پمپ وکیوم سانتریفیوژ
پمپ ها
1- تاریخچه :
نیاز انسان به آب و جابجایی آن از نقطه ای به نقطه ایی دیگر سبب شد که انسان به فکر ساخت دستگاهی که این مشکل رابرطرف کند بیافتد. اولین نمونه های پمپ ها که نیروی محرک آنها توسط انسان یا حیوانات تامین میشد، توسط مصریان باستان در 17 قرن پیش از میلاد مسیح ساخته شد و مورد استفاده قرار گفتند. آنها توانسته بودند آب را با پمپ های رفت و برگشتی از عمق 91.5 متر ی زمین بیرون بکشند. در یونان باستان نیز پمپ های رفت و برگشتی با طرح ساده 4 قرن قبل از میلاد ساخته شده بود . تاریخ مشخصی در مورد ابداع پمپهای سانتریفیوژ[ Centrifugal] وجود ندارد ، اما گفته میشود که نقاشی های لئوناردو داوینچی در قرن پانزدهم میلادی نشان میدهد که چگونه با اعمال نیروی گریز از مرکز به آب درون یک لوله خمیده ، آب را تا مقدار معینی بالا برد . اولین پمپ های سانتریفیوژ در اواخر قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم توسط مهندسین فرانسوی و ایتالیایی ساخته شده و کاربرد عملی یافتند ( 1732) . در نیمه های قرن نوزدهم عیب اصلی پمپهای رفت و برگشتی که عبارت از مقدار جریان پایین می باشد ، موجب این شد که پمپ های سانتریفیوژ با استقبال بیشتری روبرو شوند و جایگاه وسیعتری در صنعت پیدا کنند .
تعریف پمپ :
ماشین هایی را که برای جا به جایی آب و مایعات دیگر استفاده می کنند ، پمپ یا تلمبه میگویند و بوسیله محرکی مانند : موتور بنزینی – موتور گازوئیلی – موتور برق یا توربینهای بخار بکار می اندازند.
1-اساس مکش پمپ ها :
هوا در سطح زمین دارای فشاری معادل 6/14 پوند بر اینچ مربع و یا یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می با شد . لوله طویلی را در نظر بگیرید که یک انتهای آن بسته شده است ، اگر این لوله را پر از آب کرده و آن را بطور وارونه در تشک حاوی آب قرار دهیم ، سطح آب در درون لوله رفته پایین می آید و این عمل تا زمانی که فشار هوای خارج ( اتمسفر ) و فشار حاصل از ستون آب به درون لوله به یک اندازه برسند ، ادامه خواهد یافت . به تجربه دیده شده است که تعادل مذکور هنگامی حاصل می گردد که ارتفاع آب درون لوله برابر با 32 فوت ( 10 متر ) با شد . بنابراین ستونی از آب به ارتفاع 10 متر ، دارای فشاری معادل یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است . حال چنانچه لوله ای طویل را در یک انتها مسدود نموده و انتهای دیگر آن را به ظرف حاوی آب وارد سازیم و هوای درون لوله را تخلیه کنیم ، خواهیم دید که آب لوله با فشار اتمسفر ( یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ) به طرف بالا حرکت می کند . اگر بتوان تمام هوای درون لوله را تخلیه نمود ، سطح آب درون لوله تا ارتفاع 32 فوت بالا می رود . انجام این کار ، یعنی تخلیه کامل هوا و صعود سطح آب به ارتفاع 10 متری امکانپذیر نیست ، چرا که حدوداً در ارتفاع 6 تا 7/6 متر عمل بالا رفتن متوقف می گردد و سطح آب به صورت ساکن ، باقی می ماند . علت این امر وجود وزن ستون آب است که در عمل تعادل فشار هوای بیرون و درون لوله مداخله نموده و این عمل را تسریع می بخشد
اولین کار پمپ عبارت است :
از تخلیه هوا از درون لوله مکش ، این عمل باعث می شود که فشار اتمسفر بتوا ند به مایعات فشار وارد نموده و آن ها را به قسمت چرخنده پمپ و یا پیستون هدایت نماید . باید بخاطر سپرد که پمپ باید حداکثر بین ارتفاع 6 تا 7/6 متری از سطح مایع قرار گیرد تا بتواند عمل جابجایی مایع را به خوبی ا نجام دهد . کـار دوم پمپ عبارت است : از دادن انرژی به مواد سیال و هدایت آن ها از محفظـه پمپ ( محل قرار گرفتن قسمت چرخنده ) به مقصد نهائی .
پمپهای گریز از مرکز ( پمپهای سانتریفوژ ) Centrifugal pump :
جهت حرکت پروا نه :
جهتی است عمود بر فرو رفتگی پره های درون پمپ . پمپهای گریز از مرکز از پر مصرف ترین پمپ هایی میباشند که در صنعت بطور فراوان بکار میروند. حسن این پمپها در آنست که گذر حجمی سیال در آنها یکنواخت بوده و همچنین چنانچه لوله تخلیه مسدود و یا تنگ شود ، فشار زیادی که به پمپ آسیب رساند ایجاد نخواهد شد در نتیجه بار آن به حدی نخواهد رسید که موتور محرک خود را از کار بیندازد .
دو نوع افت فشار داریم :
1 – افت اصطکاکی .
2 – افت اتصالات .
انواع پمپ های سانتریفیوژ ( گریز ازمرکز ) : این پمپ ها بر اساس طراحی پروانه ها و تعداد پروانه ها کلاس بندی می شوند . یک پمپ چند مرحله ای بیشتر از یک پروانه دارد. یک پمپ دو مرحله ای دو پروانه دارد. یک پمپ دو مرحله ای اثر یکسانی، همچون دوپمپ یک مرحله ای که به صورت سری میباشد ، دارند . خروجی پمپ اول وارد پمپ دوم می گردد . یک پمپ چند مرحله ای d دارای دو یا چند پروانه که روی یک شافت نصب شده اند ، میبا شد . دبی در خروجی پروانه دوم بیشتر از دبی خروجی در پروانه اول است . زیاد شدن تعداد پروانه ها دبی خروجی نهایی را بالا می برد . از آنجایی که مایعات تقریبا تراکم ناپذیر هستند ، تمام پروانه ها در پمپ برای ظرفیت یکسانی طراحی میگردند . پروانه های یک پمپ چند مرحله ایی دارای اندازه یکسانی می باشند . این پمپ ها همچنین براساس تک مکشی و یا دو مکشی بودنشان کلاس بندی می شوند . در یک پمپ تک مکشی سیال از یک طرف و در یک پمپ دو مکشی سیال از میان دو طرف پروانه وارد می گردند. از آنجایی که مایع از دوطرف پروانه وارد میگردد ، از یک پمپ دو مکشی برای ظرفیت های بالای عملیاتی استفاده می شود . پمپ های دو مکشی دارای NPSH پایین هستند .
کاربرد پمپ های سانتریفیوژ :
با ازدیاد فشار سیال باعث انتقال آن از نقطه ایی به نقطه ایی دیگر می گردد .
– اساس کار :
پمپ گریز از مرکز براساس نیروی گریز از مرکز است ، به اینصورت که قسمت متحرک پمپ تحت حرکت دورانی، قطرات آب را از مرکز به خارج پرتاب میکند ، چون قطرات دارای سرعت زیاد می باشند در برخورد با پوسته سرعت آنها به فشار تبدیل می گردد. در واقع اساس کار آنها بر اعمال نیروی گریز از مرکز و تبادل اندازه حرکت در پره های پروانه به واحد وزن مایع مبتنی است.
پمپ های سانتریفیوژ متشکل ازسه نوع جریان می باشند .
1- پمپ سانتریفیوژ با جریان شعاعی (Turbo Pumps) .
2- پمپ سانتریفیوژ با جریان وتری (Impeller Pump).
3 – پمپ سانتریفیوژ با جریان محوری (Roto Dynamic).
عموما با عناوین در اصطلاح فرانسه شناخته می شوند . دامنه کاربرد پمپ های سانتریفیوژ بسیار وسیع بوده، و در صنایع شیمیایی ،کاغذ سازی ، صنایع غذایی و لبنیات ، فلزات مذاب ، آب و فاضلاب ، دفع موادزائد ، نفت و پتروشیمی ودیگر مواد به کار می روند . از نظر ظرفیت دبی ، توانایی این پمپ ها برای ظرفیت های بالا و متوسط نوع جریان وتری و دبی های پایین نوع محوری و در دبی بالا نوع شعاعی می با شد . البته دو کمیت دبی و ظرفیت مستقل از هم نیستند و به شکل ، اندازه و سرعت پره ها بستگی دارند .
انواع پمپهای گریز از مرکز : ) بر حسب نوع ساختمان(
1-از نظر وضعیت طبقات که ممکن است یک طبقه و یا چند طبقه با شند .
2-از نظر مقدار آبدهی و ارتفاع که ممکن است بصورت کم ، متوسط و زیاد
3-از نظر نوع پروانه ، تعداد تیغه و وضعیت آنها .
پمپهای گریز از مرکز بر حسب نوع استفاده:
1- پمپهای سیرکولاتور برای به جریان انداختن آب گرم در سیستمهای حرارتی.
2-پمپهای افقی یک طبقه از نوع مکش مارپیچی جهت استفاده در تأسیسات مکانیکی .
– پمپهای سانتریفوژ فشار قوی چند طبقه جهت استفاده در آبرسانی و غیره .
– پمپهای شناور جهت استفاده در چاههای عمیق و نیمه عمیق .
– پمپهای لجن کش جهت استفاده در سیستمهای فاضلاب .
ظرفیت یک پمپ سانتریفوژ بستگی عوامل زیر دارد :
1- چگونگی طراحی پمپ .
2- سرعت گردش پروانه پمپ .
3- فشار مطلق قسمت مکش پمپ .
4- فشار قسمت تخلیه پمپ .
5-خواص فیزیکی سیال عبوری .
اجزای یک پمپ سانتریفوژ :
1- موتور، که باعث حرکت دورانی محور پمپ می گردد .
2- روتور، که شامل محور و پره ها است .
3- پوسته یا جداره .
4- لوله مکش .
5- لوله رانش .
6- محفظه بین پوسته و پروانه .
اجزاء اصلی و ساختمان مکانیکی پمپ گریز از مرکز :
دارای سه بخش اصلی زیر است که هر کدام از آنها از اجزای مختلفی تشکیل شده است که در ذیل به شرح مختصری از آن می پردازیم .
1- محرک :
در پمپ های دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطیسی یا الکتروموتور، محرک دیزلی و محرک توربینی استفاده می شود . محرک الکترو مغناطیسی یک ژنراتور بوده که انرژی الکتریکی را به حرکت دورانی تبدیل می کند . محرک توربینی به کمک انرژی بخار آب ، محور پمپ را می چرخاند
محرک دیزلی نیز موتوری است که با سوخت فسیلی معمولا گازوئیل کار میکند . خروجی محرک به کمک کوپلینگ به میل محور پمپ متصل شده و این میل محور وارد محفظه آب بندی می شود . در این محفظه دو یاتاقان ( ساچمه ایی ) قرار داشته که درون روغن غوطه ور می با شند و حکم تکیه گاههای میل محور را دارند . انتهای میل محور به یک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است .
2- محفظه آب بندی
3- پوسته :
که قسمت عمده آن پروانه و شافت ا ست که به اختصار به شرح ا نواع آن می پردازیم .
الف ) – پروانه Impeller :
ایمپلرها با انواع مختلف یک دهنه ، دو دهنه و باز هستند اصولا پروانه های دودهنه دارای نیروی محوری Trust کمتر اما هزینه ساخت گرانتر می باشند . همچنین پروانه های باز و نیمه باز از نظر هزینه ساخت ارزانتر میبا شند . مشخصه های مایع و وجود ذرات جامد ، روانی و ناروانی مایع و پارامترهایی ازاین قبیل درنوع استفاده از ایمپلرموثرهستند . پروانه های باز درپمپ های محوری و پروانه های بسته در پمپ های شعاعی بکار میروند .که برای نوع باز برای مایعات حاوی ذرات جامد و الیاف دار نوع پروانه بسته برای مایع های تمیز و بدون ذرات شناور مناسب می باشند . نوعی از پروانه های باز نیز برای مخلوط مایع و جامد بکار میروند . بنابراین ساده ترین نوع پروانه ، پروانه باز بوده که برای انتقال مایعات حاوی ناخالصی جامد شناور بکار میرود . پروانه نیم باز نیز برای مایعات رسوب زا بکار برده میشود . کاربرد پروانه بسته نیز در ظرفیت های بالا و به دو دسته یک چشمی و دو چشمی تقسیم میشود.
