پمپ خط لوله چگونه کار می کند؟

پمپ های خط لوله قلب هر سیستم حمل و نقل سیال ، مسئول حرکت مایعات و دوغاب در مسافت های وسیع ، اغلب در زمین های متنوع و تغییرات قابل توجه ارتفاع است. از نفت خام و گاز طبیعی گرفته تا آب و محصولات تصفیه شده ، این ماشین های قوی جریان کارآمد و مداوم منابع حیاتی را تضمین می کنند. درک چگونگی کار آنها شامل ترسیم در اصول دینامیک سیال ، طراحی مکانیکی و سیستم های کنترل است.

در هسته خود ، یک پمپ خط لوله انرژی را به مایعات منتقل می کند ، فشار خود را افزایش می دهد و باعث می شود که بر نیروهای مقاومت مانند اصطکاک در لوله و تفاوت در ارتفاع غلبه کند. این تبدیل انرژی در درجه اول از طریق یکی از دو اصل اصلی عملیاتی حاصل می شود: نیروی مرکز یا جابجایی مثبت .

پمپ های گریز از مرکز: کارگاه های خطوط لوله

اکثریت قریب به اتفاق پمپ های خط لوله پمپ های گریز از مرکز بشر این دستگاه های پویا بر اساس اصل تبدیل انرژی جنبشی چرخشی به فشار سیال عمل می کنند. در اینجا تفکیک عملکرد آنها وجود دارد:

1. چرخش پروانه: مؤلفه اصلی این است پیشرونده ، یک دیسک چرخان با یک سری ون های خمیده. هنگامی که پمپ در حال کار است ، یک موتور پروانه را با سرعت زیاد هدایت می کند.

2. ورود و شتاب سیال: سیال وارد پمپ در مرکز پروانه ، معروف به چشم بشر در حالی که پروانه می چرخد ​​، ون ها مایع را می گیرند و به دلیل نیروی گریز از مرکز ، آن را به سمت دور پروانه می چرخانند. این حرکت شعاعی به طور قابل توجهی سرعت مایعات را افزایش می دهد.

3. تبدیل فشار در حجم/دیفیوزر: مایع با سرعت بالا سپس وارد یک پوشش به تدریج در حال گسترش می شود وسیع یا مجموعه ای از ون های راهنمای ثابت به نام a پخش کننده بشر با حرکت سیال در این منطقه در حال گسترش ، سرعت آن کاهش می یابد و طبق اصل برنولی ، این کاهش انرژی جنبشی به انرژی فشار استاتیک تبدیل می شود.

4. تخلیه: مایع با فشار بالا در حال حاضر از پمپ از طریق نازل تخلیه و داخل خط لوله خارج می شود.

ویژگی های اصلی پمپ های خط لوله گریز از مرکز:

• تغییر سرعت جریان: پمپ های گریز از مرکز برای سرعت زیاد جریان مناسب هستند و می توانند با سهولت نسبی تغییرات در جریان را تحمل کنند.

• سر فشار: آنها با تغییر قطر پروانه ، سرعت و تعداد پروانه ها (مراحل) سر فشار ایجاد می کنند.

• تنظیمات چند مرحله ای: برای خطوط لوله مسافت طولانی که نیاز به فشارهای بسیار بالایی دارند ، می توان چندین پروانه را به صورت سری ترتیب داد و ایجاد کرد پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای بشر هر مرحله به سر فشار کل اضافه می شود.

• کارآیی: پمپ های گریز از مرکز مدرن برای راندمان بالا طراحی شده اند و مصرف انرژی را به حداقل می رساند.

• نگهداری: به طور کلی قوی است و در مقایسه با پمپ های جابجایی مثبت برای عملکرد مداوم نیاز به نگهداری نسبتاً کم دارد.

پمپ های جابجایی مثبت: برای برنامه های خاص

در حالی که کمتر برای عملیات خط لوله اصلی به دلیل پایین آمدن میزان جریان و مشکلات پالس کمتر رایج است ، پمپ های جابجایی مثبت در برنامه های خط لوله خاص استفاده می شود ، به ویژه در مواردی که فشارهای زیاد و کنترل دقیق جریان بسیار مهم است ، یا برای مایعات بسیار چسبناک. این پمپ ها با به دام انداختن حجم ثابت مایعات و سپس مجبور کردن آن حجم در لوله تخلیه کار می کنند.

