Psychrometric Chart Use

Psychrometric Chart Use

Figure 1. Psychrometric Chart

Psychrometric Chart and Air Characteristics

A psychrometric chart presents physical and thermal properties of moist air in a graphical form. It can be very helpful in troubleshooting greenhouse or livestock building environmental problems and in determining solutions. Understanding psychrometric charts helps visualization of environmental control concepts such as why heated air can hold more moisture, and conversely, how allowing moist air to cool will result in condensation. The objective of this fact sheet is to explain characteristics of moist air and how they are used in a psychrometric chart. Three examples are used to illustrate typical chart use and interpretation. Properties of moist air are explained in the Definitions at the end for your reference during the following discussions.

Psychrometric charts are available in various pressure and temperature ranges. Figure 1, at the top of the page, is for standard atmospheric pressure (14.7 psi) and temperatures of 30^o to 120 ^oF which is adequate for most greenhouse or livestock housing applications. Psychrometric properties are also available as data tables, equations, and slide rulers.

A psychrometric chart contains a lot of information packed into an odd-shaped graph. If we dissect the components piece by piece, the usefulness of the chart will be clearer. Boundaries of the psychrometric chart are a dry-bulb temperature scale on the horizontal axis, a humidity ratio (moisture content) scale on the vertical axis, and an upper curved boundary which represents saturated air or 100 percent moisture holding capacity. The chart shows other important moist air properties as diagrammed in Figure 2: wet-bulb temperature; enthalpy; dewpoint or saturation temperature; relative humidity; and specific volume. See Definitions for explanation of these terms. Moist air can be described by finding the intersection of any two of these properties and from that point all the other properties can be read. The key is to determine which set of lines on the chart represent the air property of interest. Some practice with examples will help. Use Figures 2 and 3 with the psychrometric chart in Figure 1 to verify whether you can find each air property.

An understanding of the shape and use of the psychrometric chart will help in diagnosing air temperature and humidity problems. Note that cooler air (located along lower, left region of chart) will not hold as much moisture (as seen on the y-axis' humidity ratio) as warm air (located along right side of chart). A rule of thumb, inside typical greenhouses or animal buildings during winter conditions, is that a 10^oF rise in air temperature can decrease relative humidity 20 percent. Use of a psychrometric chart will show that this is roughly true. For example, to decrease relative humidity in a winter greenhouse during a critical time period, we could heat the air.

Figure 2. Properties of moist air on a psychrometric chart. Wet-bulb temperature and enthalpy use the same chart line but values are read off seperate scales.

Use of Psychrometric Chart in Greenhouse and Barn

Example 1 Find air properties

A sling psychrometer gives a dry-bulb temperature of 78^oF and a wet-bulb temperature of 65^oF. Determine other moist air properties from this information. Two useful air properties for environmental analysis in agricultural buildings would be relative humidity and dewpoint temperature. Relative humidity is an indicator of how much moisture is in the air compared to desirable moisture conditions, and dewpoint temperature indicates when condensation problems would occur should the (dry-bulb) temperature drop.

Find the intersection of the two known properties, dry-bulb and wet-bulb temperatures, on the psychrometric chart, Figure 1. The dry-bulb temperature is located along the bottom horizontal axis. Find the line for 78^oF, which runs vertically through the chart. Wet-bulb temperature is located along diagonal dotted lines leading to scale readings at the upper, curved boundary marked "saturation temperature". The intersection of the vertical 78^oF dry-bulb line and the diagonal 65^oF wet-bulb line has now established a "state point" for the measured air. Now read relative humidity as 50 percent (curving line running from left to right up through the chart) and dewpoint temperature as 58^oF (follow horizontal line, moving left, toward the curved upper boundary of saturation temperatures). This example is shown in Figure 3 so you may check your work.

What might we conclude from this information? The relative humidity of 50 percent is acceptable for most livestock and greenhouse applications. If we allowed the air temperature (dry-bulb) to decrease to 58^oF (dewpoint) or below, the air would be 100 percent saturated with moisture and condensation would occur. The humidity ratio, as seen on the vertical, y-axis scale, is a reliable indicator of air moisture level since it reflects the pounds of moisture contained in a pound of dry air and does not fluctuate with dry-bulb temperature readings as does relative humidity. The humidity ratio for air in this example is about 0.0104 lb moisture/ lb dry air (move right horizontally from state point to humidity ratio scale).

Figure 3. Diagram of Example 1. Verify these values on the psychrometric chart (Figure 1).

Example 2 Winter ventilation

Often air is heated before it is introduced into greenhouse or young-livestock building environments. Consider an application where outdoor air at 40^oF (dry-bulb) temperature and 80 percent relative humidity is heated to 65^oF (dry-bulb) before it is distributed throughout the building.

Find the state point for the incoming cool air on the lower left portion of the psychrometric chart (point A in Figure 4) Note that other properties of the 40^oF air include a wet-bulb temperature of 38^oF a dewpoint temperature of about 34^oF and humidity ratio of 0.0042 lb moisture/ lb dry air. Heating air involves an increase in the dry-bulb temperature with no addition or reduction in the air's water content. The heating process moves horizontally to the right along a line of constant humidity ratio. See Figure 4 for this heating process between points A and B. Heating the air to 65^oF (dry-bulb) has resulted in decreasing the relative humidity to about 32 percent. The heated air entering the building is dry enough to be useful in absorbing moisture from the plant or animal environment. (Verify that the heated air at point B continues to have a dewpoint of 34^oF and humidity ratio of 0.0042 lb moisture/ lb dry air.) The heated air, with its lower relative humidity, can be mixed with moist, warm air already in the building. As fresh air moves through an animal environment, it will pick up additional moisture and heat before it reaches the ventilation system exhaust. We might measure the exhausted air conditions at 75^oF (dry-bulb) and 70 percent relative humidity, represented by point C in Figure 4. Note that in this exhausted air, the humidity ratio has tripled to 0.013 lb moisture/ lb dry air. This means that a lot more water is ventilated out of the building in the warm, moist exhaust air than was brought in by the cold, high relative humidity incoming air. This is one of the major functions of a winter ventilation system: removal of moisture from the plant or animal environment.

The air surrounding us is a mixture of dry air and moisture and it contains a certain amount of heat. We are used to dealing with air temperature, relative humidity and, oftentimes, the dewpoint as weather conditions are discussed. All these properties and more are contained in a psychrometric chart. Chart shape and complexity take some getting used to. Refer to Figures 1 and 2. You will find that the upper curved boundary of the chart has one temperature scale yet can represent three types of temperature: wet-bulb, dry-bulb, and dewpoint. This upper curved boundary also represents 100 percent relative humidity or saturated air.

Figure 4. Diagram of Example 2. Outdoor air at 40^oF,80 percent relative humidity (point A is heated to 65^oF (point B) for use in ventilation. Exhaust air (point C) at 75^oF and 70% relative humidity contains three times the moisture of the fresh air (point A and B).

Example 3 Winter ventilation

Evaporative cooling uses heat contained in the air to evaporate water. Air temperature (dry-bulb) drops while water content (humidity) rises to the saturation point. Evaporation is often used in hot weather to cool ventilation air. The process moves upward along the line of constant enthalpy or constant web-bulb temperature, for example, from point D to point E in Figure 5. Notice that hot dry air (points D to E with a 24^oF temperature drop) has more capacity for evaporative cooling than hot humid air (points F to G with only a 12^oF temperature decrese).

Figure 5. Diagram of Example 3. Evaporative cooling process with hot dry air from points D to E and with hot humid air from points F to G. Notice greater evaporative cooling capacity with dry air.

