طراحی هیدرولیکی پمپ های کرایوژنیک

پمپ های کرایوژنیک از پمپ های حساس و پراهمیت در انتقال گازهای مایع هستند. به عنوان مثال این پمپ ها به منظور انتقال پروپان و بوتان مایع از مخازن کم فشار فازهای مختلف عسلویه به سمت کشتی های صادرات مورد استفاده قرار می گیرند. تست این پمپ ها با نیتروژن مایع با دمای منفی صد و نود و هشت درجه سانتی گراد انجام می گیرد. این پمپ ها از نوع مستغرق و دیفیوزری هستند. طراحی این پمپ ها از حساسیت خاصی برخودار است. یکی از حساسیت های طراحی هیدرولیکی این پمپ ها طراحی پمپ بدون وجود نیروهای شعاعی و محوری است. سیستم کنترل نیروهای تراست در این پمپ ها بگونه ای طراحی می شود که پمپ بصورت اتوماتیک از اعمال نیرو به بیرینگ ها جلوگیری می کند. پس از انجام فرآیند طراحی هیدرولیکی قطعات پروانه، دیفیوزر و ایندیوسر پمپ، شبیه سازی مجموعه ی پمپ به کمک نرم افزار CFX صورت گرفته است و اطمینان از کارکرد پمپ مطابق منحنی های عملکرد حاصل شده است.    

شبیه سازی انواع پمپ

استفاده از نرم افزار CFX در فرآیند طراحی پمپ ها الزامی است. امروزه در تمام کارخانه های پمپ سازی، در فرآیند طراحی هیدرولیکی پمپ ها پس از آنکه هندسه ی پروانه، دیفیوزر و یا حلزونی استخراج می گردد، بلافاصله هندسه برای ساخت ارسال نمی گردد. بلکه به منظور اطمینان از عملکرد صحیح پمپ، مجموعه پمپ تحت شبیه سازی با نرم افزار CFX قرار می گیرد. برای این منظور می بایست بالک سیال استخراج و مش بندی گردد و مشابه تست های عملکردی مورد تحلیل قرار گیرد. بدین ترتیب که با شبیه سازی پمپ در دبی های مختلف، میزان فشار تولیدی بررسی می گردد و منحنی H-Q و راندمان هیدرولیکی پمپ رسم می گردد. همچنین به منظور استخراج منحنی NPSH پمپ در هر دبی با کاهش فشار ورودی پمپ و شبیه سازی پمپ در حالت دوفازی، فشاری که افت سه درصد هد در آن رخ می دهد یافت می گردد و بدین ترتیب منحنی NPSH پمپ رسم می گردد. شبیه سازی پمپ علاوه بر استخراج منحنی های عملکرد پمپ، امکان بررسی بالانس های نیرویی در پمپ را نیز فراهم می سازد. شبیه سازی پمپ مقادیر متغیرهای مختلف را در تمام پمپ در اختیار کاربر قرار می دهد و بررسی جت و ویک ها، گردابه های احتمالی و سایر پدیده های سیالاتی ممکن خواهد بود.  پروژه پیش رو مربوط به طراحی و شبیه سازی یک پمپ BB3 هفت طبقه Double suction می شود.