Mechanical seal chamber

دوره کامل آموزش پمپ های API610 (پمپ های فرآیندی) بخش چهارده

 

محفظه آب بندهای مکانیکی (Mechanical seal Chamber):

برای آب بندی پمپ های فرآیندی تحت استاندارد API610 می بایست از آب بند مکانیکی مطابق با استاندارد(API682)  ISO 21049 استفاده شود. ابعاد محفظه آب بندی (Seal chamber) می بایست مطابق نیازمندی های جدول 7 و شکل 26 استاندارد API610 11^th Ed. باشد.

در ویرایش 11 استاندارد API610 بخش مربوط به آب بند مکانیکی از برگه های اطلاعاتی حذف شده و به برگه های اطلاعاتی استاندارد ISO 21049 ارجاع داده شده است.

·         بر اساس استاندارد  API682 بدون توجه به چیدمان و نوع آب بندی, آب بندهای مکانیکی باید به صورت کارتریج (Cartridge) باشند. طبق این استاندارد کارتریج آب بند مکانیکی شامل, بوش محافظ محور (Sleeve), Gland, آب بند اولیه, آب ثانویه و بقیه اجزاء آب بند مکانیکی می‌شود. آب بند مکانیکی باید بدون باز کردن محرک پمپ قابل باز کردن باشد.

·          آب بندهای مکانیکی به  کار رفته در پمپها باید به صورت متوازن (Balanced) باشند.

·         برای هم مرکز کردن Gland با محفظه آب بندی باید از نافی (Register Fit) استفاده شود. هم مرکز کردن اجزاء آب بندی با استفاده از محل پیچهای Gland قابل قبول نمی‌باشد. سطح نافی باید هم مرکز با محور بوده و Total Indicated Run-out آن نباید بیشتر از mm 125 باشد.(شکل 27)

·          عملکرد آب بند مکانیکی وابسته به مقدار Runout محفظه آب بندی است. مقدار Runout وجه جانبی محفظه آب بندی هنگامی که در راستای عمود بر محور اندازه‌گیری می‌شود نباید بیشتر از 0.5mm/mm باشد. (شکل 28)

Preview of API 610 12th Edition

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و تفاوت های آن با ویرایش 11

این مقاله توسط   Roger L. Jonesرییس کمیته تدوین استاندارد API610 و  Frank Korkowskiمدیر بازاریابی بخش آموزش شرکت Flowsever در سی امین سمپوزیسیوم بهره برداران پمپ و چهل و سومین سپوریسیوم توربوماشین در سال 2014 در تگزاس امریکا ارایه شده است. در این مقاله مروری بر نکات بر جسته استاندارد API 610 12 Ed. انجام شده است. این ویرایش استاندارد API 610 به زودی توسط موسسه API منتشر خواهد گردید.

این مقاله را می توانید از لینک زیر دریافت نمایید:

Download link

حجم: 465 کیلوبایت

رینگ‌های سایشی (Wear rings)

دوره کامل آموزش پمپ های API610 (پمپ های فرآیندی) - بخش سیزده

رینگ‌های سایشی (Wear rings)

 

·         رینگهای سایشی باید بر روی پوسته پمپ نصب شوند.  بر روی پروانه می توان هم از رینگ سایشی استفاده نمود ویا اینکه بر روی خود پروانه سطح  در تماس با رینگ سایشی پوسته را عملیات سطحی نمود و آن را به عنوان سطح سایشی در نظر گرفت.

·         به جز در حالتی که سختی سطح تماس رینگها بیشتر از 400 برینل است، سختی سطح تماس رینگها باید به اندازه 50 برینل با یکدیگر تفاوت داشته باشند.

·         رینگهای سایشی با انطباق پرسی در محل نصب می‌شوند و با استفاده از پین‌های قفل کنند، پیچ ویا خال جوش در محل محکم می‌شوند.