Definitions

Dry-bulb temperature is the commonly measured temperature from a thermometer. It is called "dry-bulb" since the sensing tip of the thermometer is dry (see "wet bulb temperature" for comparison). Dry-bulb temperature is located on the horizontal, or x-axis, of the psychrometric chart and lines of constant temperature are represented by vertical chart lines. Since this temperature is so commonly used, it can be assumed that temperatures are dry-bulb temperatures unless otherwise designated.

Relative humidity is a measure of the amount of water air can hold at a certain temperature. It is "relative" with respect to the amount of water that air, at that same temperature, can hold at 100 percent humidity, or saturation. Air temperature (dry-bulb) is important because warmer air can hold more moisture than cold air. Air at 60 percent relative humidity contains 60 percent of the water it could possibly hold (at that temperature). It could pick up 40 percent more water to reach saturation. Lines of constant relative humidity are represented by the curved lines running from the bottom left and sweeping up through to the top right of the chart. The line for 100 percent relative humidity, or saturation, is the upper, left boundary of the chart.

Humidity ratio of moist air is the weight of the water contained in the air per unit of dry air. This is often expressed as pounds of moisture per pound of dry air. Since the humidity ratio of moist air is not dependent on temperature, as is relative humidity, it is easier to use in calculations. Humidity ratio is found on the vertical, y-axis with lines of constant humidity ratio running horizontally across the chart.

Dewpoint temperature indicates the temperature at which water will begin to condense out of moist air. Given air at a certain dry-bulb temperature and relative humidity, if the temperature is allowed to decrease, the air is no longer able to hold as much moisture. When air is cooled, the relative humidity increases until saturation is reached and condensation occurs. Condensation occurs on surfaces which are at or below the dewpoint temperature. Dewpoint temperature is determined by moving from a state point horizontally to the left along lines of constant humidity ratio until the upper, curved, saturation temperature boundary is reached.

Wet-bulb temperature is determined when air is circulated past a wetted sensor tip. It represents the temperature at which water evaporates and brings the air to saturation. Inherent in this definition is an assumption that no heat is lost or gained by the air. This is different from dewpoint temperature where a decrease in temperature, or heat loss, decreases the moisture holding capacity of the air, and hence, water condenses. Determination of wet-bulb temperature on this psychrometric chart, follows lines of constant enthalpy but values are read off the upper, curved, saturation temperature boundary.

Enthalpy is the heat energy content of moist air. It is expressed in Btu per pound of dry air and represents the heat energy due to temperature and moisture in the air. Enthalpy is useful in air heating and cooling applications. The enthalpy scale is located above the saturation, upper boundary of the chart. Lines of constant enthalpy run diagonally downward from left to right across the chart. Lines of constant enthalpy and constant wet-bulb are the same on this chart but values are read off separate scales. More accurate psychrometric charts use slightly different lines for wet-bulb temperature and enthalpy.

Specific volume indicates the space occupied by air. It is the increase of density and is expressed as a volume per unit weight (density is weight per unit volume). Warm air is less dense than cool air which causes warmed air to rise. This phenomena is known as thermal buoyancy. By similar reasoning, warmer air has greater specific volume and is hence lighter than cool air. On the psychrometric chart, lines of constant specific volume are almost vertical lines with scale values written below the dry-bulb temperature scale and above the upper boundary's saturation temperature scale. On this chart, values range from 12.5 to 15.0 cubic feet/ pound of dry air. Greater specific volume is associated with warmer temperatures (dry-bulb).

Basic Engine Parts

The core of the engine is the cylinder, with the piston moving up and down inside the cylinder. The engine described above has one cylinder. That is typical of most lawn mowers, but most cars have more than one cylinder (four, six and eight cylinders are common). In a multi-cylinder engine, the cylinders usually are arranged in one of three ways: inline, V or flat (also known as horizontally opposed or boxer), as shown in the following figures.

Figure 2. Inline - The cylinders are arranged in a line in a single bank.

Figure 3. V - The cylinders are arranged in two banks set at an angle to one another.

Figure 4. Flat - The cylinders are arranged in two banks on opposite sides of the engine.

Different configurations have different advantages and disadvantages in terms of smoothness, manufacturing cost and shape characteristics. These advantages and disadvantages make them more suitable for certain vehicles.

Let's look at some key engine parts in more detail.

Spark plug 
The spark plug supplies the spark that ignites the air/fuel mixture so that combustion can occur. The spark must happen at just the right moment for things to work properly.

Valves 
The intake and exhaust valves open at the proper time to let in air and fuel and to let out exhaust. Note that both valves are closed during compression and combustion so that the combustion chamber is sealed.

Piston
A piston is a cylindrical piece of metal that moves up and down inside the cylinder.

Piston rings
Piston rings provide a sliding seal between the outer edge of the piston and the inner edge of the cylinder. The rings serve two purposes:

• They prevent the fuel/air mixture and exhaust in the combustion chamber from leaking into the sump during compression and combustion.
• They keep oil in the sump from leaking into the combustion area, where it would be burned and lost.

Most cars that "burn oil" and have to have a quart added every 1,000 miles are burning it because the engine is old and the rings no longer seal things properly.

Connecting rod
The connecting rod connects the piston to the crankshaft. It can rotate at both ends so that its angle can change as the piston moves and the crankshaft rotates.

Crankshaft 
The crankshaft turns the piston's up and down motion into circular motion just like a crank on a jack-in-the-box does.

Sump 
The sump surrounds the crankshaft. It contains some amount of oil, which collects in the bottom of the sump (the oil pan).

