【پرسش و پاسخ، سؤال شماره ۲۱۹】۲۵.۱۱.۲۰۱۶

جلوگیری از جریان بیش از حد هنگام راه‌اندازی پمپ و عبور جریان بیش از حد از موتور

جریان راه‌اندازی در حالت بسته کمترین مقدار را دارد تا از سوختن موتور به دلیل جریان بیش از حد جلوگیری شود

اگر شیر خروجی بسته نشود، هنگام راه‌اندازی پمپ، ارتفاع ستون فشار بسیار پایین و دبی آن بسیار بالا خواهد بود. از آنجایی که توان پمپ متناسب با دبی است، توان پمپ نیز بسیار زیاد خواهد بود؛ این امر حتماً منجر به جریان راه‌اندازی بسیار بالا خواهد شد； از سوی دیگر، آب موجود در لوله ورودی پمپ، قبل از راه‌اندازی پمپ، در حالت سکون است؛ اگر سرعت آب ناگهان افزایش یابد، آب‌های پشت سر آن نمی‌توانند همگام با آن حرکت کنند. این امر منجر به کاهش ناگهانی فشار ورودی می‌شود و در نتیجه آب تبخیر شده و پمپ سانتریفوژ خالی می‌گردد.

در پمپ‌های مرکزگرا، هنگامی که دبی جریان آن‌ها صفر باشد، مصرف توان کمترین مقدار را دارد. اما وقتی موتور از حالت سکون به سرعت کاری خود می‌رسد، جریان الکتریکی مورد نیاز برای راه‌اندازی آن (یعنی مصرف توان موتور) ۵ تا ۷ برابر بیشتر از حالت کاری عادی است. در چنین شرایطی، اگر دریچه خروجی بسته نشود و بار مکانیکی افزایش یابد، ممکن است منجر به قطع کار موتور و سایر حوادث شود. بنابراین، برای راه‌اندازی موتور در کمترین بار ممکن، لازم است دریچه خروجی بسته شود.

توان پمپ گریز از مرکز متناسب با دبی جریان است؛ هنگام بسته بودن شیر خروجی و راه‌اندازی پمپ، دبی جریان و توان مورد نیاز برای راه‌اندازی کمترین مقدار خود را دارد که از جریان بیش از حد در هنگام راه‌اندازی موتور جلوگیری می‌کند.

پمپ‌های مرکزگرا یک ویژگی مهم دارند: هنگامی که فشار (ارتفاع ستون آب) بسیار پایین است، دبی آن‌ها بسیار بالا خواهد بود؛ این موضوع را می‌توان از منحنی ویژگی‌های پمپ مشاهده کرد. توان پمپ متناسب با دبی آب است؛ هنگام راه‌اندازی پمپ، فشاری در لوله‌ها وجود ندارد، بنابراین دبی آب خروجی از پمپ بسیار زیاد می‌شود و در نتیجه توان پمپ نیز بالا می‌رود. علاوه بر این، بخش‌های چرخنده پمپ و موتور برای رسیدن به سرعت بالا، نیاز به شتاب زیادی دارند؛ این امر منجر به جریان الکتریکی بسیار بالایی در هنگام راه‌اندازی پمپ می‌شود. بنابراین، برای کاهش توان پمپ، از روش بستن شیر خروجی استفاده می‌شود تا پمپ در هنگام راه‌اندازی آبی خارج نکند. پس از رسیدن پمپ به سرعت مشخص، شیر خروجی به تدریج باز می‌شود و دبی آب خروجی نیز به تدریج افزایش می‌یابد؛ در نتیجه جریان الکتریکی موتور نیز به تدریج به مقدار مشخص خود می‌رسد. از سوی دیگر، آب موجود در لوله ورودی پمپ، قبل از راه‌اندازی پمپ، در حالت سکون است؛ اگر سرعت آب ناگهان افزایش یابد، آب‌های پشت سر آن نمی‌توانند همگام با آن حرکت کنند. این امر منجر به کاهش ناگهانی فشار ورودی می‌شود و در نتیجه آب تبخیر شده و پمپ سانتریفوژ خالی می‌گردد. (زیرا پمپ‌های سانتریفوژ از پره‌های پمپ برای چرخاندن آب و ایجاد نیروی سانتریفوژ استفاده می‌کنند، در حالی که جرم گاز بسیار کم است؛ بنابر قانون F=ma، نیروی سانتریفوژ آن بسیار کوچک بوده و باعث می‌شود پمپ نتواند آب را خارج کند).

