انواع پروانه پمپ پمپیران و کاربرد هرکدام
انواع پروانه پمپ پمپیران و کاربرد هرکدام (تکمیل بحث با تمرکز بر مواد و عمر خستگی)
انواع پروانهها، باید به تحلیل دقیقتر مواد مورد استفاده و پیامدهای انتخاب ماده بر عمر عملیاتی پروانه در محیطهای مختلف صنعتی تمرکز کرد. پمپیران اغلب از دو دسته اصلی مواد برای پروانهها استفاده میکند: فلزی و غیرفلزی.
۱. پروانههای فلزی: مقاومت در برابر فشار و دما
پروانههای فلزی (چدن خاکسترد، چدن نشکن، فولاد ریختهگری و فولادهای ضدزنگ) بخش عمده پروانههای مورد استفاده در کاربردهای سنگین را تشکیل میدهند.
الف) چدن خاکستری و چدن نشکن (Ductile Iron):
چدن نشکن به دلیل داشتن گرافیت به صورت کروی، استحکام کششی بهتری نسبت به چدن خاکستری دارد و مقاومت بیشتری در برابر ضربه از خود نشان میدهد، که آن را برای پمپهای آب عمومی مناسب میسازد. با این حال، در محیطهایی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی یا سایش ساینده وجود دارد، این مواد به سرعت دچار تنزل خواص میشوند.
ب) فولادهای ضدزنگ (Stainless Steels):
هنگامی که سیالات خورنده (اسیدی، قلیایی یا شور) مطرح میشوند، استفاده از فولادهای ضدزنگ سری 316 (که حاوی مولیبدن است) حیاتی است. مولیبدن به طور خاص مقاومت در برابر خوردگی حفرهای (Pitting Corrosion) را در محیطهای حاوی کلراید بهبود میبخشد.
پیچیدگی ریختهگری: ریختهگری پروانههای فولاد ضدزنگ بسیار پیچیدهتر از چدن است و نیاز به کنترل دقیق دمای انجماد دارد تا از تشکیل فازهای شکننده یا تخلخل جلوگیری شود. هرگونه تخلخل در پرههای پروانه، نقطه شروعی برای شکست خستگی تحت فشار متناوب است.
۲. پروانههای غیرفلزی: مقاومت در برابر شیمیایی و سایش
برای صنایع شیمیایی و فرآیندهایی که با اسیدها یا بازهای قوی سروکار دارند، استفاده از پروانههای کامپوزیتی یا پلاستیکی ضروری است:
الف) پلیپروپیلن (PP) و پلیوینیل کلراید (PVC):
این مواد در پمپهای کوچکتر یا سیستمهای انتقال مواد شیمیایی با غلظت متوسط استفاده میشوند. مزیت اصلی آنها مقاومت شیمیایی عالی و وزن کم است که فشار شعاعی کمتری به شافت وارد میکند. با این حال، آنها محدودیتهای جدی در دما (معمولاً زیر ۶۰ درجه سانتیگراد) و فشار عملیاتی دارند.
ب) پروانههای با پوشش لاستیکی یا الاستومری:
در پمپهای مخصوص مواد ساینده (Slurry Pumps)، گاهی پروانههای فلزی با لاستیک طبیعی یا مصنوعی پوشش داده میشوند. این لاستیک شوک ناشی از برخورد ذرات جامد را جذب میکند و از فرسایش سریع فلز جلوگیری مینماید. راندمان این پمپها به دلیل سختی سطح لاستیک و احتمال لایهبرداری (Chipping) در اثر ضربه، پایینتر است، اما عمر قطعات مصرفی را به شدت افزایش میدهد.
۳. تحلیل عمر خستگی (Fatigue Life)
عمر پروانه در نهایت توسط خستگی تعیین میشود. هرگونه عیب ریختهگری، ناهمگونی در ساختار یا عدم تقارن در تلرانس پرهها، به عنوان یک متمرکز کننده تنش (Stress Concentrator) عمل میکند. مهندسی پیشرفته پمپیران شامل فرآیندهایی مانند تستهای اولتراسونیک یا ذرات مغناطیسی برای اطمینان از سلامت ساختاری پروانه قبل از نصب است، بهویژه برای قطعاتی که در معرض بارگذاری متناوب شدید قرار دارند.