– پروانه :
تعریف پروانه نیز به عنوان بخشی اساسی ، قسمت متحرک پمپ است که مایع ورودی به چشم را به علت داشتن حرکت دورانی به خارج میراند. لازم است اشاره کنیم هرچه اندازه ذرات شناور بیشتر باشد تعداد پره ها کمتر خواهد بود. وضع قرار گرفتن پروانه در پوسته باید به نحوی باشد که فاصله بین آن و پوسته حداقل ممکن باشد . این فاصله باعث میشود که مایع بین پوسته و پروانه قرار گرفته از یک طرف آن را روغن کاری کند و از طرف دیگر مانع سایش پوسته و پروانه شود . به همین دلیل نباید این نوع پمپ را بدون مایع راه اندازی کرد . پمپ های گریز ازمرکز توانایی ایجاد فشار بالا را ندارند لذا برای رسیدن به فشار بالا از پمپ های چند پروانه ایی استفاده میشود . این پمپ ها برای حجم زیاد و فشار پایین بهترین راندمان را دارد. همچنین این پمپ ها جریان خروجی یکنواختی دارند . اگر این نوع پمپ با خروجی بسته کارکند، درجه حرارت مایع درون پوسته افزایش یافته و با تولید بخار در قسمت داخلی دچار ارتعاش میشود که دراین وضع گویند پمپ هوا گرفته و باید هواگیری شود . پروانه ممکن است به یک صفحه متصل باشد یا بین دو صفحه قرار گرفته با شد یا آزاد باشد .
مایع در جهت محور وارد بدنه پمپ میشود و مایع ورودی بوسیله پره های پروانه گرفته شده و به داخل یک پیچک که مماس بر پمپ میبا شد تخلیه میگردد . آب بندی پمپهای سانتریفوژ مسئله مهمی است که عدم رعایت آن باعث کاهش راندمان عمل پمپ میگردد . هما نطور که از این پمپها در ک میشود، اساس کارشان برای حمل سیالات از نقطه‌ای به نقطه دیگر بر حرکت سیال در خلاف جهت مرکز محور پمپ بنا نهاده شده است ، یعنی در واقع سیال با دور شدن از مرکز محور پمپ به داخل لوله رانش هدایت خواهد شد و یا اختلاف فشار ایجاد شده بین قسمت مکش و رانش پمپ ، سیال با سرعت به حرکت خود در سوی تخلیه ادامه میدهد . اصولا این پمپها متشکل از یک پروانه و یک محور است که داخل یک پوسته فلزی مستقر میباشند ( این پوسته فلزی VOLUTE یا نوع پیچکی نام دارد و پروانه داخل پوسته به IMPELLER موسوم است .) این پمپ ها برای حجم زیاد و فشار پایین بهترین راندمان را دارد. این پمپ ها جریان خروجی یکنواختی دارند .
– اگراین نوع پمپ باخروجی بسته کارکند ، درجه حرارت مایع درون پوسته افزایش یافته و با تولید بخار در قسمت داخلی دچار ارتعاش می شود که دراین وضع گویند پمپ هوا گرفته و باید هواگیری شود .
ب ) – رینگ های سایشی :
تنها نقطه ایی که پوسته و پروانه به عنوان اجزای دورانی و ثابت با هم در تماس قرار میگیرند محل رینگهای سایش است . ممکن است که پمپ به دلایل مختلف دچار ارتعاش شود . این ارتعاش باعث ساییده شدن پروانه و پوسته میگردد . دربعضی مواقع باعث جام کردن پمپ میشود . برای جلوگیری ازاین وضع از یک حلقه سایش استفاده می شود که هم در پروانه و هم درپوسته کار گذاشته میگردد . با کمی لقی و نشت مایع از ما بین این دو رینگ حرکت دورانی ایمپلر بدون ارتعاش و مشکلات مکانیکی صورت میگردد. لقی ما بین دو رینگ پوسته و پروانه موجب عبور لایه ای ازمایع پمپاژ شده میشود که بعنوان مستهلک کننده ارتعاش عمل می کند. اما نشت زیاد مایع نیز باعث افت کارآیی پمپ و هدر رفتن قدرت محرک میگردد . ارتعاش زیاد ، فشارزیاد و کارمداوم باعث سائیده شدن رینگ ها شده که باید به موقع تعویض شوند .
ج ) – شافت :
نقش اساسی شافت انتقال گشتاور وارده،به هنگام راه اندازی و عملکرد و همچنین به عنوان نشیمنگاه و تکیه گاهی برای دیگر قطعات دوار است . حداکثر خیز شافت در شرایط دورانی می باید از حداقل لقی ما بین قطعات دوار و ثابت کمتر باشد .
بار های اعمالی به شافت عبارتند از :
1-نیروی گشتاور .
2-نیروی وزن قطعات .
3-نیروی هیدرولیکی شعاعی و …
مقدار طراحی شافت ها این بارها به طور همزمان با فاصله یاتاقان ها ، مقدار overhung آویخته ازیک سر، سرعت های بحرانی و محل تاثیر بارها مورد بررسی قرار میگیرند . همچنین شافت ها می بایست تحمل بار های ضربه ایی نا شی از پیچش و عدم پیچش و تنش های حرارتی به هنگام سرد و گرم شدن را دا شته باشند .
– شافت صلب و انعطاف پذیر( نرم ) : شافتی که سرعت ( دور ) عملکرد نرمال آن پایین تر از دور بحرانی نخست آن قرار گیرد به شافت صلب موسوم است . اگر دور عملکرد آن بالاتر از اولین دور بحرانی قرار گیرد آن را شافت انعطاف پذیر گویند .
معمولا دور عملکرد 20% کمتر و 25%- 40% بالاتر از دور بحرانی critical speed نگه میدارند . هنگام راه اندازی و خاموش کردن دستگاه باید خیلی سریع از دور بحرانی عبور کرد .
د ) – یاتاقان ها :
وظیفه یاتاقان ها در پمپ نگهدا شتن شافت و روتور در مرکز شافت در مرکز اجزاء ثابت و تحمل بارهای شعاعی و محوری است .تحمل کننده بارهای شعاعی را یاتاقان ها ی شعاعی و تحمل کننده های بارهای محوری را یاتاقان های محوری نامند . البته یاتاقان های محوری در عین حال بار شعاعی را نیزتحمل میکنند . یاتاقان های مابین کوپلینگ و پمپ را این بورد و یاتاقان های سمت دیگر را اوت بورد out board گویند . در پمپ های آویخته از یک سر شافت آن یاتاقانی که به پروانه نزدیکتر با شد را این بورد و دورتری را اوت بورد گویند . یاتاقان های محوری در out board ( سمت اوت بورد ) نصب می کنند .
ﻫ) – کوپلینگ ها :
کوپلینگ ها برای انتقال دور و گشتاور از ما شین محر ک به ماشین متحرک به کارمی روند . وظیفهء دیگر کوپلینگ از بین بردن نا هم محوری ، انتقال بارهای محوری مابین دو ماشین و تنظیم شافت های محرک و متحرک در مقابل سائیدگی می با شد .
کوپلینگ ها دو نوعند :
1- کوپلینگ صلب :
در مواقعی که دقت هم محوری باید بالا باشد از این نوع کوپلینگ استفاده میکنند. همچنین در مواقعی که لازم باشد که یکی از روتورها توسط شافت دیگر نگهداشته شود ،این کار را بوسیله کوپلینگ صلب انجام میدهند . در این نوع کوپلینگ ها اگر دقت هم محوری کم باشد باعث ایجاد مشکلات مکانیکی میگردد .
انواع متداول کوپلینگ صلب عبارتند از :
1-فلنجی با پیچ های مناسب استفاده رایج در پمپ های عمودی.
2 – کلمپی چاک دار .
3-در امتداد محور.
– کوپلینگ انعطاف پذیر :
این کوپلینگ ها علاوه بر اینکه وظیفه انتقال قدرت از موتور به پمپ ( شافت ) را دارند عمل از بین بردن نا هم محوری بین دو شافت محرک و متحرک را نیز انجام میدهند . کوپلینگ های انعطاف پذیر به غیر از مدل چرخ دنده ایی برای دورها و قدرت های پایین استفاده میشوند .
غلاف ها :
جهت جلوگیری از فرسایش ، خوردگی و ساییدگی در محل کاسه نمدها و یاتاقان های داخل و دیگر قسمت ها از غلافهای مناسب استفاده می شود .
مواد ساختن پمپهای سانتریفوژ :
پمپهای سانتریفوژ را از مواد مختلفی می‌سازند . اکثرا پروانه و بدنه از مواد مقاوم در مقابل خوردگی و سایش ساخته میشوند . فولاد ضد زنگ ، نیکل ، لاستیک ، پلی پروپیلن در ساختمان پمپهای سانتریفوژ بکار میروند . در صورتی که پمپهای سانتریفوژ برای انتقال سیالات حاوی مواد معلق جامد مورد ا ستفاده قرار میگیرند ، بایستی فاصله بین پره‌ها و دریچه ها به اندازه کافی بزرگ با شند تا از خطر مسدود شدن آنها جلوگیری شود .
مزایای پمپهای سانتریفیوژ :
پمپهای سانتریفوژ دارای ساختمان ساده‌ایی بوده و از مواد گوناگون ساخته میشوند. در استفاده از این پمپها نیازی به شیر یا سوپاپ میبا شد . چون پمپ در سرعتهای بالا عمل میکند لذا میتوان آنرا مستقیما به موتور الکتریکی متصل نمود . با افزایش سرعت برای عملکرد معین ابعاد پمپ کوچکتر میشود . دبی آن یکنواخت است . هزینه تعمیرات آن از پمپهای دیگر کمتر می با شد . برای انتقال سیالات با مواد معلق بخوبی عمل میکنند . نسبت به پمپهای دیگر با ظرفیت مشابه دارای ابعاد کوچکتری میبا شند .
معایب پمپهای سانتریفیوژ :
پمپهای سانتریفوژ قادر به ایجاد فشارهای بالا نمی‌با شند و به این منظور برای فشارهای بالا باید از پمپهای چند مرحله‌ایی استفاده نمود. در شرایط معین و محدودی با راندمان بالا عمل میکند . راه اندازی این پمپها نیاز به آماده سازی دارد. در صورتی که پمپها از کار بیفتند ، سیال می‌تواند به قسمت مکش از درون پمپها جاری شود . لذا بهتر است که در خروجی این پمپها از شیر یک طرفه استفاده نمود . برای سیالات با ویسکوزیته ( غلظت ) بالا نمی‌توان از این نوع پمپ استفاده نمود .
پمپهای حلزونی ( پیچکی ) و افشان :
پمپهای پیچکی و افشان کا ملا از نوع گریز از مرکز میباشند .
پمپ حلزونی تلمبه پیچکی :
در تلمبه های پیچکی گریز از مرکز ، پروانه در داخلی محفظه مارپیچ حلزونی که بتدریج توسعه می یابد گردش می کند و در اثر گردش محور تلمبه ، که به پروانه انتقال می یابد سیال از مرکز پمپ در جهت شعاع و به سوی کناری پوسته پمپ حرکت کرده بطرف لوله رانش منحرف می شود . این پمپها یک طبقه و چند طبقه نیز ساخته می شوند . بیشترین کاربرد را در صنعت دارند .
پمپ افشان :
پروانه تلمبه افشان در داخل محفظه پره داری گردش میکند که پره های آن ثابت بوده ( پخش کننده ها ) و برای عبور مایع مجراهائی واگرایی تعبیه شده‌اند که به تدریج توسعه می‌یابند . جهت جریان مایع ورود به این مجراها تغییر کرده و پیش از ورود به محفظه مارپیچی تغییرات سرعت مبدل به تغییرات فشار میشود . اصولا راندمان با ضریب بهره دهی پمپهای افشان بیش از پمپهای پیچکی است و همچنین پمپهای افشان را با قدرتهای بالا و ظرفیت های آبدهی فراوان می‌سازند و چون ساختمان داخل آن پیچیده است به نسبت ، قیمت آن گرانتر از پمپهای پیچکی ، و یک طبقه و چند طبقه ساخته میشوند .
