پمپ های صنعتی

پمپ های صنعتی و کاربرد آن ها: 

پمپ صنعتی به پمپی گفته می شود که در انواع کارهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد و وضیفه ی اصلی آن جابجایی سیال می باشد . این جابجایی می تواند به شکل های گوناگونی صورت گیرد به طور مثال میتواند سیال را به ارتفاعات بالاتر یا حتی به پاین تر از سطح زمین انتقال دهد و در صنعت های مختلف کاربرد های مختلفی دارد و همچنین اندازه های مختلفی دارند .

پمپ های صنعتی به دلیل تنوع زیاد در مایعات و متفاوت بودن انتقال در پمپ ها ، مدل ها و سایز های متفاوتی دارند که طبق نیاز مصرف کننده مورد استفاده قرار میگیرد .

پمپ صنعتی از قسمت های مختلفی تشکیل شده است .

اجزای اصلی و مشترک در پمپ های صنعتی :

• محفظه ( پوشش ) پمپ
• پروانه پمپ ( اصلی ترین اجزای پمپ ها )
• موتور پمپ
• ولوت ( در پمپ های گریز از مرکز )
• شفت
• محفظه
• بلبرینگ
• هاب
• آب بند

محفظه ( پوشش ) پمپ :

وظیفه  اصلی محفظه ی پمپ یا به عبارت دیگر پوسته بیرونی ، محافظت از اجزای سازنده در مقابل عناصر خارجی می باشد .

محفظه ( پوشش ) پمپ باید از مواد مناسب تشکیل شده باشد تا در برابر شرایط محیطی مقاوم باشد .

به طور مثال پمپ هایی که در زیر آب استفاده میشود ، پوشش آنها باید از موادی باشد که در برابر خوردگی در آب و زنگ زدگی مقاوم باشند .

پروانه پمپ :

یکی از اصلی ترین و مهم  ترین قطعات پمپ محسوب میشود .

پروانه ی داخل پمپ تعیین کننده ی میزان جریان و فشار سیال در داخل سیستم است که با در نظر گرفتن نوع کاربرد پمپ ، اندازه و شکل آن تعیین میشود .

این قطعه با انتقال انرژی به سیال ، سبب بالا رفتن سرعت سیال در بخش خروجی پمپ میشود .

مهمترین نکنه در این فرآیند ، نوع طراحی پروانه است که میتواند نحوه ی عملکرد پمپ را تعیین کند . حال هرچه پروانه طراحی مناسبتری داشته باشد باعث افزایش بازدهی ، بهره وری و بهینه سازی جریان و به حداقل رساندن تلاطم می شود .

مواد تشکیل دهنده پروانه ها عموما فولاد ، برنز و یا پلاستیک می باشند .

پروانه ها یا Impeller به سه مدل پروانه باز ،پروانه نیمه باز و پروانه بسته وجود دارند .

موتور پمپ :

موتور پمپ ، منبع تغذیه پمپ است که باعث حرکت شفت می شود .

متداول ترین منبع تغذیه پمپ ها ، موتور های متناوب می باشند اما موتور های احتراق داخلی ICE ، قدرت هیدرولیک و بخار از دیگر نمونه های موتور پمپ هستند .

ولوت (پوشش حلزونی) :

یکی از اجزای پمپ گریز از مرکز می باشد .

مایع در این پوشش حمل می شود و به عنوان یک ظرف مهار فشار عمل می کند که جریان را به خارج و داخل پمپ گریز از مرکز هدایت می کند .

ولوت یک قیف منحنی است که مساحت آن با نزدیک شدن به محل تخلیه افزایش می یابد .

شفت پمپ :

شفت وسیله ای برای اتصال پروانه به موتور می باشد که برق پمپ را تامین می کند .

محفظه پمپ :

به فضایی از شیر گفته می شود که مایع پمپ شده توسط پروانه را دریافت کرده و سرعت جریان سیال را کاهش می دهد.

بلبرینگ :

این قطعه پشتیبان مکانیکی است که امکان چرخش مداوم پروانه را فراهم می کند و به طور مداوم روغن کاری نیاز دارد.

بلبرینگ باعث محدود کردن یاتاقان های نسبی شفت می شود و اصطکاک بین شفت چرخان و استاتور را کاهش می دهد .

چند نوع بلبرینگ وجود دارد که بر اساس اصول مختلف عمل می کنند که عبارت اند از :

• بلبرینگ ساده
• یاتاقان نورد
• بلبرینگ تحمل مایعات
• یاتاقان مغناطیسی

هاب :

این قطعه متصل به بلبرینگ است که نقطه ی اتصال موتور می باشد .

آب بند :

این قطعه از آلودگی  مجموعه محافظت می کند .

انواع پمپ ها :

پمپ های صنعتی به دو نوع پمپ های دینامیکی (Dynamic) و پمپ های جابجایی مثبت (positive Displacement) تقسیم میشوند .

پمپ های دینامیکی (Dynamic) :

در این نوع پمپ ها انرژی به طور پیوسته به سیال وارد می شود تا سرعت سیال در داخل پمپ را افزایش دهد و ورودی به صورت کامل از خروجی جدا نمی باشد .

پمپ های دینامیکی (dynamic) به دو دسته اصلی زیر تقسیم بندی می شوند :

• سانتریفیوژ
• پمپ های خاص

انواع پمپ های سانتریفیوژ :

رایج ترین نوع پمپهای مورد استفاده در صنایع می باشد و در ۴ دسته کلی به شرح زیر می باشد :

• پمپ جریان محوری [ Axial flow ]
• پمپ جریان شعاعی [Radial flow ]
• پمپ جریان ترکیبی [Mixed flow ]
• پمپ محیطی [Peripheral pump]

نحوه ی کار پمپ جریان محوری [ Axial flow] :

جریان توسط پروانه پمپ در راستای محور پمپ منتقل می شود .