جايرو چيست؟

جايرو دستگاه کوچکي است که معمولآ شامل دو قسمت حس کننده (Sensor) و پردازشگر (Processor) بوده و رفتار ارتعاشي و ناخاسته دم را بر اثر عوامل مختلف نظير باد جانبي ,بد کار کردن موتور (و متعاقبآ افزايش و کاهش گشتاور ملخ اصلي) خنثي مي سازد. جايرو بر سر راه گيرنده و سرووي رادار قرار گرفته و فرمان ارسالي به رادار را تصحيحح مي کند. در واقع جايرو براي کنترل رادار همانند کمک خلباني است که از خود خلبان بهتر عمل مي کند.
جايروها از لحاظ مکانيزم داخلي به دو نوع جايروي مکانيکي (Mechanical Gyro) و پيزو جايرو (Piezo Gyro) و از نظر عملکرد به دو نوع Heading Hold و Non Heading Hold (ياRate Gyro)تقسيم مي شوند.
در قلب حسگر يک جايروي مکانيکي يک وزنه کوچک در حال چرخش وجود دارد که از يک موتور الکتريکي کوچک نيرو مي گيرد. چرخش وزنه خاصيت ژيروسکوپيک ايجاد کرده و هر حرکت در راستاي محور عرض يا به عبارتي هر چرخش يا ارتعاشي حول محور عموودي,توسط وزنه چرخان احساس مي شود. به اين صورت که به دليل خاصيت ژيرسکوپي به سمت عمود بر راستاي نيرو منحرف شد و اين انحرف بسيار محدود سيگنالي را براي واحد پردازشگر و نهايتآ سروو ارسال مي کنند تا حرکت ناخواسته را خنثي کند. اين جايروها که نظر عملکرد از نوع Non HeadingHold يا Rate Gyro مي باشند توسط يک کمپاني آلماني به نام KAVAN Corporation در سال 1978 به بازار عرضه شد.
نوع جديتر,دقيق تر و گرانتر جايروها,Piezo Electric يا Piezo Gyro مي باشند . نمونه دست ساز اين جايروها از سال 1988 توسط چند مدلر مستقل مورد استفاده قرار گرفت و اولين بار توسط شرکت فوتابا (Futaba) به توليد انبوه رسيد . پيزو جايروها عملکرد بسيار بهتري نسبت به جايروهاي مکانيکي دارند . به دليل اينمه اين جايروها هيچ قطعه متحرکي ندارند,بسيار کم مصرف تر بوده و مي توانند در ابعاد کوچک تري ساخته شوند. در حسگر اين جايرو ها از صفحه پيزو الکتريک (Piez crystal) استفاده شده که با کمترين خشمي اختلاف ولتار ايجاد مي کنند.
در واقع Piezo crystal از دو صفحه چسبيده به هم تشکيل شده که با خم شدن آن يک صفحه تحت کشش صفحه ديگر تحت فشار قرار مي گيرد و اختلاف ولتار ايجاد مي کند. وقتي حسگر جايرو در مکان مناسب نسب مي شود کوچک ترين حرکت دم به سمت چپ شدن صفحه پيزوالکتريک شده و در فرمان خنثي کننده به سمت سرووي رادر ارسال مي شود.
پيزو جايروها مي توانند به صورت Heading Hold و Non Heading Hold عمل کنند. نوع اول دماغه هليکوپتر را در هر شرايط در يک جهت نگه مي دارد تا فرماني از سوي خلبان ارسال شود. بنابراين در صورت استفاده اين جايروها نيازي به ترکيب گام ملخ دم با کلکتيو (Tail rotor/collective pitch mix) نمي باشد. اما نوع دوم فقط حرکات ارتعاشي ناخواسته را خنثي کرده و در پرواز ايستا نمي تواند جهت دماغه را ثبت نگه دارد. بنابراين دماغه به سمت باد تغيير جهت مي دهد.عيب Rate Gyro ها اين است که نمي توانند فرمان خلبان را از عوامل ديگر مانند کم زياد شدن سرعت باد جانبي,تشخيص دهند. بنابراين دو درجه تنظيم حساسيت بر روي واحد پردازشگر آنها تعبيه شده که شما بتوانيد با دو تنظيم مختلف پرواز بهتري داشته باشيد. اگر حساسيت جايرو را زياد کنيد بازه بيشتري از حرکت  سر سروو تحت کنترل جايرو قرار مي گيرد که اين براي پروازهاي ايروباتيک مناسب نيست.براي عملکرد بهتر است با استفاده از برنامه ATV راديو کنترل, بازه حرکت سروو را بيشتر کنيد تا محدوده اختيار فرمان بيشتري گردد. اما در مقابل جايروهاي Heading Hold مي توانند فرمان خلبان را از عوامل ديگر تشخيص دهند.

 تنها عيب اين جايروها اين است که صفحه پيزوالکتريک آنها نسبت به دما حساس بوده و تغييرات خاصيت مي دهند که البته اين مربوط به پيزو جايروهاي اوليه بوده و در جايروهاي جديد تا حد قابل قبولي مرتفع شده است.

 

 

منبع:http://solidsmechanic.persiangig.com

How are 4-cylinder and V6 engines different?

The number of cylinders that an engine contains is an important factor in the overall performance of the engine. Each cylinder contains a piston that pumps inside of it and those pistons connect to and turn the crankshaft. The more pistons there are pumping, the more combustive events are taking place during any given moment. That means that more power can be generated in less time.

4-Cylinder engines commonly come in “straight” or “inline” configurations while 6-cylinder engines are usually configured in the more compact “V” shape, and thus are referred to as V6 engines. V6 engines have been the engine of choice for American automakers because they’re powerful and quiet but still light and compact enough to fit into most car designs.

All imagery © HowStuffWorks or their respective copyright Holder.
The inline 4-cylinder engine of the Lotus Elise.

Historically, American auto consumers turned their noses up at 4-cylinder engines, believing them to be slow, weak, unbalanced and short on acceleration. However, when Japanese auto makers, such as Honda and Toyota, began installing highly-efficient 4-cylinder engines in their cars in the 1980s and 90s, Americans found a new appreciation for the compact engine. Even though Japanese models, such as the Toyota Camry, began quickly outselling comparable American models, U.S. automakers, believing that American drivers were more concerned with power and performance, continued to produce cars with V6 engines. Today, with rising gas prices and greater public environmental awareness, Detroit seems to be reevaluating the 4-cylinder engine for its fuel efficiency and lower emissions.

All imagery © HowStuffWorks or their respective copyright Holder.
The turbocharged 3.8-liter V6 engine of a Nissan GT-R.

As for the future of the V6, in recent years the disparity between 4-cylinder and V6 engines has lessened considerably. In order to keep up with the demand for high gas-mileage and lower emission levels, automakers have worked diligently to improve the overall performance of V6 engines. Many current V6 models come close to matching the gas-mileage and emissions standards of the smaller, 4-cylinder engines. So, with the performance and efficiency gaps between the two engines lessening, the decision to buy a 4-cylinder or V6 may just come down to cost. In models that are available with either type of engine, the 4-cylinder version can run up to $1000 cheaper than the V6. So, regardless of what kind of performance you’re looking to get out of your car, the 4-cylinder will always be the budget buy.

One final note: It’s not a good idea to try to install a V6 engine into a car model that comes with a standard 4-cylinder. Retrofitting a 4-cylinder car to handle a V6 engine could cost more than simply buying a new car.

Engine Problems

So you go out one morning and your engine will turn over but it won't start... What could be wrong? Now that you know how an engine works, you can understand the basic things that can keep an engine from running. Three fundamental things can happen: a bad fuel mix, lack of compression or lack of spark. Beyond that, thousands of minor things can create problems, but these are the "big three." Based on the simple engine we have been discussing, here is a quick rundown on how these problems affect your engine:

Bad fuel mix - A bad fuel mix can occur in several ways:

• You are out of gas, so the engine is getting air but no fuel.
• The air intake might be clogged, so there is fuel but not enough air.
• The fuel system might be supplying too much or too little fuel to the mix, meaning that combustion does not occur properly.
• There might be an impurity in the fuel (like water in your gas tank) that makes the fuel not burn.

Lack of compression - If the charge of air and fuel cannot be compressed properly, the combustion process will not work like it should. Lack of compression might occur for these reasons:

• Your piston rings are worn (allowing air/fuel to leak past the piston during compression).
• The intake or exhaust valves are not sealing properly, again allowing a leak during compression.
• There is a hole in the cylinder.

The most common "hole" in a cylinder occurs where the top of the cylinder (holding the valves and spark plug and also known as the cylinder head) attaches to the cylinder itself. Generally, the cylinder and the cylinder head bolt together with a thin gasket pressed between them to ensure a good seal. If the gasket breaks down, small holes develop between the cylinder and the cylinder head, and these holes cause leaks.

Scott Olson/Getty Images
Doing regular engine maintenance can help you avoid future repairs.

Lack of spark - The spark might be nonexistent or weak for a number of reasons:

• If your spark plug or the wire leading to it is worn out, the spark will be weak.
• If the wire is cut or missing, or if the system that sends a spark down the wire is not working properly, there will be no spark.
• If the spark occurs either too early or too late in the cycle (i.e. if the ignition timing is off), the fuel will not ignite at the right time, and this can cause all sorts of problems.

Many other things can go wrong. For example:

• If the battery is dead, you cannot turn over the engine to start it.
• If the bearings that allow the crankshaft to turn freely are worn out, the crankshaft cannot turn so the engine cannot run.
• If the valves do not open and close at the right time or at all, air cannot get in and exhaust cannot get out, so the engine cannot run.
• If someone sticks a potato up your tailpipe, exhaust cannot exit the cylinder so the engine will not run.
• If you run out of oil, the piston cannot move up and down freely in the cylinder, and the engine will seize.

In a properly running engine, all of these factors are within tolerance.