·          Ruining Clearances : طبق این استاندارد برای تعیین Clearances مورد نیاز مواردی مانند دمای پمپاژ, شرایط مکش و مشخصات سیالی پمپ شونده باید در نظر گرفته شود. اندازه Clearances باید به اندازه کافی باشد تا در شرایط ویژه کاری پمپ گریپاژ نکند. حداقل اندازه Clearances مورد نیاز برای قطرهای مختلف اجزاء دوار در جدول 6آورده شده است. برای چدن, برنز, فولادهایی سختکاری شده و موادی که مقدار سایش در آنها کم است از مقادیر جدول 6 استفاده می‌شود. برای موادی که مقاومت به سایش آنها کمتر است و همچنین دماهای بالاتر از 260C است، مقدار 125mm    به مقادیر مندرج در جدول 6 اضافه می گردد.

استانداردهای API

برای دریافت استانداردهای زیر به بخش استانداردها مراجعه نمایید

American Petroleum Institute (API)

• API 610 11th Edition (Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries)
• Download
  عنوان: API 610 11th edition
  حجم: 9.12 مگابایت

• API 610 10th Edition (Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries)
• Download
  حجم: 2.94 مگابایتپ

Vibration modal analysis

مجموعه اجزا دوار (Rotor)

دوره کامل آموزش پمپ های API610  (پمپ های فرآیندی)- بخش دوازده

مجموعه اجزا دوار (Rotor):

تعریف اجزا دوار: به مجموعه مونتاژ شده قطعات دوار پمپ گفته می شود.

          ·        پروانه ها می بایست بسته (Enclosed)، نیمه باز (Semi-open) یا باز(Open) باشند.

پروانه های بسته به موقعیت محوری حساسیت کمتری دارند لذا برای حالت هایی به دلایلی مانند تغییرات دمایی و یا نیرو های محوری امکان جابجایی وجود دارد گزینه مناسبی هستند. پمپ های نیمه باز دارای بازده بالاتری  هستند. در پمپ های عمودی موقعیت پروانه های نیمه باز را می توان با استفاده از Adjusting coupling تنظیم کرد. لذا راندمان پمپ را می توان بدون باز کردن آن در صورت لزوم بازیابی کرد. پروانه های باز عموما پروانه های جریان محوری بوده که می توانند دبی بالا با هد کم تولید کنند.

          ·        پروانه باید به صورت یکپارچه ساخته شود

          ·        پروانه پمپ باید بوسیله خار به محور متصل شود, استفاده از پین برای اتصال پروانه به محور قابل قبول نمی‌باشد. در پمپهای Overhung برای محکم کردن پروانه به محور باید از پیچ‌های کلاهی (Cap Screw) و مهره‌های کلاهی (Cap Nut) استفاده شود. رزوه پیچ و یا مهره نگهدارنده پروانه می بایست باید به گونه‌ای باشد، که نیروهای وارد به آنها تمایل به محکمتر کردن آنها داشته باشند و در ضمن این اجزاء را باید با روش موثری قفل کرد تا از حرکت کردن آنها جلوگیری شود.

          ·        تمام جا خارها مطابق استاندارد ISO 3117 می بایست Fillet بخورند.

          ·        تلرانس عبوری Shaft sleeve بر روی شف می بایست بر اساس استاندارد ISO286 معادل F7/h6 باشد.

          ·        تمام طول محور پمپ باید ماشینکاری و پرداخت شده و Total Indicated Runout آن نباید بیشتر از mm 25 باشد.

          ·        برای اینکه عملکرد آب بندی‌ها مطلوب باشد حداکثر مقدار خیز در سخت‌ترین شرایط دینامیکی محدوده عملکرد مجاز پمپ در محل رینگ آب بندی اولیه
(Primury Seal Face) نباید از mm 50 بیشتر باشد.

