سرعت مخصوص پمپ سانتریفوژ (Specific Speed)

همه پمپ های سانتریفیوژ را می توان بوسیله flow rate، Head و سرعت روتور یا پروانه توصیف نمود. این سه پارامتر نوع پروانه و طراحی پمپ را مشخص می کنند. در زیر توضیح خواهیم داد که این سه پارامتر عملکردی توسط “سرعت مخصوص” به یکدیگر مرتبط می شوند. سرعت مخصوص پمپ سانتریفوژ را اروپایی ها (واحد متریک) با nq نمایش می دهند و در سیستم انگلیسی با Ns.

طبق استاندارد API 610 سرعت مخصوص پمپ سانتریفوژ به شکل زیر محاسبه می گردد.

untitled

نکته: اگر تعداد طبقات یا مراحل پمپ بیش از یک مرحله باشد در رابطه بالا H بر تعداد طبقات تقسیم می گردد.

نکته: در سیستم اروپایی یا متریک سرعت مخصوص، اگر پمپ دو مکشه باشد باید Q را به دو تقسیم کنیم ولی در سیستم انگلیسی یا US این کار انجام نمی شود و کل جریان را در نظر می گیرند.

انتخاب پروانه های شعاعی (Redial)، نیمه محوری (Semi-axial) و محوری (Axial) به سرعت مخصوص و همچنین نوع پمپ وابسته می باشد. یک پمپ با سرعت مخصوص متوسط (Ns = 3100) ممکن است با یک پروانه شعاعی یا نیمه محوری ساخته شود که بستگی به نوع پمپ و اقتصادی بودن آن در کاربرد مورد نظر می باشد.

از فرمول سرعت مخصوص می توان برداشت های زیر را کرد:

  • برای تهیه یک پمپ با دبی کم و هد زیاد، سرعت مخصوص کم مورد نیاز می باشد. در سرعت مخصوص کمتر از 1000، راندامان با کاهش سرعت مخصوص به شدت افت می کند. از اینرو پایین ترین حد اقتصادی سرعت مخصوص برای پمپ های سانتریفوژ به طور عادی بین 258 تا 412 برای پمپ های کوچک و برای پمپ های بزرگتر بین 516 تا 774 می باشد. زیر این محدوده ها باید سرعت پمپ را افزایش داد یا پمپ های چند مرحله استفاده نمود تا سرعت مخصوص در این رنج قرار گیرد.
  • پمپ های خاص با پره های شعاعی یا پمپ های Pitot-tube ممکن است با سرعت مخصوص 1 ساخته شوند. راندمان این پمپ ها کم می باشد.
  • دبی زیاد و هد کم نیاز به پمپ هایی با سرعت مخصوص بالا دارد. حد بالایی اقتصادی برای سرعت مخصوص بین 18000 تا 23200 می باشد. بالاتر از این حدود ممکن است هزینه و افت ها به طور غیر قابل قبولی بالا باشد. اما کاربرد اقتصادی پمپ تنها با سرعت مخصوص تعیین نمی شود. اگر یک کاربرد پمپ نیاز به سرعت مخصوص بسیار بالا داشته باشد، جریان باید به دو یا چند پمپ موازی تقسیم گردد.

جدول زیر انواع متفاوت پروانه و خصوصیاتشان را لیست کرده است.

برای تبدیل سرعت مخصوص در سیستم متریک nq به سیستم انگلیسی Ns:

 N= nx 51.6

سرعت مخصوص پمپ سانتریفوژ

سرعت مخصوص پمپ سانتریفوژ

کاربردهای سرعت مخصوص پمپ سانتریفوژ :

تعیین تعداد طبقات پمپ:

اگر یک پمپ بخواهد هد بالایی تولید کند باید سرعت مخصوص کمی داشته باشد و در نتیجه راندمان پمپ افت می کند. به همین دلیل با افزایش تعداد طبقات پمپ سرعت مخصوص را افزایش می دهیم و به تبع آن راندمان پمپ افزایش می یابد.

تعیین نوع پروانه پمپ:

با افزایش سرعت مخصوص پمپ شکل پروانه از شعاعی به شکل محوری تغییر می کند. (به مقاله Impeller رجوع شود)

محاسبه راندمان و توان پمپ:

با در دست داشتن هد و دبی پمپ و انتخاب دور پمپ می توان سرعت مخصوص پمپ را بدست آورد و با کمک نمودار زیر می توان راندمان پمپ را محاسبه نمود. سپس با استفاده از فرمول زیر می توان توان پمپ را محاسبه نمود.

untitled

ρ چگالی ویژه سیال می باشد.

untitled