و درک آن مکانیسم‌ها کلید انتخاب درست است.

پمپ های گریز از مرکز خود پرایم شونده: پرکاربردترین پاسخ

یک پمپ گریز از مرکز خود پرایمینگ از بیرون شبیه به یک پمپ گریز از مرکز استاندارد است، اما بدنه آن برای نگهداری یک مخزن دائمی مایع طراحی شده است. هنگامی که پمپ شروع به کار می کند، پروانه این مایع باقیمانده را به گردش در می آورد. هوای لوله مکش با مایع در حال چرخش مخلوط می شود، به محفظه جداسازی می رود و از پمپ خارج می شود. پس از مدت کوتاهی، معمولا کمتر از دو دقیقه در یک بالابر متوسط، هوا به طور کامل خارج می شود و پمپ به عنوان یک پمپ گریز از مرکز معمولی عمل می کند.

از آنجایی که محفظه پس از خاموش شدن مایع را در خود نگه می دارد، این پمپ ها می توانند لوله مکشی را که در شروع بعدی خالی یا پر از هوا است، کنترل کنند. این رفتار آنها را به خوبی مناسب می کند کاربردهای زهکشی گریز از مرکز خود پرایمینگ ، جایی که منبع آب ممکن است در حین کار ناپدید شده و دوباره ظاهر شود. حد اصلی بالابر مکش عملی است: فشار اتمسفر حداکثر نظری را به حدود 10 متر محدود می کند و عملکرد مداوم قابل اعتماد معمولاً در 6 تا 8 متر به دست می آید.

برای کاربران صنعتی، پمپ سلف پرایمینگ سری WFB سزاوار توجه ویژه است، زیرا نه تنها مشکل پرایمینگ، بلکه آب بندی مکانیکی را نیز برطرف می کند. طراحی بدون مهر و موم از هیچ مهر و موم دینامیکی بین شفت و بدنه استفاده نمی کند، که از خرابی آب بند که یک منبع معمول نشتی در پمپ های معمولی است جلوگیری می کند. پسماندهای حاوی مواد جامد، مواد شیمیایی و سایر محیط‌های دشوار را می‌توان بدون خطر دائمی سایش آب‌بند کنترل کرد.

پمپ خود پرایمینگ بدون سیل برای مایعات و جامدات سخت این پمپ مهر و موم مکانیکی دینامیکی بین شفت و پوشش را حذف می کند و منبع نشتی مشترک را از بین می برد. طراحی مقاوم در برابر سایش و خود پراینگ آن، فاضلاب را با مواد جامد و مواد شیمیایی کنترل می کند، و آن را به گزینه ای قابل اعتماد برای صنایعی تبدیل می کند که با خرابی مهر و موم و محیط های دشوار سروکار دارند. مشاهده محصول →

سری‌های GJB و GZB اصلاحات مبتنی بر راندمان مانند طراحی هیدرولیک بهینه و ردپای فشرده را اضافه می‌کنند که مصرف انرژی را در طول عملیات عادی کاهش می‌دهد. این پمپ ها اغلب برای آبیاری، آب در گردش صنعتی و زهکشی اضطراری استفاده می شوند.

پمپ های جابجایی مثبت: بدون پرایمینگ بر اساس اصل

پمپ های جابجایی مثبت به هیچ وجه از نیروی گریز از مرکز استفاده نمی کنند. آنها با گسترش یک محفظه برای کشیدن مایع به داخل، بستن محفظه و سپس فشرده کردن آن برای بیرون راندن مایع، جریان ایجاد می کنند. انبساط محفظه فشار داخل را مستقیماً کاهش می دهد، به این معنی که این پمپ ها می توانند هوا را از یک خط مکش خارج کرده و مایع را بدون هیچ پرایم خارجی به سمت بالا بکشند.