Engine Cooling, Air-intake and Starting Systems

The cooling system in most cars consists of the radiator and water pump. Water circulates through passages around the cylinders and then travels through the radiator to cool it off. In a few cars (most notably Volkswagen Beetles), as well as most motorcycles and lawn mowers, the engine is air-cooled instead (You can tell an air-cooled engine by the fins adorning the outside of each cylinder to help dissipate heat.). Air-cooling makes the engine lighter but hotter, generally decreasing engine life and overall performance. See How Car Cooling Systems Work for details.

Diagram of a cooling system showing how all the plumbing is connected

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

So now you know how and why your engine stays cool. But why is air circulation so important? Most cars are normally aspirated, which means that air flows through an air filter and directly into the cylinders. High-performance engines are either turbocharged or supercharged, which means that air coming into the engine is first pressurized (so that more air/fuel mixture can be squeezed into each cylinder) to increase performance. The amount of pressurization is called boost. A turbocharger uses a small turbine attached to the exhaust pipe to spin a compressing turbine in the incoming air stream. A supercharger is attached directly to the engine to spin the compressor.

Photo courtesy Garrett 

See How Turbochargers Work for details.

Increasing your engine's performance is great, but what exactly happens when you turn the key to start it? The starting system consists of an electric starter motor and a starter solenoid. When you turn the ignition key, the starter motor spins the engine a few revolutions so that the combustion process can start. It takes a powerful motor to spin a cold engine. The starter motor must overcome:

• All of the internal friction caused by the piston rings
• The compression pressure of any cylinder(s) that happens to be in the compression stroke
• The energy needed to open and close valves with the camshaft
• All of the "other" things directly attached to the engine, like the water pump, oil pump, alternator, etc.

Because so much energy is needed and because a car uses a 12-volt electrical system, hundreds of amps of electricity must flow into the starter motor. The starter solenoid is essentially a large electronic switch that can handle that much current. When you turn the ignition key, it activates the solenoid to power the motor.

Next, we'll look at the engine subsystems that maintain what goes in (oil and fuel) and what comes out (exhaust and emissions).

همه چيز درباره گرمايش از كف

سيستم حرارتي گرمايش از كف كه انتقال حرارت به صورت تشعشعي (تابشي) سهم زيادي در فرآيند گرمايشي آن دارد، درمقايسه با ساير سيستمهاي حرارتي نه تنها در صرفه جويي و بهينه سازي مصرف انرژي بلكه در مقوله رفاه و آسايش ساكنان ساختمان ها داراي نقاط قوت بسياري مي باشد. در سالهاي اخير، سيستم گرمايشي از كف در كشورهاي اروپائي و آمريكا بسيار متداول شده است و دليل اين گسترش روزافزون بهينه بودن مصرف انرژي، توزيع يكسان گرما در تمامي سطح و فضا و دوري از مشكلات موجود در ساير روش ها ، به عنوان مثال سياه شدن ديوارها، گرفتگي و پوسيدگي لوله ها و… مي باشد. استفاده از روش گرمايش از كف جهت گرمايش محل سكونت از ديرباز به طرق مختلف انجام مي گرفته است.

 

بطوريكه رومي ها زير كف را كانال كشي كرده و هواي گرم را از آن عبور مي دادند و كره اي ها دود حاصل از سوخت را قبل از اينكه از دودكش عبور كند از زير كف انتقال مي دادند. در سال 1940 نيز فردي بنام سام لويت براي اين منظور لوله هاي آب گرم را در زير كف قرار داد. دركشور ايران نيز درمناطق كوهستاني و سردسير ازجمله آذربايجان اين روش مورد استفاده قرار مي گرفته، كه بيشترين مورد استفاده آن درحمام ها بود.

 

به طور كلي سه نوع روش گرمايش از كف موجود است:

1. گرمايش با هواي گرم

2. گرمايش با جريان الكتريسيته

3. گرمايش با آب گرم

 

 

 

 

 

 به دليل اينكه هوا نمي تواند گرماي زيادي را درخود نگاه دارد روش هواي گرم در موارد مسكوني چندان به صرفه نيست و روش الكتريكي نيز فقط زماني مقرون به صرفه است كه قيمت انرژي الكتريكي كم باشد.درمقايسه با دو روش ذكر شده، سيستم گرمايش با آب گرم ( هيدروليك) مقرون به صرفه تر و خوشايندتر مي باشد.

بدين خاطر سالهاي متوالي در سراسر دنيا مورد استفاده قرار گرفته است. روش گرمايش از كف به عنوان راحت ترين، سالم ترين وطبيعي ترين روش براي گرمايش شناخته شده است. همانطور كه افراد دريك روز سرد زمستاني توسط تشعشع خورشيد احساس گرما مي نمايند دراين روش نيز گرما را بوسيله انتقال حرارت تشعشعي(تابشي) از كف دريافت مي كنند و يقيناً احساس آسايش بيشتري خواهند نمود. در اين سيستم گرمايشي معمولاً دماي آب گرم موجود در لوله هاي كف خواب بين 30 تا60 درجه سانتي گراد مي باشد كه درمقايسه با ساير روشهاي موجود، كه دماي آب بين 54 تا 71 درجه سانتي گراد است، 20 تا40 درصد در مصرف انرژي صرفه جوئي مي شود. در ساختمان هائي كه داراي سقف بلند مي باشند استفاده از سيستم گرمايش از كف باعث كاهش مصرف انرژي و صرفه جوئي در مصرف سوخت مي شود، به اين خاطر كه در ساير روشها (مانند رادياتور و بخاري) هواي گرم در اثر كاهش چگالي سبك شده و به سمت سقف مي رود و اولين جائي را كه گرم مي كند سقف مي باشد (اين موضوع به طور واضح درسمت چپ شكل زير مشخص مي باشد). به علت بالا بودن دماي هوا در كنار سقف ميزان انتقال حرارت آن به سقف از هرجاي ديگر بيشتر است و اين عامل باعث اتلاف مقدار زيادي انرژي مي شود.

مخازن توزیع آب

در سیستم های آبرسانی شهری،مخازن توزیع یا مخازن سرویس برای مقاصدی چون ذخیره سازی آب،متعادل سازی جریان یکنواخت تغذیه (ورودی)وجریان نایکنواخت مصرف (خروجی) ونیز تامین ومتعادل سازی، فشار طراحی واحداث می شوند .نظر به اینکه بخش قابل توجهی از هزینه های پروژه های آبرسانی شهری را احداث خازن تشکیل می دهد مهندس طراح باید اطلاعات کافی از اهداف ،تاسیسات ، ظرفیت بهینه وعملکردئ این مخازن داشته باشد . در این بخش ابتدا انواع وویژگیهای مخازن سپس محاسبات ظرفیت آنها و در پایان جانمایی وتحلیل هیدرولیکی سیستمهای دارای یک یا چند مخرن مورد بحث قرار می گیرند.

مخازن ازنظر موقعیت نسبت به سطح زمین به دو دسته تقسیم می شوند :

1- مخزن زمینی که در روی زمین به صورت مدفون یانیمه مدفون ساخته میشود.

2- مخزن پایه دار با هوایی که در روی پایه قرار می گیرد.

مخازن توزیع ازنظر موقعیت نسبت به سطح منطقه مصرف کنندگان به طور کلی به دودسته تقسیم می شوند :

1- مخزن سطحی که اختلاف ارتفاع چندانی باسطح منطقه مصرف کنندگان ندارد ومعمولا درسطح زمین مستقر می شود.

2- مخزن مرتفع که بالاتر ازسطح منطقه مصرف کنندگان توسط پایه های بتنی با فلزی (به صورت مخزن پایه دار یا هوایی) ویاتپه ماهورهای داخل واطراف شهر (به صورت مخرن زمینی ) تامین می شود انواع مخازن فلزی پایه دار را نشان می دهد .