جلوگیری از جریان بیش از حد موتور هنگام راه‌اندازی، که منجر به آسیب به موتور یا قطع کردن سیستم می‌شود

بستن شیر خروجی معادل بدون بار بودن است و از جریان راه‌اندازی بالا و قطع شدن پمپ جلوگیری می‌کند

زیرا هنگام راه‌اندازی پمپ مرکزگرا، هنوز آبی در لوله خروجی پمپ وجود ندارد؛ بنابراین مقاومت لوله‌ها و مقاومت ناشی از ارتفاع افزایش داده شده، وجود ندارد. پس از راه‌اندازی پمپ، فشار تولید شده توسط پمپ بسیار کم و حجم جریان بسیار زیاد است؛ در این حالت، توان خروجی موتور پمپ (توان محوری) بسیار زیاد می‌شود (بر اساس منحنی عملکرد پمپ). این امر باعث می‌شود که پمپ دچار بار بیش از حد شود و در نتیجه موتور پمپ و سیستم‌های مربوطه آسیب ببینند. بنابراین، برای عملکرد صحیح پمپ، لازم است در هنگام راه‌اندازی، شیر خروجی بسته شود.

از آنجایی که هنگامی که Q در پمپ‌های سانتریفوژی برابر صفر باشد، توان آن به حداقل می‌رسد، لذا هنگام راه‌اندازی پمپ سانتریفوژی، باید شیر خروجی بسته شود؛ این کار باعث کاهش جریان راه‌اندازی و محافظت از موتور می‌شود； اما وقتی که Q=0 باشد، توان محوری مربوطه برابر صفر نخواهد بود؛ در این حالت، توان عمدتاً صرف هزینه‌های مکانیکی پمپ می‌شود. این امر منجر به افزایش دمای پمپ می‌گردد. بنابراین، در عملکرد واقعی پمپ، در شرایطی که جریان Q=0 باشد، فقط اجازه کارکرد کوتاه‌مدت داده می‌شود.

وقتی خروجی بسته است، جریان راه‌اندازی کم است؛ اما اگر خروجی باز شود، جریان راه‌اندازی زیاد می‌شود و ممکن است موتور خاموش شود، که برای موتور مضر است!

پمپ مرکزگرا باید سه شیر داشته باشد، نظر این است که باعث ایجاد یک مدار شوند

دلیل این امر این است که توان پمپ سانتریفوژی با افزایش دبی، افزایش می‌یابد؛ هنگامی که دبی صفر باشد، توان محوری در حداقل خود قرار دارد. هنگام راه‌اندازی پمپ، شیر خروجی پمپ بسته می‌شود و دبی صفر می‌گردد؛ این امر به معنای کمترین بار راه‌اندازی برای پمپ است و از سوختن موتور ناشی از بار راه‌اندازی بیش از حد و فراتر رفتن از جریان مشخص آن جلوگیری می‌کند.

در پمپ‌های مرکزگرا، هنگامی که دبی جریان آن‌ها صفر باشد، مصرف توان کمترین مقدار را دارد. اما وقتی موتور از حالت سکون به سرعت کاری خود می‌رسد، جریان الکتریکی مورد نیاز برای راه‌اندازی آن (یعنی مصرف توان موتور) ۵ تا ۷ برابر بیشتر از حالت کاری عادی است. در چنین شرایطی، اگر دریچه خروجی بسته نشود و بار مکانیکی افزایش یابد، ممکن است منجر به قطع کار موتور و سایر حوادث شود. بنابراین، برای راه‌اندازی موتور در کمترین بار ممکن، لازم است دریچه خروجی بسته شود.