رایج ترین انواع جابجایی مثبت بدون پرایمینگ عبارتند از:

• پمپ های دیافراگمی، که از یک غشای انعطاف پذیر استفاده می کنند که توسط هوا یا برق هدایت می شود و می توانند به آسانسورهای مکش 8 تا 9 متری برسند.
• پمپ‌های چرخ دنده و لوبی که مایعات چسبناک مانند روغن‌ها، شربت‌ها و پلیمرها را جابه‌جا می‌کنند و معمولاً 6 تا 7.5 متر مکش بالا می‌برند.
• پمپ‌های پریستالتیک، که یک شلنگ یا لوله را فشرده می‌کنند و حتی با محتوای جامد بالا، به صورت خودکار آماده می‌شوند.

پمپ های جابجایی مثبت دو احتیاط عملی دارند. اول، اکثر آنها نمی توانند برای مدت طولانی خشک شوند. مایعی که پمپ می کنند روغن کاری و خنک کننده قطعات داخلی را فراهم می کند. دوم، به دلیل مکانیزم خلاء مکانیکی، در صورت مسدود شدن فیلتر مکش، مواد جامد یا بخار قفل می‌شوند. با این حال، برای سیالات تمیز، چسبناک یا حساس به برش، آنها عملکردی واقعاً بدون پرایمینگ ارائه می دهند که پمپ های گریز از مرکز نمی توانند با آن مطابقت داشته باشند.

پمپ های شناور: بدون خط مکش، بدون پرایمینگ

پمپ های شناور با پایین آمدن مستقیم به داخل مایع، مشکل پرایمینگ را حل می کنند. موتور و پمپ به عنوان یک واحد مهر و موم شده ساخته شده اند و مایع از طریق صفحه ورودی در پایین یا کنار وارد می شود. از آنجایی که پمپ در زیر سطح مایع قرار دارد، برای بلند کردن آب نیازی به خلاء نیست. پروانه به سادگی مایع را به سمت لوله تخلیه فشار می دهد.

این طرح به ویژه برای کنترل فاضلاب و سیل کاربردی است. پمپ‌های فاضلاب شناور سری WQ که در سیستم‌های زهکشی شهری و پساب‌های صنعتی استفاده می‌شوند، می‌توانند مواد جامد را بدون گرفتگی عبور دهند و به‌طور خودکار توسط سوئیچ‌های شناور راه‌اندازی و متوقف می‌شوند. تا زمانی که سطح آب بالاتر از حداقل عمق غوطه وری باقی بماند، هر شروعی عملاً یک شروع اولیه است.

پمپ فاضلاب شناور WQ برای زهکشی شهری و صنعتی این پمپ شناور موتور و پمپ را در یک واحد ادغام می کند و مواد جامد و الیاف بلند را بدون گرفتگی عبور می دهد. سوئیچ‌های شناور شروع و توقف خودکار را امکان‌پذیر می‌کنند و آن را برای فاضلاب، آب باران و پساب‌های صنعتی که غوطه‌وری در آن تضمین می‌کند، عملی می‌کند. مشاهده محصول →

پمپ های شناور دارای محدودیت های عملیاتی هستند. بررسی آنها بدون بیرون آوردن آنها از گودال دشوار است، بنابراین آب بندی کابل و نظارت بر رطوبت مهم است. آنها همچنین دارای حداقل سطح عملیاتی هستند. در آب های بسیار کم عمق، یک پمپ عمودی شفت بلند یا خود پرایمینگ ممکن است انتخاب بهتری باشد.

پمپ های شافت بلند عمودی: بدون بتونه کاری برای چاله های عمیق

پمپ های شفت بلند عمودی یک منظره رایج در گودال های عمیق، ایستگاه های آبگیری و تاسیسات کنترل سیل هستند. انتهای هیدرولیک، از جمله پروانه، در پایین گودال، زیر سطح مایع نصب شده است. یک شفت بلند قدرت را از یک موتور نصب شده بر روی صفحه پشتیبانی در سطح زمین منتقل می کند. از آنجایی که پروانه از قبل در آب فرو رفته است، این پمپ ها بدون پرایم شروع می شوند.