نحوه ی کار پمپ جریان شعاعی[ Radial Flow]  :

سیال را از ورودی که در مرکز پمپ قرار دارد دریافت نموده و آن را در راستای شعاع پروانه پمپ و زاویه ۹۰ درجه نسبت به ورودی پمپ به خروجی منتقل می‌نماید .

نحوه ی کار پمپ جریان ترکیبی [Mixed flow ] :

جریان به نوعی هم در راستای شعاع پروانه پمپ و هم محور آن جابه جا می شود . در واقع ترکیبی از دو نوع پمپ پیشین می باشد .

نحوه کار پمپ محیطی [Peripheral pump] :

این دسته از پمپ های صنعتی حد وسط پمپهای سانتریفیوژ و پمپ های جابجایی مثبت هستند .

پمپ محیطی در پمپ های جابجایی مثبت ، موجب ایجاد فشار بالا در خروجی می شود . این نوع مانند پمپ های سانتریفیوژی عملکرد منعطف تری دارد که البته با میزان کمتری از فلوی متغیر .

انواع  پمپ های خاص :

• پمپ جت
• پمپ لیفت گازی
• پمپ قوچ آبی
• پمپ الکترومغناطیسی

نحوه عمل کرد پمپ جت :

پمپ جت انرژی یک سیال عامل به سیال ثانویه منتقل می شود که سیال عامل مایع یا گاز می باشد و سیال ثانویه می تواند گاز ، مایع ، دوفازی ( مخلوط گاز در مایع ) و یا ذرات جامد داخل گاز یا مایع باشد .

این نوع پمپ ها به نام های اداکتور (Eductor) و اجکتور (Ejector)  نیز شناخته می شوند .

نحوه ی عمل کرد پمپ لیفت گازی :

این پمپ در جاهایی که سیال فشار خود را از دست داده است کاربرد دارد .

گاز با فشار وارد سیال مایع شده و مخلوط این دو باهم به خروجی منتقل میگردد .  از این پمپ معمولا در صنایع نفتی کاربرد دارد .

نحوه عمل کرد پمپ قوچ آبی :

این پمپ با استفاده از ضربه آب ورودی به آن  ، باعث می شود سیال در خروجی فشار بالاتری داشته باشد و سرعت جریان را افزایش دهد و این امر سبب می شود سیال به ارتفاعات بلاتر جابجا شود .

این پمپ با انرژی جنبشی خود سیال کار می کند و نیازی به انرژی خارجی ندارد .

نحوه عمل کرد پمپ الکترومغناطیسی :

از پمپ الکترومغناطیسی برای انتقال فلز مذاب (یا هر مایعی که رسانای الکتریکی باشد) استفاده می‌شود. این پمپ بدون داشتن درایو متحرک، تنها با تنظیم مناسبی از جهت میدان مغناطیسی در بدنه پمپ، مایع رسانا را از خود عبور می‌دهد. کاربرد رایج این پمپ‌ها در انتقال فلزات مذاب از سیستم خنک‌کاری می‌باشد.

پمپ جابجایی مثبت :

پمپ جابجایی مثبت با به دام انداختن مقدار مشخصی از سیال و مجبور کردن (جابجایی) حجم حبس شده به انتقال به خروجی پمپ، جریان ایجاد می کنند. بنابراین در دور ثابت محور این نوع پمپ، میزان جریان ثابتی توسط پمپ ایجاد می‌شود.

این پمپ‌ها بر خلاف پمپ‌های سانتریفیوژ هرگز نباید در برابر خروجی بسته قرار بگیرند. در چنین شرایطی، پمپ آنقدر به تولید جریان ادامه و خروجی آنقدر افزایش فشار می‌یابد که یا خط دچار ترکیدگی شود و یا پمپ دچار آسیب جدی شده و از کار بایستد و یا اینکه هر دو اتفاق مذکور توامان صورت می‌پذیرد. بنابراین وجود یک شیر اطمینان (Safety Valve / Relief Valve) در خروجی این پمپ‌ها ضرورت دارد که یا توسط سازندگان پمپ به صورت داخلی و یا توسط طراح در خروجی پمپ نصب شده و در صورت افزایش فشار، سیال را از خروجی به ورودی پمپ تخلیه می‌نمایند تا از پمپ و نیروی انسانی در برابر خطر بسته شدن شیر خروجی در زمان روشن بودن آن محافظت نماید.

پمپ جابجایی مثبت به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند که عبارت اند از :

• پمپ های رفت و برگشتی
• پمپ های دورانی

انواع پمپ های رفت و برگشتی :

حرکت مکانیزم داخلی پمپ به صورت خطی می‌باشد، در حرکت رفت، سیال به میزان مشخص از خط ورودی به داخل محفظه پمپ مکش شده و در حرکت برگشت، سیال به خروجی پمپ هدایت می‌شود. این پمپ‌ها در سه نوع اصلی به شرح زیر موجود می‌باشند:

• پمپ پیستونی رفت و برگشتی ( piston pump )
• پمپ پلانجری( plunger pump )
• پمپ دیافراگمی (Diaphragm pump )

انواع پمپ های دورانی جابجایی مثبت :

پمپ های دورانی جابجایی مثبت که با استفاده از مکانیزم چرخشی ، سیال را پمپاژ مینمایید ولزا در حین عملکرد خود ،هیچ گونه ضربان یا PULSE ایجاد نمی کنند .

انواع آن به ورت زیر می باشد :

• پمپ دورانی تک روتوره
• پمپ دورانی چند روتوره