پمپ‌های مرکزگرا یک ویژگی مهم دارند: هنگامی که فشار (ارتفاع ستون آب) بسیار پایین است، دبی آن‌ها بسیار بالا خواهد بود؛ این موضوع را می‌توان از منحنی ویژگی‌های پمپ مشاهده کرد. توان پمپ متناسب با دبی آب است؛ هنگام راه‌اندازی پمپ، فشاری در لوله‌ها وجود ندارد، بنابراین دبی آب خروجی از پمپ بسیار زیاد می‌شود و در نتیجه توان پمپ نیز بالا می‌رود. علاوه بر این، بخش‌های چرخنده پمپ و موتور برای رسیدن به سرعت بالا، نیاز به شتاب زیادی دارند؛ این امر منجر به جریان الکتریکی بسیار بالایی در هنگام راه‌اندازی پمپ می‌شود. بنابراین، برای کاهش توان پمپ، از روش بستن شیر خروجی استفاده می‌شود تا پمپ در هنگام راه‌اندازی آبی خارج نکند. پس از رسیدن پمپ به سرعت مشخص، شیر خروجی به تدریج باز می‌شود و دبی آب خروجی نیز به تدریج افزایش می‌یابد؛ در نتیجه جریان الکتریکی موتور نیز به تدریج به مقدار مشخص خود می‌رسد.

پمپ سانتریفوژ با استفاده از چرخش پروانه، آب را به حرکت سانتریفوژی درمی‌آورد تا کار کند. قبل از راه‌اندازی پمپ آب، باید محفظه پمپ و لوله‌های مربوط به جذب آب کاملاً پر از آب شوند؛ سپس موتور راه‌اندازی می‌شود تا محور پمپ، پره‌ها و آب را به حرکت چرخشی با سرعت بالا درآورد. در نتیجه، آب دچار حرکت سانتریفوژی شده و به سمت لبه‌های پره‌ها پرتاب می‌شود؛ سپس از مسیرهای موجود در محفظه پمپ، وارد مسیرهای فشاردهی پمپ می‌گردد

پمپ‌های مرکزگرا یک ویژگی مهم دارند: هنگامی که فشار (ارتفاع ستون آب) بسیار پایین است، دبی آن‌ها بسیار بالا خواهد بود؛ این موضوع را می‌توان از منحنی ویژگی‌های پمپ مشاهده کرد. توان پمپ متناسب با دبی آب است؛ هنگام راه‌اندازی پمپ، فشاری در لوله‌ها وجود ندارد، بنابراین دبی آب خروجی از پمپ بسیار زیاد می‌شود و در نتیجه توان پمپ نیز بالا می‌رود. علاوه بر این، بخش‌های چرخنده پمپ و موتور برای رسیدن به سرعت بالا، نیاز به شتاب زیادی دارند؛ این امر منجر به جریان الکتریکی بسیار بالایی در هنگام راه‌اندازی پمپ می‌شود. بنابراین، برای کاهش توان پمپ، از روش بستن شیر خروجی استفاده می‌شود تا پمپ در هنگام راه‌اندازی آبی خارج نکند. پس از رسیدن پمپ به سرعت مشخص، شیر خروجی به تدریج باز می‌شود و دبی آب خروجی نیز به تدریج افزایش می‌یابد؛ در نتیجه جریان الکتریکی موتور نیز به تدریج به مقدار مشخص خود می‌رسد. از سوی دیگر، آب موجود در لوله ورودی پمپ، قبل از راه‌اندازی پمپ، در حالت سکون است؛ اگر سرعت آب ناگهان افزایش یابد، آب‌های پشت سر آن نمی‌توانند همگام با آن حرکت کنند. این امر منجر به کاهش ناگهانی فشار ورودی می‌شود و در نتیجه آب تبخیر شده و پمپ سانتریفوژ خالی می‌گردد. (زیرا پمپ‌های سانتریفوژ از پره‌های پمپ برای چرخاندن آب و ایجاد نیروی سانتریفوژ استفاده می‌کنند، در حالی که جرم گاز بسیار کم است؛ بنابر قانون F=ma، نیروی سانتریفوژ آن بسیار کوچک بوده و باعث می‌شود پمپ نتواند آب را خارج کند).

هنگام راه‌اندازی، مقدار آب تولید نمی‌شود تا توان پمپ به حداقل برسد