پمپ شناور عمودی SCY و پمپ شافت بلند عمودی SLC از Double-wheel دو آرایش را منعکس می کنند: SCY دارای آرایش موتور شناور کوتاه مناسب برای مخازن است، در حالی که SLC از شفت بلند برای پل زدن فواصل عمیق استفاده می کند. هر دو طرح در ایستگاه های تخلیه آب باران ساحلی، سیستم های آب در گردش و مخازن صنعتی استفاده می شود. مزیت اصلی آنها نسبت به پمپ های شناور این است که موتور در قسمت بالایی قابل دسترسی است و بازرسی و نگهداری یاتاقان را آسان تر می کند.

پمپ های شفت بلند عمودی در حین نصب نیاز به تراز دقیق دارند و یاتاقان های شفت نیاز به روغن کاری دارند. پس از نصب، آنها برای کار مداوم در گودال های عمیق که در آن پمپ خود پراینگ نمی تواند به مکش بالابر مورد نیاز دست یابد، بسیار قابل اعتماد هستند.

مقایسه در یک نگاه

جدول زیر رفتار پرایمینگ و محدوده عملکرد معمولی هر نوع پمپ بدون پرایمینگ را همراه با موقعیت هایی که هر طرح مناسب ترین است، خلاصه می کند.

نحوه انتخاب پمپ بدون پرایمینگ مناسب

انتخاب از بین چهار نوع کمتر به پرایمینگ و بیشتر به سیال، هندسه نصب و الگوی عملکرد بستگی دارد. دستورالعمل‌های زیر موقعیت‌های رایجی را که در آنها عملیات بدون پرایمینگ ضروری است، پوشش می‌دهد.

پمپ خودکار پرایمینگ خودکار با راندمان بالا با طراحی عمودی فشرده این پمپ دارای ساختار ثابت عمودی از نوع دریکی با ردپای کوچک و تعمیر و نگهداری ساده است. یک دستگاه کنترل خودکار هوشمند کارایی خود را ارتقا می دهد، در حالی که پورت مکش را می توان به صورت انعطاف پذیر قرار داد. ایده آل برای تاسیساتی که فضا محدود است یا تجهیزات بالابر در دسترس نیست. مشاهده محصول →

نصب و راه اندازی: آنچه بدون پرایمینگ تغییر می کند

حذف مرحله پرایمینگ نیاز به نصب خوب را برطرف نمی کند. برای یک پمپ گریز از مرکز خود پرایم شونده، محفظه باید یک بار قبل از اولین راه اندازی با مایع پر شود. لوله مکش باید تا حد امکان کوتاه و مستقیم باشد و شیب کمی به سمت بالا داشته باشد تا از حفره های هوا جلوگیری شود و تمام اتصالات رزوه دار باید با نوار PTFE یا درزگیر رزوه مایع آب بندی شوند. اگر خط مکش نشتی داشته باشد، هوا به طور مداوم وارد می شود و پمپ پرایم را از دست می دهد.

اندازه لوله به اندازه آب بندی اهمیت دارد. برای پمپ 50 متر مکعب در ساعت، از یک لوله مکش حداقل DN100 استفاده کنید و سرعت آن را زیر 2 متر بر ثانیه نگه دارید. هر خم به طول لوله اضافه می کند و خطر تجمع هوا در نقاط بالا را افزایش می دهد. یک اشتباه رایج استفاده از شلنگ مکش انعطاف پذیر با همان قطر ورودی پمپ است. شلنگ انعطاف پذیر اغلب در خلاء فرو می ریزد و زمان آماده سازی را افزایش می دهد.

برای پمپ های شناور، بررسی های نصب بر ورودی کابل، حداقل عمق غوطه وری و محدوده سوئیچ شناور تمرکز می کنند. پمپ نباید مستقیماً روی کف گودال لجن قرار گیرد، زیرا مواد جامد ممکن است صفحه ورودی را مسدود کنند. یک بالابر کوچک یا زنجیر آویزان معمولاً این مشکل را حل می کند.