طراحی پمپ در شرکت تدبیر انرژی امید

یکی از فعالیت های اصلی شرکت تدبیر انرژی امید انجام طراحی هیدرولیکی و مکانیکی پمپ های API 610 و پمپ مصارف خاص از ابتدا تا انتها شامل انجام طراحی هیدرولیکی، طراحی مکانیکی، تهیه نقشه های ساخت و مونتاژ و مدارک و مستندات مربوطه می باشد. تمام طراحی و تحلیل هیدرولیکی و مکانیکی توسط نرم افزارهای روز دنیا در این زمینه مانند    CFturbo, Ansys, Solidworks, Catia انجام می پذیرد.

در زیر نمونه ای از کارهای انجام شده توسط کارشناسان این شرکت آورده شده است.

تحلیل پروانه و ایندیوسر

نقشه سه بعدی پمپ OH2  طراحی شده بر اساس استاندارد API610 11^th Ed.

مدل های سه بعدی پوسته پمپ BB1 دو طبقه با پروانه یک مکشه

نازل‌ها و اتصالات پوسته پمپ

دوره کامل آموزش پمپ های API610  (پمپ های فرآیندی)- بخش یازده

نازل‌ها و اتصالات پوسته پمپ:

نازل ها و دیگر اتصالات به پوسته می بایست بر اساس اندازه های استاندارد بوده و استفاده از این سایز ها مجاز نمی باشد:

DN 32, DN 65, DN 90, DN 125, DN 175 and DN 225 (NPS 1 1/4, NPS 2 112, NPS 3 1/2, NPS 5, NPS 7 and NPS 9

اندازه دیگر اتصلات به پوسته پمپ به جز نازل های مکش و تخلیه می بایست حداقل DN15 برای پمپ هایی با نازل تخلیه DN50 و کوچکتر بوده  و همچنین  DN20 برای پمپ هایی با نازل تخلیه DN80 و بزرگتر می بایست در نظر گرفته شود.

نازل های مکش و رانش:

فلنج های چدنی می بایست به صورت Flat-faced  باشند.

فلنج های غیر چدنی می بایست حداقل مطابق ISO 7005-1 PN50  باشند

 

نیروها و ممان‌های مجاز

خطاهای ساخت سیستم لوله کشی، حرکت تکیه گاههای لوله‌ها و تغییرات دما موجب اعمال نیروها و گشتاورهایی با نازل‌ها می‌شوند. این نیروها تمایل به حرکت دادن پوسته پمپ نسبت به محرک پمپ دارند. برای همین در استاندارد API 610 مقادیر خاصی در نظر گرفته شده است که در جدول 5 استاندارد API610  ویرایش 11 ذکرشده اند. برای نازل‌های هر پمپ دستگاه مختصاتی در نظر گرفته شده است. این دستگاههای مختصات در شکلهای زیر به نمایش در آمده است.

 

نکات مهم استاندارد API610 در خصوص طراحی پمپ ها- بخش اول

دوره کامل آموزش پمپ های API610  (پمپ های فرآیندی)- بخش هشت

نکات مهم استاندارد API610 ویرایش 11 در خصوص طراحی پمپ ها

قسمت اول - موارد عمومی

- حداقل عمر تجهیزاتی که تحت این استاندارد طراحی و ساخته می‌شوند (به جز اجزاء سایشی که در جدول 20 استاندارد آمده است.) 20 سال است و این تجهیزات باید بتوانند سه سال بدون توقف کار کنند. باید توجه کرد که تعمیرات معمولی و بازرسی های مشخص شده در دفترچه های نگهداری پمپ موجب عدم رعایت این نیازمندی استاندارد نمی باشد، بلکه هر گونه خرابی ناخواسته، عملکرد نامناسب که موجب شود تا پمپ نیاز به تعمیرات کلی   (Overhual) پیدا کند موجب نقض این نیازمندی می گردد. بدیهی این نیازمندی مربوط به طراحی بوده و امکان دارد شرایطی مانند استفاده نامناسب از پمپ و یا شرایط سخت کاری موجب شود تا در عمل پمپ ها نتوانند این نیازمندی را رعایت کنند.

