229

Numerical analysis of vibration an​d rotor balancing in centrifugal pumps

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

تهران شمال

1394

94/12/01

18/30

139ص

اسكندري، عبدالله

135-136ص

vibration , resonance frequency , frequency , FEM , Centrifug

امروزه پمپها از اصلي ترين تجهيزات دوار در صنايع بشمار ميروند كه يكي از پركاربرد ترين آنها در صنعت نفت، گاز، پتروشيمي و نيروگاهها، پمپهاي سانتريفيوژ هستند. ويژگي اصلي اين پمپها انتقال انرژي از طريق پره هاي پروانه به سيال با استفاده ازنيروي سانتريفوژ است كه ازطريق دوران پروانه هاي روي محور پمپ، توسط موتور محرك ايجاد ميشود. محاسبه سرعت دوراني مناسب، تعداد طبقات و طراحي مكانيكي اين پمپها بخصوص در حالتيكه تعداد طبقات بيش از يك طبقه باشد، در نحوه عملكرد، از جمله ارتعاش، عمر بيرينگها، ميزان صدا و نهايتاً طول عمر مفيد پمپ بسيار موثر است. پارامترهاي اصلي در طراحي مكانيكي شامل انتخاب صحيح بيرينگها، طول و قطر شفت مركزي، زاويه پره هاي هر پروانه و تعداد آنهاست كه به منظور دستيابي به مشخصات فني و محاسبه بارهاي ديناميكي وتخمين فركانس طبيعي براي محاسبه پايداري سيستم ضروريست. در اين پايان نامه يك نمونه پمپ سانتريفيوژ دو طبقه با پوسته شعاعي كه هم اكنون در پتروشيمي عسلويه در حال استفاده است به منظور تحليل ارتعاشي و عيب يابي مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور، نقشه كل اجزاي پمپ بصورت دقيق استخراج و در نرم افزار CATIA مدل شده است. سپس به نرم افزار ABAQUSE، به منظور تحليل عددي به روش المان محدود و مش بندي، انتقال يافته است. در اين تحليل پاسخ ديناميكي سازه هنگامي كه توسط يك ورودي خارجي تحريك مي گردد اندازه گيري و تجزيه و تحليل شده است.با توجه به استاندارد API610، پنج مد اول ارتعاشات آزاد جهت اطمينان از نرسيدن سازه به فركانس تشديد و يافتن بهترين دوركاري، محاسبه شده است. روش حل استفاده از مش بندي و مفاهيم المان محدود مي باشد. با استفاده از نرم افزار آباكوس در صدد هستيم فركانس طبيعي، ارتعاشات آزاد، مدهاي فركانسي و احتمال رسيدن مجموعه پمپ به فركانس تشديد را بررسي نماييم كه نتايج بدست آمده از اين تحليل عوامل موثر مانند بيرينگها، طول شفت و ...را در تغيير فركانس طبيعي نشان مي دهد. در ضمن با انجام جزء به جزء مراحل تحليل در مورد المانها وابسته و قطعات آن كه طراح اصلي پمپ در نظر گرفته به بالابودن ضريب اطمينان در خصوص پارامتر فركانس در پمپ خواهيم رسيد. باتوجه به اين مهم و درنظر گرفتن مسائل تحليلي ديگر شامل ديناميك و تنشهاي موجود اين امكان بوجود مي آيد كه مي توان با حذف برخي قطعات، پمپ اقتصادي تر با همان كارايي توليد كرد.

33679