پمپ های جابجایی مثبت به یک شیر تخلیه در سمت تخلیه نیاز دارند، زیرا در صورت مسدود شدن خط تخلیه، خلاء مکانیکی می تواند فشار بسیار بالایی ایجاد کند. یک گیج خلاء در سمت مکش برای نظارت بر بالابر مکش واقعی مفید است.

زمان مورد نیاز برای برقراری جریان بستگی به بالابر مکش، قطر و طول لوله مکش و تنگی هوای نصب دارد. عواملی که زمان پرایمینگ آب را کنترل می کنند با جزئیات بیشتری در ما مورد بحث قرار گرفته اند مقاله فنی در مورد عوامل زمان پرایمینگ .

ملاحظات بازده و هزینه انرژی

اپراتورها اغلب نگران هستند که پمپ های خود پرایمینگ نسبت به پمپ های گریز از مرکز استاندارد کارایی کمتری دارند. این نگرانی برای فاز پرایمینگ معتبر است: در طی چند ثانیه یا چند دقیقه که پمپ در حال تخلیه هوا است، بخشی از مایع در حال چرخش نشان دهنده انرژی تلف شده است. هنگامی که پرایمینگ کامل شد، شکاف راندمان کوچک است، معمولاً در عرض چند درصد از یک پمپ گریز از مرکز استاندارد با قطر پروانه یکسان.

وقتی نصب کامل در نظر گرفته شود، مقایسه تغییر می کند. یک پمپ گریز از مرکز استاندارد با یک شیر پایه، افت فشار مداوم را در سرتاسر شیر پایی تجربه می‌کند و اگر لوله مکش طولانی باشد، تلفات اضافی را تجربه می‌کند. یک پمپ 7.5 کیلوواتی را در نظر بگیرید که 4000 ساعت در سال کار می کند. یک شیر پایه می تواند 1.5٪ تا 3٪ از کل هد را مصرف کند که تقریباً 110 تا 220 کیلووات ساعت در سال برای این اندازه موتور از دست می رود. در قیمت های معمولی برق صنعتی، این هزینه سالانه قابل اندازه گیری است. یک پمپ خود پرایمینگ با یک خط مکش باز به طور کامل از این اتلاف جلوگیری می کند و جریمه راندمان کوچک محفظه چرخش را جبران می کند.

پمپ های شافت بلند شناور و عمودی به دلیل غوطه ور شدن پروانه، افت مکش ندارند. راندمان موتور آنها با سایر طرح ها قابل مقایسه است. برای ساعات کار طولانی در جریان ثابت، پمپ شفت بلند عمودی اغلب کارآمدترین راه برای انتقال آب از یک گودال عمیق را نشان می دهد.

تفاوت های تعمیر و نگهداری بین انواع پمپ های بدون پرایمینگ

هر طرح بدون پرایمینگ مشخصات نگهداری متفاوتی دارد و این باید بر تصمیم خرید در زمانی که دسترسی به سرویس مشکل است تأثیر بگذارد.

پمپ های سانتریفیوژ خود پرایم شونده برای اکثر کاربران صنعتی ساده ترین سرویس هستند. هیچ سوپاپ پایی برای بازرسی وجود ندارد، که یکی از شایع‌ترین علل جریان آهسته و از بین رفتن پرایمینگ در تاسیسات معمولی را برطرف می‌کند. در طراحی بدون مهر و موم WFB، هیچ مهر و موم مکانیکی برای جایگزینی وجود ندارد، بنابراین رایج ترین اقلام سایش صرفاً روکش پروانه و پوشش در عملکرد ساینده است.

پمپ های شناور نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند زیرا موتور توسط مایع اطراف خنک می شود، اما در صورت نیاز به سرویس، پمپ باید از گودال خارج شود. آشکارسازهای رطوبت داخل محفظه موتور در مورد خرابی عایق هشدار می دهند و بررسی کابل و سوئیچ شناور باید بخشی از بازرسی برنامه ریزی شده باشد.

پمپ های جابجایی مثبت نیاز به بازرسی معمولی از دیافراگم ها، شیرهای چک و آب بندی دارند. دیافراگمی که پاره می‌شود، قسمت هوای پمپ هوا را پر می‌کند و باعث از دست دادن عملکرد می‌شود. پمپ های پریستالتیک نیاز به تعویض دوره ای شلنگ دارند که کار کوتاه و کم هزینه ای است.

خرابی های رایج مربوط به پرایمینگ که با این طرح ها اجتناب می شود

مزیت خاص یک پمپ بدون پرایمینگ را می توان با خرابی هایی که در نصب پمپ معمولی جلوگیری می کند اندازه گیری کرد.

اولین مورد اتصال هوا است. یک پمپ گریز از مرکز استاندارد که خط مکش آن حاوی هوای حبس شده است، بدون حرکت مایع می‌چرخد و پروانه می‌تواند حجم کم مایع درون محفظه را بیش از حد گرم کند تا زمانی که به بخار تبدیل شود. اگر پمپ مجبور شود در این شرایط به کار خود ادامه دهد، آب بندی مکانیکی در مدت زمان کوتاهی از کار می افتد. پمپ های خود پرایمینگ و جابجایی مثبت هوا را به طور خودکار تخلیه می کنند، بنابراین اتصال هوا رخ نمی دهد.

دومین شکست رایج، از دست دادن پرایم از طریق دریچه پایی است که نشتی دارد. هر بار که یک پمپ استاندارد متوقف می شود، شیر پایه باید ستون مایع را در لوله مکش نگه دارد. ماسه، رسوب و زباله از نشستن دریچه جلوگیری می کند. مایع به عقب تخلیه می شود و شروع بعدی نیاز به پر کردن مجدد دارد. پمپ های خود پراینگ به سادگی خود را دوباره پر می کنند و به کار خود ادامه می دهند.

سومین مورد آسیب ناشی از خشک شدن درزگیر شفت است. در یک پمپ استاندارد، شروع خشک، سطح آب بند را به سرعت بیش از حد گرم می کند و باعث ایجاد اعوجاج و نشتی می شود. از آنجایی که پمپ بدون مهر و موم WFB فاقد آب بندی مکانیکی است، این حالت خرابی را به طور کامل حذف می کند.

سوالات متداول

اتخاذ تصمیم نهایی

انتخاب پمپی که نیازی به پرایمینگ ندارد با تعیین شرایط مکش شروع می شود. اگر سطح آب زیر پمپ و در فاصله 6 تا 8 متری باشد، یک پمپ گریز از مرکز خود پرایم شونده ساده ترین راه حل است، به خصوص زمانی که سیال حاوی مواد جامد باشد و نصب در بالای زمین باشد. اگر سیال چسبناک است یا نیاز به اندازه گیری دقیق دارد، پمپ جابجایی مثبت را انتخاب کنید. اگر پمپ را بتوان غوطه ور کرد، یک پمپ شناور سوال پرایمینگ را به طور کامل حذف می کند. برای گودال های عمیق که موتور باید در دسترس باقی بماند، یک پمپ شفت بلند عمودی گزینه اثبات شده است.

کارخانه پمپ دوچرخ پمپ‌های خود پراینگ بدون آب‌بند WFB، پمپ‌های خود پراینگ با راندمان بالا GJB و GZB، پمپ‌های شافت بلند عمودی SCY و SLC و پمپ‌های فاضلاب شناور WQ را تولید می‌کند که همگی هنگام نصب بر اساس الزامات وظیفه، بدون پرایم شروع می‌شوند. ویژگی‌های جریان، هد، بالابر مکش و سیال خود را به تیم مهندسی ما ارسال کنید تا طراحی بدون پرایمینگ را با شرایط سایت شما مطابقت دهند.