مخازن از لحاظ شکل هندسی معمولا به دومنطقه مخازن استوانه ای ومخازن مکعب مستطیلی تقسیم می شوند .از لحاظ برنامه ریزی بهره برداری مخازن به صورت دوقلو ساخته می شوند . به عنوان مثال به جای ساخت یک مخ زن 6000 متر مکعبی دومخزن 3000 متر مکعبی درکنار هم ویا چسبیده به یکدیگر ساخته می شود.

تغذیه وبرداشت آب از هر مخرن ممکن اسثت با دولوله مجزا ویا یک لوله مشترک صورت پذیرد.درشرایطی که تغذیه وبرداشت آب توسط یک لوله انجام گیرد .مخزن را شناور روی سیستم می نامند . مخزنی که ارتفاع بلندی آن از قطرش بیشتر باشد لوله قائم نامیده می شود .

وقتی که شبکه توزیع آب را با نیروی ثقلی از مخازن توزیع دریافت کند شبکه ثقلی نامیده می شود . بنابراین هر شبکه ثقلی باید مجهز به مخازن مرتع باشد تا آب بتواند به طور ثقلی در شبکه جریان یابد.برای برقراری جریان آب در شبکه ای که مجهز به مخزن مرتفع نیست از پمپ استفاده می شود واین نوع شبکه را شبکه پمپاژ شده می نامند . شبکه ای که برای جریان آب درآن از مخزن مرتفع وپمپاژتواما استفاده شود . شبکه ثقلی – پمپاژ شده نامیده می شود .

مخازن توزیع برای اهداف مختلفی درشبکه های توزیع طراحی واجرا می شوند که این اهداف عبارتند از :

1- به منظور ذخیره سازی آب

الف- ذخیره آتش نشانی ، دسترسی فوری به مقدار زیاد آب برای آتش نشانی ایمنی جامعه را افزایش داده وموجب کاهش نرخ بیمه آتش سوزی می شود .

ب- ذخیره متعادل سازی :پمپ ها وتصفیه خانه معمولا یکنواخت بهره برداری می شوندولذا دبی خروجی آنها تقریبا ثابت است .درصورتی که مصرف در شبکه های توزیع تحت تاثیر نوسانات لحظه ای قرار دارد . ذخیره متعادل سازی درمواقع کم بودن مصرف در شبکه مازاد آب را ذخیره ودرمواقع زیاد بودن مصرف مازاد نیاز را تامین میکند .

ج- ذخیره اضطراری :ذخیره کافی آب در سیستم تامین آب شبکه را درم واقع قطع انتقال آب از منبع تضمین می کند .

2- به منظور تامین فشار

الف- متعادل سازی فشار در سیستم توزیع استقرار مخازن مرتفع درنقاط پرمصرف، منجر به کاهش نوسان های فشار ناشی از نوسانهای مصرف می شود .

ب- افزایش فشار در نقاط دوردست : استقرار مخازن توزیع درنقاط دور از ایستگاههای پمپاژ یا خطوط اصلی به اصلاح فشار شبکه در آن مناطق منجر می شود . چنین اصلاحی را می توان با پمپ های تقویتی نیز انجام داد .

 ج- متعادل سازی هد روی پمپ : استقرار مخزن مرتفع نزدیک به ایستگاههای پمپاژ منجرذ به یکنواخت تر شدن پمپاژ می شودوانتخاب پمپ ها وبهره برداری از آنها را در بالاترین کارایی میسر می سازد.

 

