نشان دادن شرایط کاری پمپ توسط معادلات ریاضی پیچیدگی هایی به همراه دارد. به همین جهت کلیه مشخصات برای استفاده راحت تر و عملی‌تر بر روی نمودارهایی ارائه می شود. در پمپ های سانتریفوژ شرایط طراحی و انتخاب پمپ نسبت به سایر پمپ ها متفاوت است. هر چقدر که در پمپ های روتاری و جابجایی مثبت سازندگان به اطلاعات کلی بسنده می کنند، در پمپ های سانتریفوژ ارائه منحنی های مشخصه دقیق و صحیح متداول می باشد. معمولاً محور x ها محور دبی و در محور y ها پارامترهایی مانند هد، NPSH، توان مصرفی و بازده پمپ را نمایش می دهد. در واقع منحنی های H-Q، NPSHreq–Q، HPBHP–Q و η–Q منحنی های مشخصه پمپ ها را تشکیل می دهند. در بیشتر مواقع منحنی η–Q در منحنی H – Q ادغام می شود.
منحنی های مشخصه پمپ: منحنی هد و دبی H-Q
منحنی مشخصه در پمپ های جابه جایی (رفت و برگشتی یا دوار) به صورت نمودار شماره (1) در شکل (5-62) همان طور که مشخص است در این پمپ ها ظرفیت پمپ مقدار نسبتا” ثابتی است. بنابراین در مواردی که پمپ هایی با دبی ثابت مورد نیاز است، استفاده از پمپ های جابه جایی به خصوص نوع دیافراگرامی توصیه می شود.
شکل 1: مقایسه منحنی مشخصه در پمپ های جابه جایی و جنبشی
همان طور که مشاهده می شود در پمپ های جنبشی از جمله پمپ سانتریفیوژ نمودار (2) دبی و هد نسبت به هم رابطه معکوس دارند و با افزایش دبی هد پمپ کم می شود. از نظر تئوری منحنی مشخصه در پمپ های جابه جایی باید به صورت خط عمودی باشد، اما به دلیل افزایش نشتی داخلی با فشار در حالت واقعی این منحنی به صورت خطی با شیبی منفی می باشد.
در حالت کلی منحنی های پمپ های سانتریفیوژ به پنج دسته تقسیم بندی می شوند.
- منحنی صعودی: در این پمپ ها با افزایش هد پمپ دبی پیوسته کاهش می یابد.
- منحنی نزولی: در این پمپ ها حداکثر هد پمپ در نقطه دبی صفر اتفاق نمی افتد.
- منحنی تیز: در این پمپ ها تغییرات هد بین نقطه دبی برابر صفر و شرایطی که شیر کاملا بسته است، بسیار زیاد است.
- منحنی تخت: در این پمپ ها تغییرات هد پمپ نسبت به تغییرات دبی ناچیز می باشد و گاهی در قسمتی از منحنی هد تقریبا ثابت است.
- منحنی پایدار: در این پمپ ها همواره به ازای هد پمپاژ یک دبی وجود دارد، بدین معنا که اگر خطی از هر هد دلخواه موازی محور دبی رسم شود صرفا” در یک نقطه منحنی را قطع می کند.
- منحنی ناپایدار: در این پمپ ها ممکن است به ازای هد پمپاژ بیش از یک دبی موجود باشد در واقع اگر خطی از هر هد دلخواه موازی محور دبی رسم شود ممکن است در بیش از یک نقطه منحنی را قطع کند.
نمونه منحنی های ذکر شده در شکل (2) رسم شده است.
شکل 2: انواع منحنی مشخصه در پمپ های سانتریفیوژ
منحنی های مشخصه پمپ: منحنی توان مصرفی (HP – Q)
- با بار اضافی: چنان چه با افزایش دبی به طور مستمر توان مصرفی پمپ شکل صعودی داشته باشد به آن منحنی بار بار اضافی اطلاق می شود.
- بدون بار اضافی: در صورتی که با افزایش دبی به طور مستمر توان مصرفی پمپ شکل صعودی نداشته باشد به آن منحنی بدون بار اضافی می گویند. در شکل (3) این منحنی قابل مشاهده است.
شکل 3: منحنی توان مصرفی پمپ
منحنی های مشخصه پمپ: منحنی راندمان (η – Q)
منحنی راندمان پمپ اغلب به صورت سهمی است و از شروع (0= Q) تا انتهای نقطه کارکرد پمپ شامل تغییراتی است که توسط شرکت سازنده هر پمپ ارائه می شود. در این بین منحنی از نقطه ماکزیمم که معرف بهترین نقطه کار ماشین است (BEP)، می گذرد. همواره باید سعی شود تا نقطه کار پمپ حوالی این نقطه انتخاب گردد. شکل (4) معرف یک نمونه از این منحنی می باشد.
شکل 4: منحنی راندمان پمپ
منحنی های مشخصه پمپ: منحنی NPSH
این منحنی NPSHreq مورد نیاز پمپ را در دبی های مختلف نشان می دهد. همان طور که پیش تر ذکر شد برای جلوگیری از بروز کاویتاسیون می بایست NPSHave از NPSHreq بیشتر باشد. این منحنی در پمپ های سانترفیوژ در بیشتر مواقع صعودی است، یعنی با افزایش دبی NPSHreq افزایش یافته و احتمال کاویتاسیون بیشتر می شود. در حالی که در پمپ های محوری دارای یک نقطه مینیمم است، بدین معنا که خطر کاویتاسیون هم در دبی های پایین و هم دبی های بالا وجود دارد. در شکل (5) منحنی عملکرد مربوط به دو پمپ گریز از مرکز ساخت کالپدا نشان داده شده است.
شکل 5: منحنی عملکرد پمپ گریز از مرکز
منبع:
کتاب پمپ و پمپاژ کاربردی، پیمان ابراهیمی، علی فاضل، نشر نوآور
سپاس از تقسیم بندی خوب نمودارها