انواع متداول عبارتند از:

• پمپ های متقابل (پمپ های پیستون/پیستون): اینها از پیستون یا پیستون استفاده می کنند که در یک سیلندر به جلو و عقب حرکت می کند. در سکته مغزی مکش ، مایع به داخل سیلندر کشیده می شود و در سکته مغزی تخلیه ، مجبور می شود. آنها به دلیل ایجاد فشارهای بسیار زیاد شناخته شده اند.

• پمپ های چرخشی (دنده ، پیچ ، پمپ های لوب): اینها از عناصر چرخان (چرخ دنده ها ، پیچ ها ، لوب ها) استفاده می کنند تا حفره های متحرک ایجاد کنند که مایع را از مکش به سمت تخلیه منتقل می کنند.

ویژگی های اصلی پمپ های خط لوله جابجایی مثبت:

• سرعت جریان ثابت: برای سرعت مشخص ، آنها بدون در نظر گرفتن فشار تخلیه ، سرعت جریان تقریباً ثابت را تحویل می دهند.

• قابلیت فشار بالا: قادر به ایجاد فشارهای بسیار بالا است.

• مایعات چسبناک: اغلب برای مایعات بسیار چسبناک که پمپ های گریز از مرکز با آنها می جنگند ، ترجیح می دهند.

• نبض: می تواند پالس ها را به خط لوله وارد کند ، که ممکن است به رطوبترها نیاز داشته باشد.

سیستم ها و ملاحظات حامی بحرانی

فراتر از خود پمپ ، چندین سیستم یکپارچه برای عملکرد پمپ خط لوله کارآمد و ایمن بسیار مهم هستند:

• Movers Prime: موتورهای برقی رایج ترین حرکت دهنده های اصلی برای پمپ های خط لوله ، به ویژه در تاسیسات ثابت هستند. توربین های گازی یا موتورهای دیزلی در مکان های از راه دور یا برای اضطراری استفاده می شود.

• سیستم های آب بندی: مهر و موم های مکانیکی یا بسته بندی برای جلوگیری از نشت مایعات در امتداد شافت پمپ که در آن وارد محفظه می شود بسیار حیاتی است.

• سیستم های تحمل: یاتاقان های قوی از شافت و پروانه چرخان پشتیبانی می کنند و بارهای شعاعی و محوری قابل توجهی را کنترل می کنند.

• سیستم های کنترل: سیستم های پیشرفته SCADA (کنترل نظارت و کسب داده) سیستم های کنترل و کنترل سرعت ، فشار ، سرعت جریان و سایر پارامترهای مهم را از راه دور کنترل و کنترل می کنند. درایوهای فرکانس متغیر (VFD) اغلب برای کنترل دقیق سرعت موتور و در نتیجه پمپ خروجی استفاده می شوند.

• دستگاه های ایمنی: دریچه های تسکین فشار ، مانیتورهای ارتعاش ، سنسورهای دما و سیستم های خاموش کردن اضطراری برای جلوگیری از آسیب و اطمینان از ایمنی عملیاتی یکپارچه هستند.

• ایستگاه های پمپاژ: در خطوط لوله طولانی ، چندین ایستگاه پمپاژ از لحاظ استراتژیک در طول مسیر برای تقویت فشار و جبران تلفات اصطکاک ، حفظ جریان مداوم قرار دارند.

پایان

پمپ های خط لوله شگفتی های مهندسی هستند که ستون فقرات زیرساخت های جهانی انرژی و آب را تشکیل می دهند. این که آیا این عمل پویا از یک پمپ گریز از مرکز است یا جابجایی مثبت پمپ پیستون ، نقش اساسی آنها یکسان است: برای انتقال کارآمد و قابل اعتماد مایعات از یک نقطه به نقطه دیگر. پیشرفت های مداوم در فناوری پمپ ، علوم مواد و سیستم های کنترل اطمینان حاصل می کند که این اجزای حیاتی همچنان مطالبات فزاینده ای را برای حمل و نقل ایمن و کارآمد در سراسر جهان برآورده می کنند. $ $