منبع:http://hvacr.persianblog.ir/

همه چيز در رابطه با پمپ هاي آبرساني قسمت سوم

وضع قرار گرفتن پروانه در پوسته بايد به نحوي باشد که فاصله بين آن و پوسته حداقل ممکن باشد . اين فاصله باعث مي شود که مايع بين پوسته و پروانه قرار گرفته از يک طرف‌ آن راروغن کاري کند وازطرف ديگر مانع سايش پوسته و پروانه شود . به همين دليل نبايد اين نوع پمپ را بدون مايع راه اندازي کرد . پمپ اي گريز ازمرکز توانايي ايجاد فشار بالارا ندارند لذا براي رسيدن به فشار بالا از چند پروانه اي ها استفاده مي شود . اين پمپ براي حجم زياد و فشار پايين بهترين راندمان را دارد . ميتوان جريان خروجي را بردن اينکه درداخل فشار زياد شود بدون هيچ خطري متوقف کرد . همچنين اين پمپ ها جريان خروجي ‌يکنواختي دارند . اگراين نوع پمپ باخروجي بسته کارکند ، درجه حرارت مايع درون پوسته‌ افزايش يافته وبا توليد بخار در قسمت داخلي دچار ارتعاش مي شود که دراين وضع مي‌ گويند پمپ هوا گرفته و بايد هواگيري شود . ب ) رينگ هاي سايشي : تنها نقطه اي که پوسته و پروانه به عنوان اجزاي دوراني و ثابت با هم در در تماس قرار مي‌گيرند محل رينگهاي سايش است . ممکن است که پمپ به دلايل مختلف ‌دچار ارتعاش شود . اين ارتعاش باعث ساييده شدن پروانه و پوسته مي‌گردد . در بعضي مواقع‌ باعث جام کردن پمپ مي شود . براي جلوگيري ازاين وضع از يک حلقه سايش استفاده مي شود که هم در پروانه و هم در پوسته کار گذاشته مي‌گردد . با کمي لقي و نشت مايع از ما بين‌ اين دو رينگ حرکت دوراني ايمپلر بدون ارتعاش و مشکلات مکانيکي صورت مي‌گردد . لقي مابين دورينگ پوسته و پروانه موجب عبور لايه اي از مايع پمپاژ شده مي شود که بعنوان‌‌ مستهلک کننده ارتعاش عمل مي‌کند . اما نشت زياد مايع نيز باعث افت کارآيي پمپ و هدر رفتن قدرت محرک مي‌گردد . ارتعاش زياد ، فشار زياد و کارمداوم باعث سائيده شدن رينگ‌ها شده که بايد به موقع تعويض شوند . ج) شافت : نقش اساسي شافت انتقال گشتاور وارده ، به هنگام راه اندازي و عملکرد و همچنين به‌ عنوان نشيمنگاه و تکيه گاهي براي ديگر قطعات دوار است . حداکثر خيز شافت در شرايط‌ دوراني مي بايد از حداقل لقي ما بين قطعات دوار و ثابت کمتر باشد . بار هاي اعمالي به‌ شافت عبارتند از : 1) گشتاور 2) وزن قطعات 3) نيروي هيدروليکي شعاعي و مقدار طراحي شافت ها اين بارها به طور همزمان با فاصله ياتاقان ها ، مقدار( overhuge ) آويخته ازيک سر، سرعت هاي بحراني و محل تاثير بارها مورد بررسي قرارمي‌ گيرند . همچنين‌ شافت ها مي بايست تحمل بار هاي ضربه اي ناشي از پيچش و عدم پيچش و تنش هاي حرارتي بهنگام سرد و گرم شدن را داشته باشند. 4) شافت صلب و انعطاف پذير( نرم ) شافتي که سرعت (دور) عملکرد نرمال آن پايين تر از دور بحراني نخست آن قرار گيرد به شافت صلب موسوم است . اگر دور عملکرد آن بالاتر از اولين دور بحراني قرار گيرد آن ‌را شافت انعطاف پذير گويند . معمولا دور عملکرد (20% )کمتر و( 25%- 40% ) بالاتر از دور بحراني( critical speed) نگه ميدارند . هنگام راه اندازي و خاموش کردن دستگاه بايد خيلي سريع از دور بحراني‌ عبور کرد. د) ياتاقان ها : وظيفه ياتاقان ها در پمپ نگهداشتن شافت و روتور در مرکز شافت در مرکز اجزاء ثابت و تحمل بارهاي شعاعي و محوري است . تحمل کننده بارهاي شعاعي را ياتاقان هاي شعاعي و تحمل کننده هاي بارهاي‌ محوري را ياتاقان هاي محوري نامند . البته ياتاقان هاي محوري در عين حال بار شعاعي را نيزتحمل مي کنند . ياتاقان هاي مابين کوپلينگ و پمپ را اين بورد و ياتاقان هاي سمت ديگر را اوت بورد گويند . در پمپ هاي آويخته از يک سر شافت آن ياتاقاني که به پروانه نزديکتر باشد را اين بورد و دورتري را اوت بورد گويند . ياتاقان هاي محوري در سمت اوت بورد نصب مي کنند. ﻫ) کوپلينگ ها : کوپلينگ ها براي انتقال دور و گشتاور از ماشين محر ک به ماشين متحرک به کار ميروند . وظيفه ي ديگر کوپلينگ از بين بردن نا هم محوري ، انتقال بارهاي محوري مابين دو ماشين و تنظيم شافت هاي محرک و متحرک در مقابل سائيدگي مي باشد. کوپلينگ ها دو نوعند: کوپلينگ صلب: در مواقعي که دقت هم محوري بايد بالا باشد از اين نوع کوپلينگ استفاده مي کنند . همچنين درمواقعي که لازم باشدکه يکي ازروتورها توسط شافت ديگر نگهداشته شود ، اين کار را بوسيله کوپلينگ صلب انجام مي دهند . در اين نوع کوپلينگ ها اگر دقت هم محوري کم باشد باعث ايجاد مشکلات مکانيکي مي گردد . انواع متداول کوپلينگ صلب عبارتند از : 1) فلنجي با پيچ هاي مناسب (استفاده رايج در پمپ هاي عمودي). 2) کلمپي چاک دار. 3) در امتداد محور. کوپلينگ انعطاف پذير: اين کوپلينگ هاي علاوه براينکه وظيفه انتقال قدرت ازموتوربه پمپ (شافت) رادارند عمل ازبين بردن ناهم محوري بين دو شافت محرک و متحرک را نيز انجام مي دهند . کوپلينگ هاي انعطاف پذير به غير از مدل چرخ دنده اي براي دورها و قدرت هاي پايين استفاده مي شوند. و ) غلاف ها : جهت‌ جلوگيري از فرسايش ، خوردگي و ساييدگي در محل کاسه نمدها و ياتاقان هاي داخل و ديگر قسمت ها از غلاف هاي مناسب استفاده مي شود . کاربرد پمپ هاي سانتريفيوژ: پمپ دستگاهي است که با ازدياد فشار سيال باعث انتقال آن از نقطه اي به نقطه اي ديگر مي گردد . اساس کار پمپ گريز از مرکز براساس نيروي گريز از مرکز است ، به اين صورت که قسمت متحرک پمپ تحت حرکت دوراني قطرات آب را از مرکز به خارج پرتاب مي کند ، چون قطرات داراي سرعت زياد مي باشند در برخورد با پوسته سرعت آنها به فشار تبديل مي گردد . در واقع اساس کار آنها بر اعمال نيروي گريز از مرکز و تبادل اندازه حرکت در پره هاي پروانه به واحد وزن مايع مبتني است . پمپ هاي سانتريفيوژ که متشکل از سه نوع جريان شعاعي ، جريان وتري و جريان محوري مي باشند ، عموما با عناوين( Turbo Pumps, Impeller Pump, Roto Dynamic) در اصطلاح فرانسه شناخته مي‌شوند . دامنه کاربرد پمپ هاي سانتريفيوژ بسيار وسيع بوده ، و درصنايع شيميايي ، کاغذسازي ، صنايع غذايي و لبنيات ، فلزات مذاب ، آب و فاضلاب ، ر فع مواد زائد ، نفت وپتروشيمي وديگر مواد به کارمي روند . از نظرظرفيت و هد ، توانايي اين پمپ ها براي ظرفيت هاي بالا و متوسط نوع جريان و تري و هدهاي پايين نوع محوري و هد بالا نوع شعاعي مي باشد . البته دو کميت هد و ظرفيت مستقل از هم نيستند و به شکل ، اندازه و سرعت ايمپلر بستگي دارند. تاريخچه ‌: نياز انسان به آب و جابجايي آن از نقطه اي به نقطه اي ديگر سبب شد که انسان به فکر ساخت دستگاهي که اين مشکل را برطرف کند بيافتد . اولين نمونه هاي پمپ ها که نيروي محرک آنها توسط انسان ياحيوانات تامين مي‌شد ، توسط مصريان باستان در( 17) قرن پيش از ميلاد مسيح ساخته شد و مورد استفاده قرار گفتند . آنها توانسته بودند آب‌ را با پمپ هاي رفت و برگشتي از عمق( 91.5) متر ي زمين بيرون بکشند . در يونان باستان نيز پمپ هاي رفت و برگشتي با طرح ساده(4 ) قرن قبل از ميلاد ساخته شده بود . تاريخ مشخصي در مورد ابداع پمپهاي سانتريفيوژ وجود ندارد ، اما گفته مي شود که نقاشيهاي لئوناردو‌ داوينچي در قرن پانزدهم ميلادي نشان مي دهد که چگونه با اعمال نيروي گريز از مرکز به آب درون يک لوله خميده ، آب را تا مقدار معيني بالا برد. اولين پمپ هاي سانتريفيوژ در اواخر قرن هفدهم و اوايل قرن هجدهم توسط مهندسين فرانسوي وايتاليايي ساخته شده و کاربرد عملي يافتند (1732) . در نيمه هاي قرن نوزدهم عيب اصلي پمپهاي رفت و برگشتي که عبارت از مقدار جريان پايين مي باشد ، موجب اين شدکه پمپ هاي سانتريفيوژ با استقبال بيشتري روبرو شوند و جايگاه وسيعتري در صنعت پيدا کنند. انواع پمپ هاي سانتريفيوژ (گريز ازمرکز) اين پمپ ها براساس طراحي پروانه ها و تعداد پروانه ها کلاس بندي مي شوند . يک پمپ چند مرحله اي بيشتر از يک پروانه دارد . يک پمپ دو مرحله اي دوپروانه دارد . يک پمپ دو مرحله اي اثر يکساني همچون دوپمپ يک مرحله اي که به صورت سري مي باشند ، دارد . خروجي پمپ اول وارد پمپ دوم مي‌گردد . يک پمپ چندمرحله اي داراي دو يا چند پروانه که روي يک شافت نصب شده اند ، مي‌باشد . هد در خروجي پروانه دوم بيشتر از هد خروجي در پروانه اول است . زياد شدن پروانه ها هد خروجي نهايي را بالاتر مي‌برد . از آنجايي که مايعات تقريبا تراکم ناپذير هستند ، تمام پروانه ها درپمپ براي ظرفيت يکساني طراحي مي گردند . پروانه هاي يک پمپ چند مرحله اي داراي اندازه يکساني مي باشند . اين پمپ ها همچنين براساس تک مکشي و يا دو مکشي بودن کلاس بندي مي‌شوند . در يک پمپ تک مکشي سيال از يک طرف پروانه وارد مي‌گردد . در يک پمپ دو مکشي سيال از ميان دو طرف پروانه وارد مي‌گردد . از آنجايي که مايع از دوطرف پروانه وارد مي گردد ، از يک پمپ دو مکشي براي ظرفيت هاي بالاي عملياتي استفاده مي شود . پمپ هاي دو مکشي داراي (NPSH )پايين هستند

  منبع airchange.ir

همه چيز در رابطه با پمپ هاي آبرساني -قسمت دوم

پمپ ها و قانون پمپ ها شرح قوانين حاکم بر پمپها و تئوري آنها : پمپهاي گريز از مرکز ماشين هايي هستند که با استفاده از نيروي گريز از مرکز ( عکس العمل‌سيال در برابر نيروي مرکز گرا ) سيالات را جابه جا مي‌کنند . در ادامه به موارد مهم در موضوع سيالات اشاره مي شود . نيروي وزن باعث مي شود که اگر سيال در يک ارتفاع باشد به ارتفاع پايين تر جريان يابد . انرژي‌پتانسيل ، انرژي است که در سيال ذخيره مي شود و مايع داراي فشار بالاتر انرژي پتانسيل بيشتري‌ دارد ، بنابراين سيال از سطوح با فشار بالا به سطوح با فشار پايين جريان مي يابد . در صورتي که فشار دو مخزن برابر باشد يا اينکه اختلاف ارتفاع نداشته باشند سيال ميان آنهاجريان نمي يابد . بنابراين در اين حالت ها نياز به استفاده از پمپ داريم . همچنين ميتوان از پمپ ‌به منظور افزايش مقدار سيال جابه جاشده ، ( دبي) استفاده کرد . پس ميتوان نتيجه گرفت يک پمپ با افزايش انرژي سيال آنرا جابجا مي کند . در پمپ‌ هاي سانتريفيوژ اين عمل توسط پروانه انجام مي شود ، که با چرخاندن ‌سيال انرژي آن را مي افزايد . سيال با عبور از ورودي پمپ وارد چشم ( مرکز ) پروانه مي‌گردد و با دوران پروانه از لبه آن خارج مي‌گردد . هر چه سرعت پروانه بيشتر باشد سيال سريعتر جابجامي شود . در زير يک نمونه محفظه و پروانه نشان داده شده است . هنگامي که سيال وارد پوسته( محفظه) مي شود سرعت‌آن کاهش‌ مي‌يابد . چون سرعت سيال‌کاهش مي يابد فشار آن افزايش يافته و از طرف ديگر چون سيال با فشار زياد در لبه و دور از چشمي خارج مي‌گردد باعث ايجاد يک ناحيه کم فشار در چشمي شده که در اثر آن‌جريان سيال به درون چشمي امکان پذير مي‌گردد . ( اختلاف فشار ) وقتي سيال به خارج پمپاژ مي شود سرعت آن افزايش مي يابد اين افزايش سرعت در خروجي‌ به شکل فشار بسيار زياد و بخشي از آن در محفظه به صورت فشار نمايان مي شود . پروانه که به عنوان پيشران‌مي باشد توسط يک منبع محرک بيروني چرخانده مي شود . محرک‌به شکل هاي مختلف الکتروموتور ، توربين و موتور با سوخت فسيلي مي باشد . نيروي محرک‌توسط يک شافت به پيشران منتقل مي‌گردد . محلي که شافت از محفظه پمپ خارج مي شود ،‌ دچار نشتي مي‌گردد براي رفع اين مشکل از آب بند يا جعبه لايي استفاده مي شود . در جايي که‌لايي قرار مي‌گيرد ممکن است که شافت به شدت دچار ساييدگي گردد به همين دليل بايد از مواد قابل انعطاف استفاده کرد . همچنين براي جلوگيري از سايش ، از يک آستين متحرک‌ شافت استفاده مي کنند . آستين به راحتي تعويض مي‌گردد. سيال از ناحيه خروجي با فشار بالا به پشت ناحيه مکش نشتي پيدا مي کند . به همين جهت‌ فضاي بين آنها را به حلقه هاي تحت‌ سايش مجهز مي‌کنند حلقه سايش ‌بدنه ‌ثابت اما حلقه سايش پيشران همراه آن دوران مي کند . بستن مناسب حلقه هاي سايش مقدار نشتي را به اندازه‌ زيادي کاهش مي‌دهد . البته مقداري نشتي براي روانکاري لازم است ، سيال نشت شده سبب ‌روانکاري و خنک سازي حلقه هاي سايش مي شود و همچنين از سايش رينگها در مقابل هم‌جلوگيري مي‌کند . با ضعيف شدن رينگها فضاي ميان آنها زياد شده و نشتي بيشتر مي شود . در اينصورت بايد رينگ ها تعويض شوند . همچنين حلقه هاي تحت سايس بوسيله سيال پمپاژ شده روانکاري مي‌شوند و اگر روانکاري‌ مناسب نباشد حلقه ها باهم تماس داشته ، ساييده مي‌شوند ، گرم شده و جام مي‌کنند .به همين علت نبايد يک پمپ گريز از مرکز را تا زماني که از سيال پر نشده راه اندازي کرد . ارزيابي پمپ هاي گريز از مرکز : پمپ ها براساس مشخصات و ويژگيهاي پمپاژشان ارزيابي مي‌شوند. براي مثال ، پمپي که(100 )گالن در دقيقه ظرفيت دارد ، ظرفيت ارزيابي(100) گالن بر دقيقه را‌دارد . ظرفيت معمولا فاکتوري براي ارزيابي يک پمپ است . فشار ورودي و مکش نيز بر ارزيابي موثرند . با ارزيابي پمپ ما مي توانيم بهترين پمپ لازم با بهترين بازده را انتخاب کنيم . ظرفيت مقدارمايعي که پمپ در واحد زمان جابجا ميکند ، ظرفيت پمپ مي باشد که برحسب‌گالن بر دقيقه بيان مي‌گردد . البته واحدهاي ديگري نيز استفاده مي شود . ظرفيت پمپ با افزايش سرعت پيشران افزايش مي يابد و در واقع با سرعت در ارتباط است . اما همواره تغيير سرعت عامل افزايش ظرفيت نمي‌باشد . نکته مهم اين است که عامل افزايش‌ظرفيت ، سرعت مماسي وارد برسيال از سوي ملخي هاي پروانه است. که کاملا مي دانيم‌ به شعاع بستگي دارد ، بنابراين ظرفيت پمپ با پروانه بزرگتر نسبت به پمپي با پروانه کوچکتر ‌با سرعت دوراني برابر ، بيشتر است زيرا سرعت مماسي آن بالاتر مي‌باشد . وقتي که سيال با سرعت زياد از پروانه جدا شده وارد بدنه پمپ مي شود درآنجا سرعت به فشار تبديل شده و فشار خروجي زيادمي شود . پس افزايش سرعت مماسي باعث افزايش فشارخروجي‌ پمپ مي شود . پس نتيجه‌اي‌که گرفته مي شود اينست که با افزايش سرعت پيشران مي توان ظرفيت‌پمپ را افزايش داد و يا با ثابت ماندن سرعت دوراني ، پروانه ي بزرگتري بکار برد. هد و فشار فشار را معمولا نيروي وارد بر واحد سطح سيال تعريف مي‌کنند و در صنعت معمولا برحسب اينچ مربع بيان مي‌گردد . واحد هاي ديگري نيز بوده که کاربرد آنها در صنعت کمتراست‌ براي هد ميتوان تعاريف گوناگوني ارائه کرد . در مورد پمپ معمولا هد رابه نسبت ارتفاع و بلندي بيان مي‌کنند . بايد گفت که هد در واقع شکلي از انرژي جرم سيال است ومي تواند به شکل‌گرما نيز باشد . در اينجا در مورد هد ارتفاع که کاربرد بيشتري دارد بحث مي‌کنيم . هنگامي که ‌ارتفاعي از سيال داشته باشيم از طرف آن فشاري بر سطح زيرين وارد مي شود که هد ارتفاع‌گويند . هد ارتفاع هم غالبا بر حسب فوت بيان مي‌گردد . فشاري که از هد ناشي مي شود به قطر ظرف بستگي ندارد . در هر نقطه از پايين ظرف ، فشار فقط به هد يا ارتفاع سيال بستگي دارد . فشار در سيال را بوسيله فشارسنج معين مي‌کنند . فشار سنج در واقع فشار نسبي رامشخص مي‌کند . يعني فشار جو را از فشار مطلق کم مي‌کند . رابطه بين فشار مطلق و فشار نسبي به شکل زير است : فشار نسبي + فشار جو = فشار مطلق همچنين با استفاده از رابطه مقابل مي توان هد فشار را بدست آورد : P = g. h بنابراين فشار ناشي از هد يک سيال به وزن مخصوص آن بستگي دارد . پس دو سيال با وزن مخصوص متفاوت و هد يکسان فشار مختلفي اعمال مي‌کنند. فشار بخار اگر مايعي در ظرفي سربسته بخار شود ، مولکولهاي بخار نمي توانند از نزديکي مايع دور شوند و تعدادي از مولکولهاي بخارضمن حرکت نامنظم خود ، به فاز مايع برمي‌گردند. سرعت بازگشت مولکولهاي بخار به فاز مايع ، به غلظت مولکولها در بخار بستگي دارد . هرچه تعداد مولکولها در حجم معيني از بخار زيادتر باشد ، تعداد مولکولهايي که به سطح مايع برخوردکرده و مجددا به فاز مايع تبديل مي شود ، بيشتر خواهد بود . در ابتدا چون تعداد کمي از مولکولها در بخار وجود دارند ، سرعت تبديل آنها به مايع کم‌است اما با افزايش غلظت بخارسرعت مايع شدن افزايش مي يابد تا اينکه بخار شدن به جايي‌مي رسد که سرعت بخار شدن مولکولها با سرعت مايع شدن آنها برابر شود . اين حالت را تعادل بين دو فاز مايع و بخار گويند . چون در حالت تعادل ، غلظت مولکول ‌ها در فاز بخار ثابت است، فشار بخار نيز ثابت است . فشار هر بخار در حالت تعادل با مايع خود در دماي معين را فشار بخار آن مايع مي ناميم . فشار بخار تابع دماست و با افزايش آن زياد مي شود . بعضي اوقات که فشار مکش مطلق به اندازه کافي بالا نباشد ، مايع يا سيال در مکش (ورودي ) پمپ تبخير مي‌گردد . براي اينکه بدانيم چرا اين اتفاق مي افتد ،بايد بدانيم که چه سيالاتي بخار مي گردند يا اينکه چه موقع بخار مي‌گردند. حرارت شکلي از انرژي است که باعث افزايش انرژي سيال مي شود که به شکل بخار شدن و افزايش فشار نمايان مي شود . فشار بخار باعث مي شود که مايع بخار گردد .فشار بخار بالاتر ، سرعت تبخير مايع را افزايش مي‌دهد. يک مايع با فشار بخار بالاتر ، حرارت کمتري براي بخار شدن نياز دارد . همچنين فشاري توسط گازها و بخارات روي سطح مايع به آن وارد مي‌گردد. فشار روي مايع تمايل به جلوگيري از فرار و آزاد شدن بخارات مايع دارد. بنابراين براي محافظت و جلوگيري از بخارشدن مايع در پمپ ، فشارمکش مطلق بايد بالاتر از فشار بخار مايع در آن دما باشد. اصطکاک ( سايش ) افت فشار از اصطکاک ناشي مي شود و در واقع نوعي تبديل انرژي مي‌باشد . اصطکاک يک نيروي مقاوم براي جريان سيال است . براي حرکت سيال ، نيروي پيشران بايد بزرگتر از نيروي مقاوم باشد . در اصطلاح فني گفته مي شود که افت فشار بايد بزرگتر از مقدار اصطکاک باشد. يک لوله باقطرکوچکتر مقاومت بيشتري در مقابل جريان نسبت به يک لوله با قطر بزرگتر ايجاد مي‌کند . زماني که مقدار جريان در يک پمپ بيشتر شود ، اصطکاک نيز افزايش مي يابد. افزايش مقدار جريان ، فشار مکش ( ورودي ) قابل دسترسي را کاهش مي‌دهد . با افزايش مقاومت در برابر جريان در ورودي ( مکش ) پمپ ، مايع ممکن است بخار شود. بنابراين با افزايش مقدار جريان ، اصطکاک افزايش و فشار مکش کاهش مي يابد و احتمال بخار شدن سيال در ورودي بيشتر مي شود ، پس در کاربرد لوله ورودي بايد به اين موضوع توجه داشت . - اجزا اصلي و ساختمان مکانيکي : هر پمپ گريز از مرکز داراي سه بخش اصلي زير است که هرکدام از آنها از اجزاي مختلفي تشکيل شده است : 1) محرک 2) محفظه آب بندي 3 ) پوسته محرک: در پمپ هاي دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطيسي ( الکتروموتور ) ، ديزلي وتوربيني استفاده مي شود . محرک الکترو مغناطيسي يک ژنراتور بوده که انرژي الکتريکي را به حرکت دوراني تبديل مي کند . محرک توربيني به کمک انرژي بخار آب ؛ محور پمپ را مي چرخاند . محرک ديزکي نيز موتوري است که با سوخت فسيلي معمولا گازوئيل کار مي‌کند. خروجي محرک به کمک کوپلينگ به ميل محور پمپ متصل شده و اين ميل محور وارد محفظه آب بندي مي شود . در اين محفظه دو ياتاقان (ساچمه اي) قرار داشته که ‌درون روغن غوطه‌ور مي‌باشند و حکم تکيه‌گاه هاي ميل محور را دارند . انتهاي ميل محور به يک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است. پوسته : که قسمت عمده آن پروانه و شافت است . الف ) پروانه( Impeller) : ايمپلرها با انواع مختلف يک دهنه ، دودهنه ، باز ، اصولا پروانه هاي دو دهنه داراي نيروي محوري(Trust) کمتر اما هزينه ساخت گرانتر مي‌‌باشند . همچنين پروانه هاي باز و نيمه باز از نظر هزينه ساخت ارزانتر مي‌باشند . مشخصه هاي مايع و وجود ذرات جامد ، رواني و نارواني مايع و پارامترهايي ازاين قبيل درنوع استفاده‌ از ايمپلرموثرهستند . پروانه هاي باز درپمپ هاي محوري و بسته در پمپ هاي شعاعي بکار مي روند . که براي نوع باز براي مايعات حاوي ذرات جامد و الياف دار نوع بسته براي مايع‌ هاي تميز و بدون ذرات شناور مناسب مي باشند . نوعي از پروانه هاي باز نيز براي مخلوط مايع و جامد بکار مي روند . بنابراين ساده ترين نوع پروانه ، پروانه باز بوده که براي انتقال مايعات حاوي ناخالصي جامد شناور بکار مي رود . پروانه نيم باز نيز براي مايعات رسوب زا بکار برده مي شود .کاربرد پروانه بسته نيز در ظرفيت هاي بالا و به دو دسته يک چشمي و دوچشمي تقسيم مي شود . تعريف پروانه نيز به عنوان بخشي اساسي ، قسمت متحرک پمپ است که مايع ورودي به‌ چشم را به علت داشتن حرکت دوراني به خارج ميراند . لازم است که اشاره کنم هر چه اندازه ذرات شناور بيشتر باشد تعداد پره ها کمترخواهد بود .