جدول شماره 20 استاندارد API610 11^th Ed.

 - باید بتوان ارتفاع آبدهی(Head) پمپ را با افزایش قطر چرخ و یا تغییر طراحی هیدرولیکی آن به مقدار 5 درصد افزایش داد.

- پمپها باید بتوانند تا حداکثر سرعت خود کار کنند، حداکثر سرعت شامل موارد ذیل می باشد:

       سرعت معادل سرعت سنکرن موتور با توجه به فرکانس شبکه تغذیه. این سرعت از فرمول ذیل محاسبه می گردد:

Sync. Speed= 120 × frequency / Pole Number of El. Motor

      105 درصد سرعت کاری برای پمپ های دور متغییر

 

- منحنی پمپ هایی که لزجت سیال آنها بیشتر از آب است می بایست بر اساس ISO/TR 17766 تصیصح شده و ضرایب تصحیح درمنحنی مشخص گردد.

- پمپهایی که دارای منحنی مشخصه پایدار هستند برای تمامی شرایط کاری ترجیح داده می‌شوند. ولی در حالتی که پمپ قرار است به صورت موازی با پمپ دیگر کار کند منحنی پایدار لازم می باشد. در حالت عملکرد پمپ ها نسبت هد حداکثر به هد کاری می بایست حداقل 10درصد باشد.

- پمپ ها می بایست دارای محدود ترجیحی کاری (Preferred operating region) معادل 70 تا 120 درصد نقطه بهترین راندمان(Best Efficiency Point) پروانه کاری بوده و دبی کاری پمپ باید در محدوده 80 تا 110 درصد بهترین نقطه کاری پمپ باشد.

- نیاز به خنک کاری توسط سازنده پمپ تشخیص داده شده و روش آن می بایست به تایید خریدار برسد. استفاده از فن خنک کننده می بایست انتخاب اول سیستم خنک کاری باشد. درصورتی که استفاده از فن برای خنک کاری جوابگو نباشد می بایست از Plan مشخص شده در Annex B استاندارد API610 11^th Ed. استفاده شود.

- تمامی تجهیزات باید به گونه‌ای طراحی و ساخته شوند که امکان تعمیر سریع و اقتصادی فراهم شود. قطعات اصلی مانند اجزاء پوسته پمپ و محفظه یاتاقانها باید به گونه‌ای طراحی و ساخته شوند که امکان همراستایی دقیق و مطمئن هنگام بستن قطعات فراهم شود. سطوح تماس پوسته پمپ و مجموعه محفظه یاتاقان برای بدست آوردن توازی سطوح باید کاملاً ماشینکاری شوند. در صورتی که امکان ماشین کاری کامل سطوح نباشد. چهار ناحیه با حداقل طول قوسی 25mm روی هر سطح ماشینکاری می‌شود. این چهار ناحیه روی هر سطح به گونه‌ای ایجاد می‌شوند تا هنگام نصب هر ناحیه ناحیه‌ای متناظر و روبروی خود در سطح مقابل داشته باشد.

- به غیر از پمپهای Vertically Suspended  پوسته پمپها باید طوری طراحی شود که بدون احتیاج به باز کردن اتصالات لوله کشی خط رانش و مکش بتوان اجزاء داخلی پمپ را جابجا کرد.

- پمپ های مشخص شده در جدول 3 استاندارد به دلیل موارد خاص طراحی فقط در صورتی می بایست استفاده گردند که مشتری تقاضا کرده و سازنده هم تجربه ثابت شده در خصوص ساخت این پمپ ها داشته باشد. 

این مطلب ادامه دارد. ادامه آن به زودی در اختیار علاقه مندان قرار می گیرد.

API 610 11th ed -table1

دوره کامل آموزش پمپ های API610  (پمپ های فرآیندی)- بخش هفت

جدول شماره 1 استاندارد API 610 11th ed.در این جدول دسته بندی پمپ ها که ذکر گردید به طور بکجا قابل ملاحظه می باشد: