مفاهیم اولیه پمپ ها

در مقاله قبلی پمپ چیست در خصوص تعریف پمپ و برخی از مفاهیم پمپ آشنا شده ایم در این مقاله به مفاهیم مربوط به پمپ می پردازیم.

قبل از اینکه نحوه راه اندازی پمپ ها مورد بررسی قرار گیرد بایستی ببینیم که چه وسیله ای نقش محرکه را در پمپ ها بازی می کند یعنی چه چیزی انرژی ورودی به پمپ را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند که به دو محرکه اصلی بر می خوریم:

1- موتورهای الکتریکی
2- موتورهای احتراق داخلی بنزینی یا دیزلی البته در موارد بسیار محدودی از موتور های گاز سوز و زمانیکه که دسترسی به بخار داغ باشد. از توربین های بخار هم می توان بعنوان محرکه استفاده کرد اما دو نوع محرکه که در ابتدا بیان کردیم قابل دسترس تر و عمومی می باشند.

در این مطلب قصد داریم شما را با موتور های الکتریکی آسنکرون آشنا کنیم. موتورهای الکتریکی آسنکرون قفس سنجابی عموماَ تا توان 2/2 کیلوات (3 اسب) تکفاز و قدرت های بالاتر بصورت سه فاز با دور های مختلف طراحی و ساخته می شوند. براس شناخت دقیق پمپ ها و انتخاب صحیح آنها آگاهی از اطلاعات زیر مفید است:

1 – توان الکتریکی:

توان الکتریکی از رابطه P=V*I  بدست می آید البته در موتورهای سه فاز آسنکرون از رابطه زیر بدست آید:

P = ضریب قدرت

V ولتاژ

I جریان

2- : در موتور های سه فاز  را ضریب قدرت گویند صرفنظر از مسائل تخصصی برق،  عددی ما بین صفر تا یک است که هرچه این عدد به یک نزدیک تر باشد بهتر است معمولاَ  عددی بین 7/0 تا 95/0 می باشد.

3- جریان راه اندازی : الکترو موتور های قفس سنجابی در هنگام راه اندازی، جریان بسیار بالایی نیاز دارند معمولا جریان راه اندازی ماکزیمم بین 6 تا 7 برابر جریان نامی الکتروموتور می باشد. ما باید کاری کنیم که این جریان راه اندازی تا حد ممکن پایین آید که روش های مختلفی برای این منظور وجود دارد مثل بسته بودن شیر فلکه خروجی پمپ در هنگام راه اندازی ، راه اندازی بصورت ستاره مثلث، استفاده از درایوهای دور متغیر مانند اینورترها که راجب هرکدام به تفصیل صحبت خواهیم کرد.

4- درجه حفاظت یا IP : درجه حفاظت متشکل از دو عدد بوده ( بطور مثال IP44 ) که عدد اول نشانگر درجه محافظت در برابر نفوذ گرد و غبار به داخل الکتروموتور یا هر وسیله الکتریکی و عدد دوم نشانگر درجه حفاظت در برابر نفوذ آب به داخل آنها می باشد در جداول ذیل بطور دقیق اعددا IP را بررسی میکنیم:

عدد اول از سمت چپشرح عدد اول
0بدون محافظت در مقابل با گرد و غبار
1حفاظت شده در برابر جسم های تا اندازه 50 میلی متر مثل تماس دست
2حفاظت شده در برابر جسم های تا اندازه 12 میلی متر مثل تماس انگشتان
3حفاطت شده در برابر جسم های تا انداره 5/2 میلی متر مثل پیچ گوشتی
4حفاظت شده در برابر جسم های تا اندازه 1 میلی متر مثل سیم های نازک کوچک
5میزان محافظت در برابر گرد و غبار نزدیک به صفر است
6میزان محافظت در برابر گرد و غبار صفر می باشد
عدد دوم از سمت چپشرح عدد دوم
0بدون محافظت
1حفاظت در برابر قطرات عمودی آّب
2حفاظت در برابر پاشش مستقیم آب تا زاویه 15 درجه نسبت به عمود
3حفاظت در برابر پاشش آب تا زاویه 60 درجه نسبت به عمود
4حفاظت در برابر پاشش آب در همه جهات مثل باران
5حفاظت در برابر پاشش آب با با فشار کم درجه حفاظت بیشتر نسبت به عدد 4
6محافظت در برابر فشار قوی آب مثل امواج دریاها
7حفاظت در برابر غوطه ور شدن در آب تا ارتفاع 1 متر
8حفاظت در برابر اثرات غوطه وری تحت فشار بیشتر از یک متر مانند پمپ های شناور

5- کلاس عایقی: انجمن بین المللی تجهیزات الکتریکی (NEMA )، موتور ها را با در نظر گرفتن درجه حرارت آن در محیط های مختلف در کلاس های A و B و F و H دسته بندی کرده است. موتورها معمولا در کلاس F و به ندرت در کلاس A  تولید می شوند در NEMA حداقل دمای 40 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شده است که در جول ذیل به شرح کلاس های مختف می پردازیم:

حداکثر حرارت در کلاس B80+40=120
حداکثر حرارت در کلاس F105=40=145
حداکثر حرارت در کلاس H130=40=170

6- امروزه شرکت های صنعتی در صدد این هستند که با کمترین انرژی بیشترین بهره را ببرند این امر هم مزایای زیست محیطی دارد که باعث استفاده کمتر از سوخت های فسیلی و در نتیجه کمتر شدن گازهای گلخانه ای و گرم شدن کره زمین می گردد هم در هزینه این شرکت ها نقش به سزایی دارد. تحقیقات نشان میدهد که موتوری 11 کیلووات با 8000 ساعت کارکرد در سال، در 15 سال با بازده 91% نسبت به موتوری در همین شرایط با بازده 89% حدودا 300/37 کیلووات ساعت برق کمتری استفاده می کند. این اعداد ارقام نشان دهنده و گویای این مطلب هستند که هرچه بهره وری موتورها بیشتر باشد مصرف انرژی نیز کمتر است درست است که در ابتدا باید برای موتوری با کیفیت بیشتر هزینه بیشتری داده شود اما در طول زمان این هزینه قابل برگشت می باشد

7- کاویتاسیون: پدیده ای که باعث تشکیل بخار در ورودی پمپ ها که باعث گرفتگی و انسداد پمپ ها در نتیجه باعث کاهش دبی و فشار پمپ می گردد کاویتاسیون نام دارد. مسئله ای که باید حتما در انتخاب پمپ به آن توجه گردد وگرنه خسارات شدیدی متوجه سیستم و پروژه می کند. در مقاله ای دیگر بطور مفصل راجب پدیده کاویتاسیون صحبت خواهیم کرد.