آموزش انتخاب پمپ با استفاده از منحنی مشخصه

انتخاب پمپ با استفاده از منحنی مشخصه

هر پمپ دارای یک منحنی مشخصه است که فشار ایجاد شده توسط پمپ را در آبدهی‌های مختلف نشان می‌دهد. در این منحنی مشخصه، محور افقی معمولا مقدار آبدهی و محور عمودی فشارهای متناظر را نشان می دهد.

برای یافتن مقدار آبدهی پمپ در هر فشار از روی منحنی مشخصه، یک خط به موازات محور افقی رسم می‌شود تا منحنی مشخصه پمپ را قطع کند‌. سپس از این نقطه تقاطع خطی موازی محور عمودی رسم کرده تا محور آبدهی را قطع کند. این محل تقاطع میزان آبدهی پمپ را در فشار مورد نظر مشخص می‌کند. عکس این موضوع نیز ممکن است یعنی می‌توان با داشتن آبدهی فشار متناظر را یافت.

یک پمپ قادر است در تمام نقاط روی منحنی مشخصه خود کار کند. یعنی می‌تواند در تمام فشارها از حداقل تا حداکثر توان خود کار کرده و برای هر فشار یک آبدهی متناظر و منحصر خواهد داشت که از روی منحنی مشخصه یافت می‌شود. در واقع این فشار در شبکه مصرف است که نقطه عملکرد را به پمپ حکم می‌کند.

با توجه به مطالب فوق، به منظور انتخاب پمپ برای یک مصرف خاص باید فشار و دبی مصرف مشخص گردد. مثلا مصرفی با دبی 10متر مکعب بر ساعت با فشار 45 متر لازم است. روی محور افقی از نقطه مقدار دبی (10 متر مکعب بر ساعت) خطی به موازات محور عمودی رسم می‌گردد. همچنین از نقطه فشار لازم (45 متر) خطی به موازات محور افقی رسم می‌گردد. محل تقاطع این دو خط نقطه عملکرد لازم است که بر روی نمودار زیر نشان داده شده است.

در اینجا سه حالت ممکن است اتفاق بیافتد.

الف– این نقطه دقیقا روی منحنی مشخصه پمپ باشد. در این حالت پمپ دقیقا منطبق با مصرف است.

ب- نقطه بالای منحنی مشخصه پمپ باشد. بدین معنی است که این پمپ در هر حال توانایی تامین فشار در این دبی را ندارد.

ج- نقطه زیر منحنی مشخصه واقع شود. این یعنی پمپ قابل استفاده است ولی در آبدهی مورد نظر فشار بیشتری (و یا در فشار مورد نظر آبدهی بیشتری) خواهد داشت.

در حالت "ج" و با توجه به این که پمپ تنها می‌تواند بر روی منحنی مشخصه خود کار کند، دبی افزایش یافته و نقطه عملکرد به نقطه‌ای بر روی منحنی مشخصه (نقطه B در شکل زیر) انتقال می‌یابد. این افزایش آبدهی خود موجب افت فشار بیشتر در شبکه مصرف می‌گردد و به تبع آن فشار لازمی که پمپ باید تامین کند نیز بیشتر می‌شود. بنابراین نقطه عملکرد روی منحنی به سمت نقطه C پیش می رود تا در آن نقطه میزان آبدهی اضافی آنقدر بشود که میزان افزایش افت فشار حاصله در شبکه معادل مقدار اضافه فشار ایجاد شده توسط پمپ گردد. در اینصورت فشار در نقطه مصرف همان فشار طراحی خواهد بود ولی آبدهی کمی بیشتر است. اضافه فشار تامین شده توسط پمپ به واسطه اضافه افت فشار تلف می‌شود.

بنابراین مشخص است که طراح می‌بایست پمپ‌های مختلف را بشناسد و نزدیکترین پمپ را به نقطه مصرف انتخاب نماید.

برای سهولت در انتخاب پمپ مناسب، چند روش مختلف برای تشخیص اولیه و سریع پمپ مناسب با نقطه مصرف مورد نظر در کاتالوگ سازندگان وجود دارد.

1- استفاده از منحنی‌های یک دسته از پمپ‌ها در یک محور مختصات: در این روش منحنی های تعدادی از پمپ‌ها در یک صفحه محور مختصات رسم شده است. به ترتیبی که قبلا ذکر شد (رسم خطوط موازی محورها در آبدهی و فشار مورد نظر) نقطه عملکرد لازم مشخص می‌گردد. اولین منحنی بالای نقطه عملکرد، مربوط به پمپ مناسب می‌باشد.

2- روش منحنی‌های هم پوشانی: این روش در واقع همان روش فوق است یعنی طیف وسیعی از منحنی پمپ‌های یک یا چند نوع پمپ در یک محور مختصات رسم شده و محدوده عملکرد هر کدام بصورت سطح زیر منحنی هر کدام مشخص گردیده است. در این روش نیز نقطه عملکرد تعیین می‌شود. نقطه در حوزه عملکرد هر کدام از پمپ‌ها قرار گیرد، می‌بایست آن پمپ انتخاب گردد.

3- روش جدول مشخصات: در این روش میزان آبدهی‌های مختلف در ردیف بالای یک جدول ذکر می‌شود. در ستون کنار جدول نام و سایز پمپ‌های مختلف ذکر شده است. همچنین در ردیف مقابل هر پمپ و ذیل هر آبدهی فشار متناظر آن درج شده است. برای انتخاب کافی است میزان آبدهی مورد نظر را از ردیف بالا در نظر گرفت و در ستون ذیل آن پائین آمد تا فشار مورد نظر یافت شود. در ردیف این فشار نوع پمپ معلوم می‌گردد.

پس از یافتن سریع و اولیه پمپ می‌بایست نقطه عملکرد روی منحنی مشخصه اختصاصی پمپ انتخابی دوباره رسم و عملکرد پمپ تحلیل گردد. در انتخاب یک پمپ دو مسئله حائز اهمیت است.

اول آنکه حتی المقدور نقطه عملکرد به منحنی مشخصه پمپ نزدیک و حتما در زیر آن باشد.

دوم آنکه در نقطه عملکرد، راندمان پمپ مناسب و نزدیک به ماکزیمم باشد. در نمودار زیر منحنی مشخصه یک پمپ به همراه منحنی راندمان نشان داده شده است. محور عمودی طرف راست راندمان را بر حسب مقادیر مختلف آبدهی مشخص می‌نماید.

هرچند همواره این امکان موجود نیست که پمپ در نقطه ماگزیمم راندمان انتخاب کرد. ولی حتی المقدور باید راندمان پمپ در نقطه عملکرد به راندمان ماگزیمم نزدیک باشد. می تواند 10+/- درصد نسبت به ماگزیمم راندمان اختلاف داشته باشد. در غیر اینصورت مصرف انرژی زیاد خواهد بود و به علاوه عمر پمپ کم و کارکرد توام با صدا می‌باشد.

انتخاب پمپ با استفاده از منحنی مشخصه