کاربرد پمپهای سانتریفیوژ :
در اکثر صنایع و رسانشهای ساختمانی ، در صنایع شیمیایی و نقت پمپهای سانتریفیوژ مصارف بسیاری دارند . پمپهای سانتریفیوژ برای مایعات مختلفی با مواد معلق گوناگون بکار میروند . سرعت این پمپها زیاد میبا شد ، لذا میتوان آنها را مستقیما به الکتروموتور وصل نمود .
طبقه بندی پمپ ها:
طبقه بندی بر اساس کاربرد :
1- طبقه بندی بر اساس نوع سیال پمپ شونده .
2- طبقه بندی بر اساس شکل ظاهری و موقعیت نصب .
3- طبقه بندی بر اساس نوع قطعات هیدرولیکی به کار رفته در پمپ .
4- طبقه بندی بر اساس نوع محرکه پمپ .
5- طبقه بندی بر اساس نحوه انتقال انرژی به سیال .
دسته بندی های مختلفی از پمپ ها بر حسب مورد کاربرد ، جنس مواد تشکیل دهنده آنها , مایعی که پمپ می کند ، حتی وضعیتی که نصب می شود و غیره به عمل آمده است . هما نند پمپ های شیمیایی ، پمپ های پلا ستیکی ، پمپ های عمودی یا ا فقی، تغذیه بویلر ها [Boilers] ، پمپ های همه کاره ، چاه عمیق پالایشگاه ، پمپ های خلا ، پمپ های فاضلابی و غیره .
تقسیم بندی جامع و رایج ، پمپ ها را برمبنای نحوه انتقال انرژی به سیال
1- پمپ های روتودینامیکی [ Roto-dynamic ]
2- پمپ های جابجایی مثبت [ Positive Displacement ]
3-مپ های نوع دیگر
– حداکثر ا نرﮊی ( فشار ) ایجاد شده توسط پمپ ها ی روتودینا میکی محدود بوده و به هد معروف است که با بستن شیر خروجی به طور کا مل ( شدت جریان صفر ) به وجود می آید در حالیکه حد اکثر فشار پمپ های جابجایی با توجه به فشار سیستم تعیین می شود . یعنی پمپ تا جایی که مورد نیاز سیستم باشد فشار خود را به آن حد می رساند . در پمپ های روتور دینامیکی انرژی افزوده شده ابتدا به سرعت تبدیل شده و سپس در حلزونی و سر انجام در دیفیوزر به فشار تبدیل می شود در حالی که در پمپ ها ی جا به جایی انرژی مورد نظر مستقیما به فشار تبدیل می شود . در پمپ های روتور دینامیکی انرژی بطور پیوسته و بدون انقطاع به مایع افزوده می شود در صورتی که در پمپ های جابجایی انرژی در پریود های معینی به مایع تزریق می شود. ( اصولا پمپ های جابجایی برای مقادیر اندک جریان در فشارهای بالا و مایعات لزج به کار می رود و پمپ های دینامیک برای فشار های متوسط و جریان های زیاد مورد استفاده قرار می گیرد .
1 – پمپ های روتودینا میکی ( سانتریفیوژ ) :
ساختمان ایـن نوع پمپ هـا به صورتی است که بر روی محور دوار ( در مرکز پمپ ) پره هایـی قرار داده شـده که بـا دوران خود مایعـات و مواد سیال را به اطراف پرتـاب می نمایند . جدار این پمپ به صورت حلزونی ساخته شده و مایع که دارای سرعت نیز می باشد از قسمت حلزونی به طرف مدخل خروجی پمپ رانده می شود . سیالی که در اطراف پره ها موجود است در اثر حرکت دورانی به محور به اطراف پرتاب شده و در نتیجه در اطراف محور خلاء ایجاد می شود و بدین ترتیب سیال از مجرای ورودی به داخل محفظهء حلزونی شکل پمپ مکیده شده و از مجرای خروجی به خارج منتقل می گردد.
راند مان پمپ :
راندمان به موقعیت قرار گرفتن پره های پمپ، فاصله آن از محفظه حلزونی شکل و سرعت حرکت محور بستگی دارد. زاویه قرار گرفتن پره های پمپ ها نیز در بالا بردن را ندمان پمپ مؤثر است . مثلاً چنانچه وضعیت پره های پمپ نسبت به مرکز به صورت عمودی باشد راندمان پمپ کمتر از زمانی است که پره ها بطور مایل بوده و در جهت حرکت مایع به صورت منحنی قرار گرفته باشند . به علت اینکه سیال در اثر حرکت دورانی محور به اطراف پرتاب شده و در مرکز پمپ خلاء ایجاد می شود دها نه لوله ورودی در پمپ های سا نتریفوژ در مرکز قرار دارد تا با استفاده از خلاء ایجاد شده در این محل انتقال سیال سریع تر و بهتر انجام بگیرد .
– پمپ های گریز از مرکز دارای دو امتیاز برجسته می باشند :
اولاً ) – جریان مایع در آن ها یکنواخت است
ثانیاً ) – اگر لوله خروجی پمپ مسدود یا تنگ شود ، فشار زیادی که برای ساختمان پمپ مضر باشد تولید نکرده و بار آن به اندازه ای نمی رسد که موتور محرک پمپ را از کار بیند اندازد.
آبگیری پمپ :
برای بکار انداختن پمپ باید همیشه محفظه آن را از مایع مورد پمپاژ پر نموده و هوای محبوس در محفظه را خالی نمود . این عمل را آبگیری می نامند . هرگاه پمپ در سطحی پایین تر از مخزن حاوی مایع مورد استفاده واقع شود ، لزومی به آبگیری نخواهد بود ( به این علت که محفظه پمپ همواره پر از مایع بوده و در نتیجه محفظه خالی از هواست ) . ساختمان پمپ های گریز از مرکز در ابتدا بسیار ساده بوده و فقط شامل پره، پوسته و محور بودند و لیکن به علت نیاز روز افزون به این پمپ ها، به سرعت تکامل یافته و ساختمان آن ها پیچیده تر شد و قطعات دیگر به آن ها افزوده شدند از قبیل رینگ های سایشی ، آب بند ها ، پره های ثابت برای هدایت بهتر آب در خروج از پره متحرک و ورود به محفظه حلزونی و غیره .
– پره های پمپ های سانتریفیوژ به سه دسته تقسیم می گردند :
باز، نیم باز و بسته.
خصوصیات برجسته پمپهای سانتریفیوژ :
1-جریان تخلیه مایع در آنها آرام و یکنواخت است .
2- این پمپ ها دارای خصوصیات زیاد و گوناگون و دارای تنوع زیادی می باشند .
3- راندمان آنها رضایت بخش می باشد .
4- برای کارکردن با موتورهای برقی و موتورهای احتراقی متنا سب می با شند .
5- هزینه نگهداری این پمپ ها بسیار پایین است .
6- دامنه کاربرد آنها در پروژه های کشا ورزی ، صنعتی و آبرسانی فوق العاده بالاست : زیرا از نظر دبی و ارتفاع تولیدی وسعت زیادی را پوشش میدهد . فضای کمتری را متناسب با قدرت تولیدی ایجاد میکند
طبقه بندی پمپ های سانتریفیوژ :
پمپ های سانتریفیوژ به شیوه های متفاوتی می توانند طبقه بندی شوند یکی از این طبقه بندی ها ، طبقه بندی پمپ های سانتریفیوژ بر اساس موقعیت قرارگیری محور شفت پمپ است . طبقه بندی های دیگر بر اساس تعداد طبقات پمپ ، محل قرارگیری فلنج مکش ، نوع یاتاقان های پایه ، انواع تکیه گاه و پایه قرارگیری پمپ و غیره می با شد
پمپ های سانتریفیوژ بر اساس موقعیت قرارگیری محور شفت پمپ :
1- پمپ های سانتریفیوژ عمودی : عملکرداین پمپ به صورتیست که درآن سیال موازی محور وارد چرخ پمپ شده و عمود برآن ازچرخ خارج و این پمپ ها معمولاً برای ایجاد فشارهای بالا دردبی های کم به کارمی روند .
2- پمپ های سانتریفییوژ افقی : سیال موازی محور وارد پمپ می گردد و به طور موازی نسبت به محور ازچرخ خارج می گردد . دراین پمپ قسمت اعظم فشار مایع را نیروی پرتاب پره های پروانه تامین میکند . این پمپ برای تولید دبی های زیاد با ارتفاع کم کاربرد دارد .
– کاربرد پمپ های سانتریفیوژ :
دامنه کاربرد پمپ های سانتریفیوژ بسیار وسیع بوده ، درصنایع شیمیایی ، کاغذسازی ، صنایع غذایی ولبنیات، فلزات مذاب ، آب وفاضلاب ، دفع مواد زائد، نفت وپتروشیمی ودیگر مواد به کارمی روند. از نظرظرفیت و هد ( ارتفاع ) ، توانایی این پمپ ها برای ظرفیت های بالا ومتوسط می باشد . البته دو کمیت هد ( ارتفاع ) و ظرفیت مستقل از هم نیستند و به شکل ، اندازه و سرعت پروانه بستگی دارند . بررسی انواع پمپ ها و اصول كار آنها :
– پمپ های گریز از مركز را عموما نسبت به موارد زیر طراحی می كنند :
1 ـ و ضعیت مجرای ورودی مثل یك راهه یا دوراهه
2 ـ و ضعیت مراحل 1 از قبیل یك مرحله ای وچند مرحله ای .
3 ـ و ضعیت خروجی از نظر میزان سیال خارج شده مثل پمپ با خروجی زیاد . متوسط ویا كم ، .
4 ـ و ضعیت پروانه مانند نوع پره ها ، تعداد تیغه ها ووضعیت بدنه پمپ ، .
پمپ های گریزاز مركز یك پمپ با جابجائی منفی می با شد و نسبت به وضعیت پروانه آنها می توان به گروه های زیر تقسیم نمود :
1 ـ نوع چرخ دنده ایی یا بطور ساده دنده ای .
2 ـ نوع پره ای .
3 ـ نوع پیستونی .
پمپ های نوع دنده ای :
این ها شامل دو چرخ دنده ساده میباشند كه با یكدیگر درگیر بوده ویكی از آنها بوسیله یك عامل محرك مثل موتور بگردش درآمده و چرخ دنده دیگر را می گرداند . این پمپها ، از نوع پمپهای با جابجائی مثبت بوده و میزان آبدهی آنها را بسادگی وتنها با تغییر سرعت گردش محور ، میتوان تغییر داد ، بازده یك پمپ دنده ای عمدتا به دقت و جذب بودن قطعات متماس بستگی دارد .
این پمپ ها را در مدل های مختلف میتوان یافت ، آبدهی این پمپ ها از كمتر از 1 گالن در دقیقه شروع شد و تا بیشتر از 100 گالن در دقیقه ای ادامه مییاید ، انواع مختلف این پمپ ها قادر به ایجاد فشارهای مختلفی از حدود كمتراز 100 پوند براینچ مربع تا بیشتر از 3000 پوند بر اینچ مربع می باشند، دو چرخ دنده ای كه در شكل 2 نمایش داده شده اند بطور دقیقی بیكدیگر جفت شده و در داخل بدنه پمپ قرارگرفته اند، روغن هیدرولیك وارد شده به محفظه پمپ در فواصل بین دندانه های هر چرخ دنده و پیرامون بدنه گیر كرده و پس از نیم دور گردش چرخ دنده ها در موقع تماس دندانه ها با هم از محفظه خروجی رانده می شود .
– پمپ ها ی دنده ای را نیز می توان متناسب با نوع چرخ دنده مصرف شده ، به انواع مختلفی تقسیم نمود ،
شامل پمپ های دنده ای با :
چرخ دنده ساده ،
مارپیچی ،
جناغی
چرخ دنده ساده :
درعمل در پمپهای دورانی از دو نوع چرخ دنده ساده استفاده می كنند ( نوع داخلی و نوع خارجی ) ، در مورد نوع خارجی باید گفت كه در موقع جدا شدن هر زوج دندانه در گیر ، خلاء ای پدید میآید وفشار جو نیز همین فرصت را غنیمت شمرد وسیال را با فشار از طریق دهانه ورودی پمپ به داخل میراند وآن را پر میكند ، با كمی تقریب می توان فرض كرد كه مجراهای ورودی وخروجی بخاطر وجود چرخ دنده های درگیر ،كاملا از هم مجزا می باشند ، بنابراین آبی كه بین فاصله دو دوندانه متوالی هر چرخ دنده حبس میشود همراه با آن گردش كرده ودر نزدیكی محفظه ثانویه پمپ از آن جدا شده و بناچار به خارج رانده می شود
در مورد طرز كار پمپ دورانی با دنده ساده از نوع داخلی باید كفت كه قدرت موتور به یكی از چرخ دنده ها داده شده ودوران چرخ دنده مزبور باعث گردش چرخ دنده هرزگرد دیگری كه با آن در تماس است می شود ، در موقه جدا شدن درگیری هر دندانه از دندانه مشابه درروی چرخ دنده دیگر ،افزایش حجم موجب ایجاد یك خلاء جزئی می شود ، در این جا است كه فشار جو موجب رانده شدن سیال به داخل بدنه پمپ می شود ، سیال وارد شده به محض دخول در فاصله بین دو دندانه متوالی وبدنه پمپ گیر كرده و بطرف محفظه ثانویه حركت می كند ، واز آنجا به بیرون رانده می شود .
پمپها ی دورانی با دنده داخلی فقط دو عضر متحرك دارند : روتور كه بادقت تمام تراشیده شده ویك چرخ دنده هرزگرد ، دندانه های چرخ دنده داخلی ودنده هرزگرد در نزدیكی محفظه مكش از هم جدا شده ودر محفظه رانش مجددا بایكدیگر درگیر می شوند .
جهت دوران محور پمپ ، محفظه های مكش ورانش را تعیین می كند ، دلیل اینكه چرا جهت دوران محور ، محفظه ها را مشخص می كند . در نقطه a كه در حقیقت آغاز جداشدن در گیری چرخ دنده ها است ، سیال از طریق محفظه مكش به داخل كشیده می شود ، در نقطه b كه آن را باید شروع درگیری دندانه ها ، دانست ، سیال با فشار به طرف محفظه رانش رانده میشود ، معكوس كردن جهت دوران ، جهت جریان سیال درداخل پمپ را وارونه میكند ، در موقع تعیین جهت دوران محور پمپ ، همیشه از انتهائی كه شامل محور است به پمپ نگاه كنید . در صورتیكه دستورالعمل یا تذكر خاصی داده نشده باشد ، فرض براین است كه محور پمپ در جهت گردش عقربه های ساعت می گردد و محفظه مكش در سمت راست قرار میگیرد . دو قطعه را به صورت خاصی تراشیده و با هم در گیر كرده اند ، یكی از این قطعات را باید در حقیقت یك چرخ دنده مخصوص داخلی دانست و درگیری رایك چرخ دنده خارجی انگاشت ، مجموعه بدست آمده را مكانیسم ژیروتور می نا مند ، در این مكانیسم ، سطوح داخلی وخارجی دو قطعه یاد شده دائما به یكدیگر تكیه داشته و روی یكدیگر تماس لغزشی دارند و بنابراین سیال را بطور دائم و با آب بندی كامل انتقال می دهند ، در موقع جدا شدن در گیری ، فضای بین آنها زیاد شده و درست در محل محفظه مكش كه ازدیاد فضای بین دندانه ها ظاهر می شود یك خلاء جزئی ایجاد می شود ، وقتی فضای بین دندانه ها به حداكثر حجم خود دست می یابد ، محفظه رانش را در مقابل خود می بیند ، از این لحظه به بعد كه درگیری دندانه ها مجددا آغاز شده وحجم محفظه شروع به كاهش می نماید ، سیال مزبور به تدریج به خارج رانده می شود .
پمپ دورانی با چرخ دنده مارپیچی : این پمپ برای كارهای مختلف از قبیل روغنكاری بافشار ، سوخت رسانی ، كلیه كارهای هیدرولیكی ویا بطور كلی انتقال سیالات بدون ذرات مزاحم بكار می رود ، این پمپ در هردو جهت كار كرده و به آب بندی وراه اندازی اولیه نیاز ندارد ، یك نمونه دیگر از این پمپ ها كه جمع وجور و بی سرو صدا تراز بقیه بوده و بیشتر برای بالابرها و پله برقیها ی هیدرولیكی بكار می برد .
پمپ دورانی با چرخ دنده جناغی :
این پمپ نیز بسیار جمع وجور و بی سر و صدا می با شد .
پمپ های پره ایی :
اصول كار پمپ های دورانی پره ای نیز براساس افزایش حجم فضاهای خالی برای ایجاد یك خلاء جزئی پایه گذاری شده است ، بدیهی است كه خلاء مزبور باعث پرشدن محفظه مكش پمپ از سیال میشود ، كمی بعدتر ، كاهش حجم همان فضاهای خالی ، سیال را با فشار از طرف دیگر بیرون می راند .
پمپ پره ای دو طبقه ایی ر ا در حقیقت می توان ، دو پمپ یك طبقه ایی دانست كه برروی یك محور واحد وپشت به پشت یكدیگر نصب شده اند .
گاهی اوقات پمپ های پره ایی را بصورت مركب نیز می سازند ، دراین حالت دو پمپ را برروی یك محور واحد نصب می كنند . یكی از این پمپ ها با فشار كم و دیگری با فشار زیاد كار می كند .
قسمتهای سایشی پمپهای طوری است كه در مواقع لزوم می توان برای تعویض آنها از یك فشنگ یا كار تریج آماده شده جدید استفاده كرده وآن را برا حتی عوض كرد ، چون كار تریج پمپ های مختلف را میتوان با هم عوض كرد ، در صورت لزوم میتوان با انتخاب مناسب ، آبدهی پمپ را بهبود بخشید . برای كنترل حداكثر فشار سیستم ، دراین جا از یك جبران كننده فشار بهره گرفته شده است ، دراینجا جابجائی پمپ بطور خودكار تغییر یافته و موجب میشود كه جریان مورد نیاز سیستم بطور اتوماتیك ثابت باقی بماند ، وقتی میزان جابجائی تغییر پیدا كند ، فشار سیستم برروی میزان معینی كه جبران كننده را از قبل برروی آن حدود تنظیم كرده اند تقریبا ثابت باقی میماند ، در صورتیكه سیستم هیدرولیكی به جریان نیاز نداشته با شد ، رینگ فشاری پمپ تقریبا در حالت خنثی باقی مانده و در فشار تنظیم شده ، فقط جریان مورد نیاز جهت تأمین آب نشده شده را ایجاد می كند .
در صورتیكه تمام ظرفیت پمپ مورد نظر با شد ، فشار قدری افت كرده وحركت فنر جبران كننده موجب عبور تمام جریان از میان رینگ فشاری میشود، در عمل با متعادل كردن فشار عكس العملی ونیروی فنر متعادل كننده میتوان برای هماهنگ كردن دقیق جریان مورد نیاز مدار هیدرولیكی با سیستم داخلی پمپ ، هر جریانی را بصورت خودكار بدست آورد ، در این حالت وقتی جریان عبوری كم میشود ، قدرت مصرف شده بوسیله موتور پمپ نیز كاهش می یابد، در اینجا ، برگشت روغن پرفشار ، رخ نداده وگرمای اضافی كه در تعیین بازده مدار موثر و مهم می باشد ایجاد نمی شود .
تعمیر پمپ وکیوم سانتریفیوژ – فروش پمپ وکیوم سانتریفیوژ
پمپهای پیستونی :
این پمپها در انواع شعاعی ومحوری ساخته و عرضه میشوند ، هر كدام از این انواع را میتوان بصورت با جابجائی ثابت یا متغیر طراحی نمود . در اینجا ، پیستون ها بصورت شعاعی در اطراف توپی ردیف شده اند ، در این شكل ، قطعه لغزان ، سمت راست خط محور استوانه سیلندر واقع شده است ، ضمن حركت محور پیستونها یك حركت رفت وآمدی انجام میدهند ، به این ترتیب پیستون هائی كه از روی مدخل پائینی میله مركزی عبور می كنند ، روغن را جذب می كنند در حالیكه پیستونهائی كه از روی دهانه بالائی میگذرند پر از روغن هستند ، باتوجه به اینكه پیستون و حركت قطعه لغزان را بدقت میتوان كنترل نمود ، تنظیم دقیق ظرفیت آبدهی این پمپها از صفر تا بیشترین حد ممكن كار چندان دشواری نیست .
در نوع محوری ، پیستونها به موازات محورگردان پمپ قرار میگیرند ، گردش محور پمپ موجب دوران استوانه سیلندر میشود ، وجود كفشك نگهدار ، كه خود بوسیله نیروی فنری به صفحه با دامكی متكی شده ، موجب میشود كه پیستونهای پمپاژ كننده درداخل سیلندر خود یك حركت رفت وآمدی محوری انجام دهند . بطوری كه با تنظیم زاویه صفحه بادامكی میتوان كورس حركت پیستون و در نتیجه میزان آبدهی پمپ را محدود نمود .
– در پمپهائی كه آبدهی متغیر دارند ، برا ی تغییر دادن زاویه صفحه بادامكی از مكانیسم خاصی استفاده می كنند ، مكانیسم مزبور ممكن است از یك گردونه دستی ، یك وسیله كنترل جبران كننده فشار و یا یك میله كنترل تشكیل شده باشد . هركدام از وسائل نا مبرده شده ممكن است قلابی را كه به صفحه با دامكی متصل شده است . تحرك نمود و زاویه آن را عوض نمایند .
پمپهای تناوبی نسبت به راههائی كه ممكن است آب مورد استعمال قرار گیرد ، به گروههای زیر تقسیم نمود :
1 ـ پمپ مكشی یا بالابرنده .
2 ـ پمپ فشاری .
تذکر ) – هر كدام از پمپهای یادشده ممكن است ، بصورت یك طرفه یادوطرفه باشند .
پمپ های مكشی یا بالابرنده : پمپ مكشی یك طرفه است ، این پمپ از یك سیلندر بازویك سوپاپ مخصوص تشكیل شده است ، در این جا پمپ به آب نیروئی وارد نمی كند . بلكه آن را می مكد . در پمپهای مكشی ،سوپاپ خروجی در داخل پیستون نصب شده وبهمراه آن بالا وپائین می رود .
راه اندازی وعملكرد كامل این پمپ به چهار عمل یا چهار مرحله مختلف نیاز دارد ، كه عبارتند از :
1 – خروج هوا :
پیستون بطرف پائین سیلندر رانده شده وهوای موجود از آن خارج میشود ،
2 – ورود آب :
وقتی پیستون بطرف بالا حركت میكند یك خلاء نسبی ایجاد كرده وفشار جو ، آب را بداخل سیلندر میراند،
3- انتقال آب :
در حین پائین آمدن پیستون ، آب حبس شده در داخل سیلندر از طریق سوپاپ خروجی به قسمت بالائی سیلندر منتقل میشود، .
4- خروج آب :
با صعود پیستون ، آب داخل سیلندر تخلیه میشود ، . پس از هواگیری پمپ و انجام شدن كارهای مقدماتی ، سیكل عملكرد پمپ در یك رفت و برگشت پیستون آن تكمیل می شود ، حركت به طرف پائین پیستون ، ضربه انتقالی و حركت بطرف بالا آن مكش ورانش نامیده می شود چون در یك نوبت آب بداخل پیستون كشیده شده و در یك نوبت از آن تخلیه می شود .
– پمپ های فشاری :
در حقیقت یك پمپ فشاری را باید نوع گسترده تری از یك جور پمپ مكشی دانست زیرا بوسیله آن ، آب هم تحت فشار وهم تحت مكش پمپاژ میشود ،اصول كار كلی این پمپ به این صورت است كه دراین جا برخلاف پمپ مكشی ، آب تحت تأثیر فشاری كه بیشتراز فشار جو است ، قرار گرفته وآن را مجبور میكند كه از یك لوله بالا برود . در نوع یك طرفه ،پائین آمدن پیستون موجب بسته شدن سوپاپ ورودی شده و آب را با فشار از طریق سوپاپ خروجی بیرون رانده وبه ارتفاع مورد نظر میرساند .
پمپ فشاری از یك سوپاپ ورودی ، یك سوپاپ خروجی ویك انگشتی یك عمله تشكیل شده است ، در نوع یكطرفه . سیكل عملكرد بایك بالا رفتن ( ورود آب ) ویك حركت بسمت پائین ( خروج آب ) تكمیل میشود ، در حین بالا رفتن انگشتی خلاء نسبی ایجاد شده و موجب میگردد كه فشار جو آب را با زور به داخل سیلندر براند ، در این هنگام سوپاپ ورودی باز و سوپاپ خروجی بسته است ، در موقع پائین آمدن انگشتی یا كورس تخلیه آب ، پائین آمدن انگشتی موجب میشود كه سوپاپ ورودی بسته شده و آب حبس شده در داخل سیلندر با فشار ازطریق سوپاپ خروجی كه اینك گشوده شد به خارج رانده شود .
– نوع دیگر پمپ فشاری كه علاوه بر سوپاپ های ورودی وخروج آب به یك سوپاپ اضافی درداخل پیستون خود مجهز می با شد . در اینجا پیستون درداخل سیلندر بسته كار كرده ودسته پیستون از میان یك كاسه نمد به خارج راه می یابد . مزیت این نوع پمپ در این است كه آب از طریق دریچه ورودی وارد پمپ شده و پس از گذشتن از سوپاپ روی پیستون ، بلا انقطاع از دریچه خروجی تخلیه می شود .
وقتی راه اندازی اولیه خاتمه یافته و عمل كرد پمپ بصورت كامل آغاز شد ، سیكل عملكرد دردو حركت پیستون كه یكی بطرف پائین و دیگری بطرف بالا میباشدخلاصه می گردد ، حركت بطرف پائین پیستون ، كورس انتقال وحركت بالای آن كورس تخلیه نامیده میشود ، وقتی پیستون بطرف پائین حركت میكند، آب از میان سوپاپ موجود درروی پیستون عبور كرده و به قسمت بالائی راه می یابد ، وقتی كه پیستون بطف بالا می رود آب موجود در بالای پیستون از طریق دریچه خروجی تخلیه شده و در همین هنگام بالا رفتن پیستون باعث دخول آب یه محفظه زیرین سیلندر می شود .
پمپ های فشاری دو طرفه ( نوع پیستونی ) : در این حالت حركت پیستون موجب تخلیه آب در یك طرف آن میشود ضمن اینكه درطرف دیگر پیستون ، بدون اینكه انتقالی صورت بگیرد ، آب بداخل آن كشیده میشود ، بنابراین در هر حركت پیستون ، آب از مجرای خروجی به بیرون تخلیه میشود .
در این صورت ظرفیت آبدهی یك پمپ یكطرفه را میتوان با تبدیل آن به یك پمپ دوطرفه كه در آن از جابجائی مشابه سیلندر استفاده میشود ، مضاعف كرد .
پمپ فشاری دو طرفه ( نوع انگشتی ) :
عملكرد این پمپ با نوع پیستونی تفاوت چندانی ندارد به ا ستثنای اینكه در این پمپ به جای پیستون از انگشتی استفاده شده است ، نسبت به وضعیت قرار گرفتن كاسه نمد درداخل یا خارج ،این پمپ ها به دو گروه تقسیم می شوند . در پمپ های مجهز به كاسه نمد داخلی ، طول نسبتا بلند سیلندراز محل كاسه نمد به دو محفظه مجزا تقسیم می شود .
در حركات بطرف بالاوپائین ، انگشتی ، آب موجود دردو محفظه را جابه جا می كند . یكی از اشكالات این نوع پمپ ها این است كه برای تنظیم یا تعویض كاسه نمد ها باید سرسیلندر را باز كرد ، همچنین در موقع كار پمپ ، نشد كا سه نمد قابل مشاهده نیست ، برای غلبه كردن بر این عیب می توان از پمپ مشابه كه به كاسه نمد خارجی مجهز است استفاده نمود ، در این طرح ازدو انگشتی ، چند میله رابط ودو قاب فلزی دردو انتها استفاده شده است ، انگشتی هابطور محكمی به قابهای انتهائی مربوط شده و مجموعه آنها در داخل میله های رابط حركت كشوئی انجام می دهند ، كاسه نمد ها در قسمت خارجی نصب شده اند و علاوه بر اینكه تعمیر آنها كار ساده ایی است ، در موقع كار نیز می توان وضعیت نشد آنها را بازرسی نمود .
در موقع بررسی سیكل مزبور به حركت هماهنگ انگشتیها نوجه داشته باشید ، در موقع كار، حركت یك انگشتی باعث تخلیه آب شده ودر همان زمان ، تحرك انگشتی دیگر باعث پرشدن آب در محفظه دوم می گردد .
– ایراد پمپ های اخیر كه به كاسه نمد خارجی مجهزند در این است كه ساختمان آنها پیچیده تر از ساختمان پمپ مشابه با كاسه نمد وهزینه اولیه آنها به مراتب گران تر است .
پمپ های سیفونی یا پمپ های باراه اندازی خودكار :
اغلب پمپها به راه اندازی اولیه نیاز دارند چون فضای خالی نسبت قابل ملاحظه ای كه بین سوپاپ های ورودی وخروجی موجود است با هوا پرشده وعملكرد اولیه پمپ را دشوار می سازد ، راه اندازی اولیه یك امر ضروری است زیرا در این صورت ، پیستون یا انگشتی ، ضمن كوشش خود برای بیرون كشیدن هوا ، یك خلاء نسبی ایجاد می كند و در نتیجه فشار جو آب را با زور بداخل محفظه پمپ با آب پر می شود تا خلاء را افزایش داده ودر نتیجه آب را از محل منبع بمكد ، در صورتیكه پمپ به یك روزنه هوا گیری ویك مجرای ورودی مجهز نباشد ، برای وارد كردن آب بداخل سیلندر آن باید قسمتی از پمپ را باز كرد . بدنه پمپ از یك استوانه و یك محفظه خارجی در ارتباط است ، پیستون دارای یك سوپاپ مخصوص درروی خود بوده ودر بالای محفظه داخلی یك مجرای خروجی تعبیه شده است ، از آنجائی كه مجرای ورودی نیز در بالا قرار گرفته است ، همیشه مقداری آب بین فاصله دو جداره حبس می شود .
در شروع كار ، محفظه خارجی پر از آب است ، وقتی پیستون بطرف پائین حركت می كند سوپاپهای تعبیه شده درآن باز شده وآب به قسمت بالائی محفظه داخلی انتقال می یابد ، در اثر انجام این عمل سطح آب در استوانه خارجی تغییر نمی كند ، وقتی پیستون بطرف بالا حركت می كند آب قسمت بالائی تخلیه شده و سطح آب در استوانه خارجی پائین می افتد ، همین عمل موجب ایجاد یك خلاء نسبی شده و آب را به محفظه استوانه خارجی میمكد تا آن را پر كند .
پمپ های ویژه :
در موقع انتخاب پمپ برای یك كار مشخص ، شخص مسئول باید با اصول كار و مزایا و معایب پمپ های اساسی از قبیل گریز از مركز ، دورانی و تناوبی كه اصول كار آنها در فصول گذشته مورد بررسی قرار گرفتند ، آشنایی كامل داشته باشید .
– پمپ دورانی دنده ایی ، یك پمپ همه كاره بوده و براحتی قادر است هر جور سیال یا غلیظ را انتقال دهد . این پمپ بسیار نرم كار كرده و بازده آن در هر دو جهت یكسان است . این پمپ ها قادرند هر جور سیال سنگین و غلیظ از قبیل مركب چاپ یا مواد عایق كاری پشت بام یا هر جور سیال رقیق و سبك از قبیل بنزین ، گازوئیل و مواد مشابه را به سادگی انتقال دهند .
– کاربردپمپ دورانی دنده ای :
برای روغنكاری تحت فشار ، خدمات هیدرولیكی ، سوخت رسانی و پمپاژ سیالات تصفیه شده به كار می رود . روغنكاری یاتاقان ها بوسیله سیالی كه در حال پمپاژ است صورت می گیرد . راه اندازی این پمپ ها بصورت خود كار صورت گرفته و بازده آنها در هر دو جهت یكسان است . این نوع پمپ ها در اندازه های مختلفی از تا 110 گالن در دقیقه در دسترس هستند .
– از این پمپ می توان در استخر ها ، آبیاری چمن ها ، سیر كولاسیون مجدد جریان سیال ، آبكشی ، چاها وآب انبارها ، و انتقال مواد شیمیایی استفاده نمود . وقتی ارتفاع در حدود 120 فوت باشد ، این پمپ قادر است در هر دقیقه 10 تا 130 گالن را پمپاژ نماید .
– نوع پمپ گریزاز مركز یك طبقه دو مكشی كه در مقطع افقی به صورت دو پارچه ساخته شده است . جداره پمپ ضخیم بوده ، راندمان بالایی داشته وفشار زیادی در حدود 175 پوند بر اینج بر متر مربع را ایجاد می نماید . این پمپ برای آبرسانی عمومی ، آبیاری شهری ، خنك كردن كنداسور ، سیر كولاسیون آب ، خدمات صنعتی ، خدمات ساختمانی و كارخانه های شیمیایی بكار می رود .
– بزرگترین مشخصهء پمپ این است كه قادر به انتقال سیالاتی كه مواد جامد معلق در خود دارند . از پمپ مزبور در فاضلاب های صنعتی ، زهكشی عمومی ، چاه فاضلاب ، كارخانه های شیمیایی ، آبكشی عمومی وبسیاری مقا صد دیگر استفاده می كنند . پروانه مصرف شده از نوع كاملاً پوشیده و غیر قابل انسداد بوده ومحفظه بسیار ظریف و دقیقی دارد . وقتی ارتفاع در حدود 150 فوت است ، ظرفیت خروجی پمپ در حدود 300 گالن در دقیقه می با شد . این پمپها در انواع چپ گرد یا راستگرد ساخته شده و برای سهولت نصب ، آنها را به 5 صورت می توان بر روی هم سوار كرد .
نوع پمپ گریز از مركز یك طبقه یك مكشی وجود دارد كه در آن موتور وپمپ مستقیماً به هم مربوط شده اند . این پمپ را درانواع و اندازه های مختلف طوری طراحی می كنند كه در ارتفاعی در حدود 500 فوت در دقیقه قادرند 200 گالن آب را پمپاژ نمایند . ساختمان این پمپ ها بسیار متنوع بوده و انواع مختلف آنها قادرند آب یا مواد خرنده شیمیایی را پمپاژ نمایند . بدنه پمپ در مقطع افقی به صورت دو پارچه ساخته شده و در موقع تعمیر یا بازرسی براحتی می توان بدون دست زدن به سیستم لوله كشی ، آنها را از هم جدا نموده و قطعات متحرك را بازرسی نمود . این پمپ ها را برای ظرفیت های بین 10 تا 2000 گالن بر دقیقه طراحی می كنند .
برای انتقال آب تصفیه شده با هر دمای دلخواه از پمپ توربینی چهار طبقه یك مكشی می توان استفاده نمود . وقتی ارتفاع در حدود 1500 فوت است ، پمپ مزبور را می توان طراحی كرد كه از 20 تا 900 گالن آب را در هر دقیقه پمپاژ نماید . بازده مكانیكی و هیدرولیكی این پمپ ها قابل توجه است .
پمپ های شیمیایی و فرایندی :
در بسیاری از صنایع شیمایی و كارخانه های كاغذ سازی برای انتقال بسیاری از سیالات خورنده و ساینده از پمپ های گریز از مركز استفاده می كنند . البته بدیهی است كه چون بدنه ، محور ، پروانه و سایر قسمت های متحرك پمپ با مواد ساینده و خورنده در تماس اند ، بسرعت فرسوده شده و عمرشان كم میشود . در عمل برای اینكه از كاهش عمر سریع این پمپ ها جلوگیری كنند ، كلیه قسمت های متحرك پمپ را كه با این سیالات در تماس اند با لایه ای از لاستیك مذاب پوشانده و پس از خنك شدن وچسبیدن آن ، قطعه را در جای خود سوار می كنند .
ا سید ها و بازها با غلظت ودمای مختلف ، سود سوز آور ، آب گوگردی ، كلرات پتاسیوم ، آب آهك ، اسید هیپو كلرید ریك وبسیاری از سیالات مشابه را بوسیله این پمپ ها انتقال می دهند . در كارخانه های كاغذ سازی از پمپ ها برای انتقال مواد از یك نقطه به نقطه دیگر استفاده می كنند .
در ابتدا آب سرد وخمیر كاغذ به میزان كافی به قسمت مورد نیاز ماشین كاغذ سازی انتقال می یابد . انواع مواد شیمیایی كه برای ساخت كاغذ مورد نیاز می باشد بوسیله پمپ ها به محل دستگاه هدایت و فاضلاب حاصل نیز بوسیله پمپ ها به محل مناسب پمپاژ می شوند .
محفظه مكش پمپ گریز از مركز افقی در ابتدای آن واقع گردیده است . از این پمپ معمولاً در صنایع شیمیایی و پتروشیمی و سایر كارخانه جات مشابه كه كار اصلی آنها انتقال انواع و اقسام سیالات رقیق و غلیظ وخورنده وغیر خورنده است استفاده می كنند .
وضعیت خاص پروانه پمپ های گریز از مركز موجب افزایش موارد استفاده از آنها در صنایع كاغذ سازی شده است . معدود بودن تعداد پره ، ورودی های بزرگ و وجود صفحات و فلانچ های سنگین و ضخیم جزو مزایای این پمپ ها بشمار می روند . پروانه ها پوشیده بوده و به صفحات سایشی نیازی ندارند . شكل وتعداد پره ها به كاری كه پمپ باید انجام دهد بستگی دارند .
– برای پمپاژ آب میوه ، شیر ، اسید ها ودیگر محلول های اسیدی از پمپ گریز از مركز پیركس یا بلوری استفاده می كنند .
– علت استفاده از شیشه یا پیركس این است كه شیشه در مقابل اسید ها و مواد مشابه مقاوم بوده و با آنها از نظر شیمیایی تركیب نمی شوند . اسید هیدرو فلوریك و اسید فسفر یك بلوری تنها اسید هایی هستند كه با شیشه تركیب می شوند . برای انتقال مواد قلیایی به هیچ عنوان نباید از پمپ های بلوری استفاده كرد .
پمپ های ناقل فاضلاب :
این جور پمپ ها جهت انتقال فاضلاب و لجن و مواد مشابه بكار می روند ، مواد جامدی كه از ته نشین كردن فاضلاب و تصفیه آنها بدست می آید لجن یا تفاله نامیده می شوند . تفاوت در طراحی پروانه ، تنها عاملی است كه در موقع بكار گیری پمپ های گریز از مركز جهت انتقال فاضلاب یالجن باید مورد نظر قرار گیرد .
در این صورت برای ممانعت از انسداد پمپ ، پروانه مصرف شده از نوع پوشیده بوده و عرض بیشتری دارد و به نسبت ظرفیت پمپ از دو یا چهار پره تشكیل می شوند . سوراخ ورودی این پره ها را معمولاً بصورت مدور می سازند تا در مقابل عبور جریان مقاومت كمتری از خود نشان دهد ضمناً آن را طوری فرم می دهند تا از مسدود شدنش بوسیله مواد ریش ریش ، پارچه یا كاغذ كه می خواهند خود را به صورت یك گلوله در آورند ، جلوگیری بعمل آید .
انتقال لجن های باقی مانده از یك مركز تصفیه فاضلاب بمراتب مشكل تر از پمپاژ فاضلاب اصلی است زیرا لجن های مزبور به میزان بسیار زیادی مواد معلق ومزاحم را در خود دارند علاوه بر طرح خاصی كه در مورد پروانه این پمپ ها بكار می رود ، برای آنكه مواد مزبور با فشار بطرف پروانه رانده میشوند ، در نزدیكی دهانه ورودی زائده ایی به شكل پیچ دونخه ایجاد می كنند . هر كدام از راهای مزبور به یك پره پروانه ختم می شود . مواد جامد مزاحم و پارچه های ریش ریش كه می خواهند در كناره ها وگوشه ها پنهان شد و یا راه مجرای ورودی را ببندند به محض رسیدن به پیچ مزبور تحت تأثیر یك جریان گردابی وار قرار گرفته و بین مار پیچ های داخلی بدنه پیچ خورد می شوند . در موقع نصب پمپ های ناقل فاضلاب باید توجه داشت كه چون این پمپ تقریباً دائمی می باشند باید پایه ، بدنه وسایر قسمت های لازم را به طور مطمئنی در جای خود جاسازی ومحكم نمود. پمپ های ناقل خمیر مواد معدنی : بیشتر این پمپ ها از نوع تناوبی بوده و در كارخانه های قند سازی بكار می روند .
این پمپ ها فاقد سوپاپ های ورودی بوده و سیال مورد نظر در اثر سنگینی خود به داخل پمپ كشیده می شود ( عمق منفی ) . در نتیجه وظیفه سوپاپ ورودی بوسیله پیستون پمپ تناوبی انجام می شود .
پمپ های آبكشی :
چا هك را نباید با چاه فالاب اشتباه كرد . غلظت سیالاتی كه در داخل چاهك قرار دارند به اندازه چاه فاضلاب نبوده وضمناً فاقد مواد مزاحم اضافی می باشند . در حقیقت چاهك را باید با آب انباری دانست كه در پایین ترین نقطه ساختمان حفر شده و آبریزی های كلیه دستشویی ها و غیره به آن سرازیر می شوند . هر چند وقت یك بار، پمپ مخصوصی كه در چاهك نصب شده به صورت خود كار روشن شده وآب موجود در آن را تا سطح معینی كاهش می دهد .
پمپ های آبیاری :
پمپ هایی كه به این منظور بكار می روند برای ارتفاع كم و ظرفیت های زیاد طراحی میشوند . از این پمپ ها برای زه كشی ، كنترل سیلابها و همچنین مقابله با بارندگی های ناگهانی نیز ا ستفاده می كنند . از آنجایی كه پروانه این پمپ ها شبیه پروانه زیر دریایی ها می باشد به آنها پروانه ملخی هم گفته میشود . احتیاجات عمومی این گونه پمپ ها باعث شده كه آنها را به صورت یك پارچه و قا بل حمل ونقل طوری بسازند كه بسادگی در بالای جریا نی از آب معلق شده و یا از اسكلتی كه در بالای جریان آب تعبیه شده آویزان گردند .
پمپ های دیافراگمی :
در این پمپ ها بجای استفاده از پیستون یا انگشتی از یك ماده قابل ارتجاع ( شبیه لاستیك ) استفاده می كنند . انواع اصلی این پمپ ها عبارتند از :
1-نوع بسته .
2-نوع باز .
– موارد استفاده از این پمپ برای خارج كردن سیالات موجود در زیر پایه ساختمانها ، خندق ها ، زیر آب ها وسایر جاهایی است كه آب مورد نظر با گل و شن و ماسه همراه است .
طبقه بندی پمپ های سانتریفوژ بر حسب موارد كاربرد : به منظور كاربرد صحیح پمپ های سانتزیفیوژ ابتدا باید بدانیم ازیك پمپ بخصوصی در كجا ا ستفاده و یا به عبارتی چه نوع پمپی برای كار مورد نظر مناسب است .
پمپ های سانتریفوژ را بر حسب موارد كار برد سریعتر و روشن تر می توان به صورت زیر طبقه بندی كرد :
الف ) – كاربرد عمومی : پمپ های عمومی برای انتقال آب صاف وخنك ، نفت وسایر مایعات بی اثر مناسب می باشند . این پمپ ها عموماً با پروانه بسته و در اندازه های مختلف عرضه می شوند . پمپ های عمومی معمولاً با موتور الكتریكی كوپله شده و گاهی بدون آن به فروش می رسند .
برحسب میزان ارتفاع بالابری این پمپها به سه دسته تقسیم می شوند :
1 ) – پمپ های سانتریفیوژ با ارتفاع بالابری كم :
پمپ هایی هستند كه تا ارتفاع 15 متر كار می كنند . این پمپ ها عموماً از نوع حلزونی یك طبقه و با محور افقی بوده وبسته به میزان آبدهی ممكن است سیال از یك طرف یا هر دو طرف وارد پروانه گردد .
2 ) – پمپ های سانتریفیوژ ارتفاع بالابری متوسط : پمپ هایی هستند كه تا ارتفاع 40 متركار می كنند . این پمپ ها عموماً دارای پره های راهنما ( افشان ) بوده و بسته به میزان آبدهی ممكن است آب از یك طرف یا هر دو طرف وارد پروانه گردد .
3 ) – پمپ های سانتریفیوژ با ارتفاع بالابری زیاد ( فشار قوی ) :
برای بالابری سیال در بیش از 40 متر بكار می روند . پمپ های فشار قوی عموماً چند طبقه هستند زیرا یك پروانه تكی بسهولت نمی تواند چنین فشار قوی را تولید نماید . این پمپ ها ، ممكن است افقی یا عمودی باشند . ارتفاع بالابری به ازای هرطبقه پمپ در پمپ های سا نتریفیوژ افقی معمولاً 30 تا 50 متر افزایش می یا بد . بنا بر این این تعداد طبقات بستگی به فشار مورد نیاز دارد
4 ) – پمپ های چاه عمیق :
این پمپها عموماً از نوع توربینی قائم و چند طبقه می با شند . موتور محرك این پمپ ها ممكن است الكترو موتور ، موتور دیزلی ، بنزینی ویا توربین بخار باشد . شافت انتقال بین موتور و پمپ معولاً یكی از دو نوع زیر است نوع اول بدون غلاف بوده و شافت مستقیماً با آب در تماس است و بوسیله آن خنك می شود . در نوع دوم شافت در داخل لوله پر از روغنی به نام غلاف جای می گیرد و بدین ترتیب خنك كاری آن با روغن انجام می شود . در واسطه انتقال شافت و غلافی همیشه اندكی روغن وارد آب چاه می گردد ، بدین دلیل در پروژه های تهیه آب آشامیدنی شافت بدون غلاف استفاده می گردد .
تعداد طبقات پمپ بستگی به ارتفاع بالابری مورد نیاز دارد و معمولاً برای هر طبقه 10 متر در نظر گرفته می شود . بنا بر این هر چه عمق چاه افزایش یابد تعداد طبقات را می توان بیشتر گرفت .بطور مثال تا كنون حتی پمپی با 317 طبقه و ارتفاع بالا بری 2700 متر نیز ساخته شده است ، ولی پمپ های سانتریفیوژ بیش از 14 طبقه عملاً مورد استفاده كم تری دارند پروانه این پمپ ها معمولاً از نوع بسته یا نیمه باز می باشد .
5 ) – پمپ های شناور :
در این طرح پمپ چند طبقه توربینی قائم مستقیماً روی یك موتور الكتریكی بقطر كم سوار شده و همراه پمپ در زیر آب قرار می گیرند . وزن موتور وپمپ از طریق لوله رانش یا لوله كالمن به فونداسیون دهنه چاه منتقل می شود و گاهی به منظور اطمینان بیشتر به وسیله سیم بكسل مهار می گردد . به موازات لوله كالمن یك لوله روغن روانكاری و یك كابل انتقال برق تا موتور امتداد می یابد .
معایب ) – موتورهای مورد ا ستفا ده در این پمپ ها معمولاً طوری طراحی می شوند كه به اندازه عمر پمپ بتوانند بدون مراقبت كار كنند زیرا در صورت خراب شدن باید از چاه بیرون كشیده شوند و این كار هزینه و مشكلات زیادی در بر دارد
ب ) – کاربرد آب رسانی :
1 – چاههای عمیق و نیمه عمیق .
2 – آبهای رو زمینی .
3 – آبهای رو زمینی
a – پمپ های توربینی قائم با انتقال مستقیم : این پمپها را می توان برای كشیدن آب از دریاچه ، رودخانه ، استخر ، چاه ، مخازن و غیره كه دبی كم یا متوسط با فشار زیاد احتیاج است به كار برد .
– موارد استفاده :
برای دبی متوسط و زیاد با فشار متوسط پمپ های قائم از نوع جریان مختلط استفاده میشود . دبی آنها 6000 – 30 لیتر در ثانیه با ارتفاع بالابری 30- 6 متر می باشد .
b ) – پمپ های ملخی :
با دبی تا 12000 لیتر در ثانیه و ارتفاع 3/0 تا 15 متر و مناسب برای آبیاری .
c ) – پمپ های عمومی : در انتقال آب های روزمینی از پمپ های عمومی استفاده می شود . پمپ های مورد استفاده اغلب از نوع حلزونی یك طبقه میباشند .
ج ) – آبیاری : این پمپ ها معمولاً با دبی زیاد و ارتفاع نسبتاً كم یا متوسط می باشند بنابراین دارای پره هایی از نوع مختلط یا محوری هستند . در مواردی كه آب باید از چاه عمیق یا نیمه عمیق تأمین شود از موتور پمپهای توربینی یا شناور ا ستفاده می شود . استفاده از پمپ های یك طبقه و چند طبقه ملخی برای ارتفاع كم و متوسط با دبی زیاد بسیار متداول است .
د ) دفع فاضلاب :
پمپ های فاضلاب ، پمپ های سانتریفوژ امروزه كاربرد زیادی در دفع فاضلاب دارند زیرا می توانند بدون اشكال مواد جامد موجود در آنها را منتقل نمایند . دارای راندمان زیادی هستند و بسهولت روی چاهها و غیره قابل نصب می باشند .
1 ) – پمپ های بزرگ :
در جاییكه مقدار فاضلاب مورد انتقال زیاد باشد ، استفاده از پمپ های افقی یا قائم از نوع جریان محوری یا جریان مختلط معمول است . این پمپ ها ارتفاع كم و متوسط و دبی زیادی می توانند تولید نمایند . در فاضلاب هایی كه مواد جامد معلق زیاد است از پمپ های حلزونی با جریان مختلط می توان استفاده نمود . پمپ های فاضلاب اغلب دارای پروانه های بسته با سه پره می باشند .
2 ) – پمپ های بلا انسداد :
فاضلاب خام ممكن است دارای مواد جامدی از قبیل تكه پارچه ، نایلون ، كاغذ ، مو و غیره بوده و ضمن عبور از پمپ در پره های آن گیر كرده و باعث انسداد آن شوند .
بدین منظور پمپ های بلا انسداد با پروانه هایی مركب از دو یا سه پره و بطور كلی فاقد پره ساخته می شوند . پروانه ممكن است از نوع باز یا بسته با شد ولی نوع بسته آن بیشتر متداول است . معمولاً فاصله بین پره های پروانه برای عبور دادن انواع مواد جامد با اندازه كافی باز در نظر گرفته می شود . در برخی از این پمپ ها لوله مكش در حدود 25 درصد بزرگتر از لوله رانش و در برخی دیگر مساوی آن در نظر گرفته می شود . كوچكترین اندازه این پمپ ها معمولاً 3 اینچ است . این پمپها را به انواع افقی و قائم می توان یافت . نوع قائم آن جای كمتری میگیرد و لوله كشی آن ساده تر از نوع افقی است .
فاضلاب های صنعتی ممكن است دارای مواد خورنده فلزات باشند . بنابراین در انتخاب پمپ های مورد نظر به این موضوع نیز باید توجه داشت .
3 ) – پمپ های قابل حمل :
این پمپ ها از نوع شناور بوده و معمولاً مجهز به لوله های خرطومی می باشند . پمپ دارای دسته ای است كه بوسیله آن بسهولت می تواند جابجا شود . به منظور جلوگیری از ورود مواد اضافی معمولاً در ابتدای لوله مكش یك سبد صافی پیش بینی می شود .
پمپهای یک طبقه و چند طبقه :
پمپهای یک طبقه { SINGLE-STAGE PUMPS} :
پمپهای گریز از مرکز یک طبقه با انواع گوناگون پروانه ها ساخته می شود، یکی از ساده ترین انواع آنها دارای یک مجرای مکش و یک پروانه می باشد و به این جهت یک طبقه نامیده شده است. پره های پروانه بین دو صفحه قرار گرفته اند و مجاری مایع بین پره ها و این دو صفحه محصور گردیده اند. این نوع پروانه به تمام بسته موسوم می باشد که مورد استعمال بیشتری دارد . پمپهای چند طبقه { MULTISAGE PUMPS } : پمپهای چند طبقه گریز از مرکز ، تا کنون برای تولید ( 40 اتمسفر فشار 600پوند بر اینج مربع ) و یا ارتفاع 350 متر آبدهی و با سرعت 7150 دور در دقیقه ساخته شده اند . با این حال وقتی که سرعت گردش تلمبه از 3500 دور در دقیقه تجاوز نکند ، معمولا ارتفاع آبدهی آنها از 120 متر تجاوز نمی‌کند . بنابراین در مواردی که ارتفاع آبدهی پمپهای یک طبقه کافی نباشد از پمپهای چند طبقه که دارای ارتفاع آبدهی بیشتری است استفاده میکنند .
– چون در صنایع استخراج نفت لازم است ، پمپهائی بکار گرفته شود که دارای ظرفیت گذر حجمی بسیار زیاد و ارتفاع فوق العاده بلند از پمپهای چند طبقه استفاده میشود .
مثال ) – پمپی ساخته شده است که دارای 317 طبقه ( هر طبقه دارای یک محفظه میبا شد ) و به ارتفاع انرژی 2700 متر بوده است . بطور خلاصه در یک پمپ چند طبقه ، دور یا چند پروانه متوالی روی یک محور قرار میگیرند . آب در پوسته همان طبقه جمع شده ، طبقه دوم تخلیه میشود و از دوم به سوم و به همین ترتیب ادامه می‌یابد . پمپهای چند طبقه هم با محور افقی و هم با محور قائم کاربرد دارند .
انواع پمپها 3 دسته هستند :
1- پمپهای پیستونی و محوری .
2 – اجکتور پمپ .
3 – پمپ سانتریفیوژ .
1 – پمپ پستونی و محوری شامل:
پمپ ساده
پمپ بالابر
پمپ دوار
پمپ محوری
– تعریف پمپ ساده :
مایع بوسیله پیستون فشرده شده و دراثر فشار جو ازمخزن به داخل لوله مکش می آید.
– تعریف پمپ بالابر :
دراین پمپ با پیستون آب از چاه گود به بالا کشیده و از خروجی به بالا می ریزد.
– تعریف پمپ دوار :
در این نوع پمپ که بیشتر برای جابه جایی مایعات غلیظ و سنگین استفاده می شود و بر اصل فشار بر روی مایع کار می کند که بوسیله چرخ دنده ها فشاربر روی مایع وارد شده وبه داخل لوله می راند.
– تعریف پمپ محوری ( پمپ ملخی ) :
این نوع پمپ با دور زیاد و فشار کم و ارتفاع مکش کم بیشتر برای آبیاری مورد استفاده قرار می گیرد.
2 – اجکتور پمپ :
دراین نوع پمپ آب تحت فشار که از پمپ دیگر تامین می شود از طریق نازل با سرعت زیاد آب بداخل لوله باریکی فرستاده شده و باعث خروج هوا از لوله خروجی می گردد.
دراثر کاهش فشار خلاء ایجاد شده فشار جو ، آب را به درون پمپ می راند واز لوله خروجی به بیرون می ریزد.
از این پمپ درمحیطهایی که امکان بردن پمپ های معمولی نیست استفاده می شود و یا برای جمع آوری آبهای سطحی ویا جابه جایی مایعات قابل اشتعال که با موتورهای پمپ دار معمولی امکان انفجار و اشتعال وجود دارد بکار میرود . پمپ اجکتور دارای دو ورودی و یک خروجی که با تزریق مایع کم می توان مایع زیاد گرفت.
3 – پمپ سانتریفیوژ :
این نوع پمپ ها دارای انواع مختلفی هستند که از لحاظ ساختمان و روش بهره برداری
– تعداد پروانه – مقدار فشار – شرایط خروج مایع با هم متفاوت هستند.
– قسمتهای تشکیل دهنده پمپ سنتریفیوژ : شامل ، پروانه – پوسته – شافت وقطعات دیگر است.
– پروانه : همه پمپ ها دارای تعدادی پروانه بر حسب نیاز می باشند .
ساختمان پروانه به سه صورت ساخته می شوند:
باز – نیمه باز – بسته .
نکته ) – البته در آتش نشانی بیشتر از انواع بسته استفاده می شود.
کار پروانه :
کار پروانه در پمپ ایجاد فشار در مایع وسرعت دادن به مایع وراندن مایع به جلو می باشد.
– پوسته :
پوسته شکلی حلزونی دارد که پروانه ها سوار بر روی شفت در داخل پوسته بگردش در می آیند و آب را به بیرون می رانند. درقسمت های داخلی پوسته بر روی بدنه در اطراف پروانه ها تعدادی پره های ثابت راهنما در نظر گرفته شده است که کارشان جمع آوری آب وهدایت آن به پره های بعدی ویا راهنمایی به سمت خروجی می باشد ضمناً پره های راهنما ایجاد فشار در مایع نیز می کنند.
– شافت :
نیروی موتور محرکه از طریق میله که شافت نامیده می شود وارد پمپ شده، و پروانه ها را گردش در می آورد وگردش پروانه ها در داخل پوسته و جابه جایی مایع بستگی به گردش شافت ونیروی محرکه آن دارد.
– ناف پمپ یا نا فی :
محلی که شافت وارد پمپ می گردد ناف پمپ می گویند که این محل باید حتماً آب بندی باشد تا ازخروج آب از قسمت پوسته به خارج وقسمت موتور و ورود روغن به پوسته پمپ جلوگیری نماید. درغیر اینصورت باعث مخلوط شدن آب و روغن در داخل موتور محرکه و بروز اشکالات دربازدهی پمپ و بخصوص درزمان آبگیری می گردد.
روش آب بندی ناف پمپ به سه طریق آب بندی می نمایند.
1 – ذغال ثابت .
2 – ذغال متحرک .
3 – نخ نسوز.
1 – بوسیله زغال ثابت و سخت که بصورت حلقه ایی در اطراف میله روی پوسته قرار دارد محل را کاملاً می پوشا نند.
2 – بوسیله دو قطعه ذغال سخت به شکل نیم دایره که در اطراف میله قرار دارند وذغال تحت فشار فنرهای قوی بطور دائم محل ورود میله به پوسته را درحالت آب بندی نگهداری می کند.
3 – استفاده از الیاف نخهای نسوز مخصوص که محل ورود میله به پوسته را پرمی کند و بوسیله پیچ قابل تنظیم ا ست این نقطه را آب بندی می نمایند.
– تامین نیروی محرکه پمپ :
نیروی محرکه پمپ بوسیله موتور ما شین یا موتور برقی وگازوئیل و بنزین .
– آبگیری با پمپ به دو روش بوسیله پمپ می توانیم آبگیری نمائیم:
روش اول بوسیله آبهای تحت فشار مانند شیر هیدرانت یا منابع آب در ارتفاع ویا بوسیله موتور دیگر به پمپ آبرسانی می کنیم. روش دوم بوسیله خود پمپ ازمنابع روباز مانند: استخرها ، چاهها ، آبگیری می نمائیم. روش آبگیری از استخر : با لوله خرطومی تا عمق 10 متری می توانیم با پمپ های سنتریفیوژ آبگیری نمائیم.
– دستگاه تخلیه پمپ : برای خالی کردن هوای درون پمپ ولوله های خرطومی درهنگام آبگیری از دستگاه تخلیه پمپ که بر روی پمپ نصب گردیده است استفاده می شود وپس از تخلیه هوا فشار جو باعث ورود آب وبالا آمدن آب در دورن لوله های خرطومی و رسیدن آن به داخل پمپ می گردد تا مورد استفاده قرار گیرد. انواع مختلف دستگاههای تخلیه بر روی موتور پمپ ها :
1- دستگاه تخلیه نوع پیستونی .
2- دستگاه تخلیه نوع دودی .
3- دستگاه تخلیه نوع واتر رینگ .
4 – دستگاه تخلیه نوع دورانی .
5 – دستگاه تخلیه نوع واترسیل .
قسمتهای مختلف یک موتور پمپ از نظر ظاهری بشرح زیر می باشد :
– فشار سنج ها .
– خروجی آب .
– اهرم تخلیه آب زمستانی .
– ورودی آب .
– اهرم با کلید تخلیه هوا .
– شیر برگشت آب به منبع .
– اینداکتور تنظیم کف .
– عقربه نشان دهنده مقدار آب درون تانک آب وعقربه نشان دهنده مقدار کف درون تانک کف.
– تعریف فشار سنج :
تعیین میزان فشار ایجاد شده توسط پمپ بوسیله فشار سنج معلوم می گردد.
بوستر پمپ :
صنعتگران ایران با بیش از سی سال تجربه علمی در زمینه ساخت پمپ های دنده ایی ، (Gear Pump) جدید پمپ های دنده ایی مخصوص مواد سنگین و الکترو گیربکس های خاص این پمپ ها را طراحی و پس از آزمایشات لازم در خط تولید قراردادند که سالها در پالایشگاه ها و کارخانجات تصفیه روغن قند و .. مشغول به کار می با شد.
پمپهای روغن داغ مارک NORM ترکیه دارای ( مکانیکال سیل بورگمان آلمان بوده ) و قابلیت تحمل 400 درجه حرارت را دارا بوده همچنین بمدت یکسال گارانتی شرکت الوند پمپ می باشد .
پمپ های جابجائی مثبت :
پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا در پمپ های سانتریفوژ همراه با افت زیاد خواهد بود . امروزه با توجه به شرایط خوب توربو پمپ ها سعی بر استفاده هر چه بیشتر از این پمپ ها می باشد. ولی به دلائل اقتصادی برای سیالات ویسکوزیته استفاده از این نوع پمپ ها مقرون به صرفه نیست . استفاده از پمپهای دوار یا پمپ های پیستونی امکان پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا را فراهم می کند.
پمپ های رفت و برگشتی :
پمپ های رفت و برگشتی از جمله پمپ های جابجائی مثبت می باشند . تلمبه های خانگی قدیمی نمونه ساده پمپهای رفت و برگشتی پیستونی می باشند . پمپ از مجموعه یک سیلندر و یک پیستون که متصل به یک اهرم حرکت دهنده می باشد ، تشکیل شده است . حرکت پیستون از طریق اهرم بندی از بالا تامین می گردد . با بالا رفتن پیستون و ایجاد خلاء در داخل سیلندر سیال به داخل سیلندر از مخزن مکش مکیده می شود و همزمان آب بالای پیستون از مسیر نشان داده شده به بیرون فرستاده می شود . در برگشت با پائین آمدن پیستون و اعمال فشار به سیال داخل سیلندر، سیال از سوپاپ های نصب شده بر روی پیستون عبور کرده و به بالای آن رانده می شود . تکرار مراحل فوق منجر به پمپاژ سیال به روش جابجائی خواهد شد . در مسیر ورودی به پمپ یک سوپاپ ورودی نصب شده که مانع برگشت سیال به داخل مخزن در زمان پائین آمدن پیستون می گردد .
پمپ های دیافراگمی :
عمل پمپاژ در یک پمپ دیافراگمی شبیه پمپ پستونی یک طرفه است . این امر در شکل ٨- ١١ نشان داده شده است . با نفوذ دیافراگم به قسمت بالای حفره پمپ سیال از طریق سوپاپ یکطرفه لوله مکش وارد پمپ می شود. با پائین رفتن دیافراگم سیال از طریق سوپاپ یک طرفه لوله خروجی از سیلندر خارج می شود . با تکرار شدن این چرخه، سوپاپ خروجی در اثر فشار ناحیه خروجی ومکش ایجاد شده توسط ضربه ورودی بسته میشود.
– اغلب پمپ های دیافراگمی به شیوه مکانیکی عمل می کنند ، اما برخی از آنها نیز بر اثر فشار هوا کار می کنند . این پمپ های هوایی بر حسب نوع پمپ می توانند با هوای فشرده یا خلاء کار کنند .این پمپ ها به لحاظ ساختمان ساده ایی که دارند ، به عنوان پمپ های اندازه گیر، انتقال و یا چاهکی عمل می کنند . همچنین میتوانند برای انتقال سیال ، دو غاب و یا پساب به کار گرفته شوند .مسیر حرکت دیافراگم در پمپ مکانیکی توسط یک میله رابط قابل تنظیم یا مکانیزم دیگری کنترل این مسیر حرکت در پمپ های هوایی با استفاده از یک نگهدارنده قابل تنظیم ، دیافراگم کنترل می شود . این نگهدارنده به جای تنظیم حرکت کلی آن، حرکت رو به بالای دیافراگم را محدود می کنند . برای انتقال مواد شیمیایی یا سایر سیالات، آستر پمپ ها باید از فولاد ضد زنگ یا دیگر فلزات مقاوم در برابر خوردگی ساخته می شود. یاتا قانهای نگهدارنده محور معمولا از نوع غلاف یا بوش هستند، که یا به محور پرس می شوند یا در قسمت انتهای مرکز پوسته جای میگیرند. باید بخاطر داشته با شید که جریان سیال در یک پمپ دیافرا گمی یکنواخت نبوده ، بلکه به صورت منقطع یا ضربه ایی است .
پمپ های دوار :
پمپ های دوار جزء دسته پمپ های جابجایی مثبت بوده و در صنعت جهت پمپاژ سیالات سنگین ( مانند سوخت سنگین وروغن ) استفاده می شوند . این پمپ ها در انواع دنده ای ، پیچی و پره ایوجود دارند . در اینجا بعضی پمپ های جابجائی مثبت به طور خلاصه بررسی می شوند .
الف ) – پمپ دوار دنده ای (Gear) :
این پمپ ساده ترین نوع پمپ دوار می باشد و در دو نوع داخلی و خارجی ساخته می شوند .در این نوع پمپ ها سیال در فضای بین دندانه ها حبس شده و به بیرون فرستاده می شود . دندانه ها از نوع Helical& Spur می باشند . نوع Helical جریان آرامتری را برقرار میکند . در بعضی طرح ها سوراخ هایی در امتداد شعاع از بالا به پایین دندانه وجود دارد و هر دو فضای بین دنده مجاور را به هم ارتباط می دهد . این به خاطر بای پس کردن سیال از یک دنده به دنده بعدی است تا از افزایش فشار بیش از حد و اعمال بار زیاد بر یاتاقا نها جلوگیری شود. پمپ های دنده ایی امکان پمپاژ سیال با ویسکوزیته های مختلف و با فشار ورودی متفاوت را دارند و جریان در سیستم به آرامی و بدون ضربه ( پالس ) برقرار می شود . از مزایای این پمپ ها خود راه انداز هستند و می توانند خشک نیز کار کنند .) از آنجا که این نوع پمپ ها تنها دو جزء متحرک دارند ، قابلیت نگهداری و در مدار بودن بالایی دارند و در هر دو جهت نیز می توانند کارکنند . سرعت پمپ های کوچک١٧۵٠ تا٣۴۵٠ دور در دقیقه است و برای پمپ های بزرگتر و سیال چسبنده تر سرعت ( پایینتر ) کاهش می یابد . باتوجه به طراحی این نوع پمپ ها که لقی کمی بین دندانه و پوسته می باشد ، کنترل بر روی جریان سیال به سلدگی صورت میگیرد و همین نکته منجر به استفاده بیشتر این پمپ ها در انتقال دقیق سیالات حساس و گران شده است . البته لازم است دقت شود همراه سیال ذرات خورنده نباشد ، جنس دنده ها معمولا از فولاد زنگ نزن و بوش ها و آب بند مکانیکی از جنس برنز انتخاب میشود .
ب ) – پمپ دوار پره ای (Vane) : این پمپ ها در چند نوع پره کشویی، پره پاندولی ، پره بادامکی و پرهء قابل انعطاف ساخته می شوند .
ج) – پمپ دوار Lobe :
در این پمپ ها دو محور وجود دارد . مشابه پمپ های دنده های متصل. (Lobe) وجود سیال در محفظه پمپ راه اندازی را تسهیل می کند . جهت جلوگیری از نشت گاز به درون سیستم در زمان خاموش بودن لازم است تدابیر لازم در موقع راه اندازی صورت گیرد و گازهای احتمالی سیستم مطابق دستورالعمل تخلیه شود.
طرز کار : این نوع پمپ ها تقریبا مشابه عملکرد پمپ های دنده ایی است ولی از آنجا که سیال در قطعات بزرگتر به بیرون ارسال میشود، جریان سیال به آرامی جریان پمپ های دنده ایی نیست . در این نوع پمپ ها سیال در اثر عامل خارجی ( فشار هوا یا نیروی ثقل ) وارد پمپ می شود پس از ورود به پمپ به جلو فرستاده می شود . این پمپ برای پمپاژ گستره وسیعی از سیالات چسبنده و محلول ها استفاده میشود . در این نوع پمپها امکان همراه بودن مواد جامد با سیال نیز وجود دارد زیرا این نوع پمپ ها لقی بیشتری بین پروا نه و پوسته وجود دارد
د ) – پمپ دوار پیچی :
این پمپ ها مانند چرخ گوشت بوده و دارای یک ، دو یا سه چرخ هستند و به نحو مناسب درون پوسته ثابت قرار داده شده اند . در پمپ های دوار دبی عبوری از پمپ فقط تابع دور محور است و به فشارتولید شده بستگی ندارد. این، خاصیت پمپ های دوار را از پمپ های سانتریفوژ متمایز می کند .تلفات داخلی پمپ های دوار که شامل نشتی ها می باشد معمولا بالاست بنابراین این پمپ ها برای فشارهای بالا مناسب نیستند در فشار های خیلی بالا از پمپ های رفت و آمدی پیستونی استفاده شود .چنانچه از نشتی سیال صرفه نظر کنیم ، دبی عبوری این پمپ ها تقریبا ثابت است. بنابر این منحنی مشخصه یک خط ثابت است ولی با توجه به وجود نشتی این منحنی کمی با افزایش فشار به طرف دبی کمتر میل می کند . افزایش ویسکوزیته سیال منجر به کاهش دبی عبوری می شود و علت این است که سیال نمی تواند با سرعت کافی فضای خالی شده داخل پمپ را پر کند . قدرت پمپ نیز با افزایش ویسکوزیته افزایش می یابد . اگر چه رایج ترین پروانه مورد استفاده در پمپ های دنده ایی از نوع ساده است ، اما انواع حلزونی و جناغی هم وجود دارد .
پمپ های دنده حلزونی :
یک پمپ دوار با جابجائی مثبت که در صنعت کاربرد فراوانی دارد ( برای انتقال روغن یا دیگرسیالات گرانرو ) پمپ دنده ای از نوع پیچی است . پمپ پیچی با طرح دو پروانه خود می تواند حجم زیادی از روغن را به راحتی انتقال دهد . از آنجا که مکانیزم پایه پمپ پیچیده است ، تولید آن پر هزینه بوده و در ضمن در برابر مواد ساینده نیز بسیار آسیب پذیر است .
در عمل، پمپ پیچی توسط روتور مرکزی یا روتور گرداننده به گردش در می آید و دو روتور هرزگرد درگیر با آن نیز به حرکت در می آورد .هر دو روتور هرز گرد مشابه هم بوده و دندانه های آنها به گونه ای است که با روتور گرداننده در گیر می شود .با چرخش روتور گرداننده، سیال از یک طرف پمپ کشیده شده و ازطرف دیگر تخلیه می شود .از آنجا که دنده های روتور گرداننده با روتور هرزگرد جفت می شوند، سیال در مجرای باز داخل ناحیه دنده ها و به سمت خروجی پمپ به جلو رانده می شود.
پمپ پیچی نیز مانند پمپ دنده ای دو محور از یک پوسته مرکزی صلب از جنس فولاد یا چدن ساخته شده و چنان ماشین کاری می شود که بتواند سه روتور را درون خود جای دهد . روتورگرداننده از یک انتهای پوسته بیرون میزند . محور روتور های هرز گرد معمولا از پوسته انتهائی بیرون نمی زنند. انتهای پوسته به صورت مسطح ماشینکاری و مته می شود تا یاتاقینهای محور روتور بر روی آن نصب گردنند. برای نقطه ای که محور از انتهای پمپ بیرون می زند یک نوع واشر آب بندی فراهم می شود. روغنکاری یاتاقان های پمپ توسط خود سیال پمپ شونده صورت می گیرد . یاتاقان های برخی پمپ های پیچی به جای انتها در پوسته مرکزی قرار میگیرند . این یاتاقان ها از نوع بوش بوده و سه یاتاقان را نگه داشته و همچنین سطوح داخلی پمپ را تشکیل می دهند. مواد ساینده در پمپ می توانند باعث گرفتگی یا تسریع در فرسایش روتورها شوند . هر سه روتور ( یا پیچ ) معمولا از یک فلز واحد ، فولاد با کربن بالا، فولاد آلیاژی و یا آلیاژهای دیگری با در صد سختی بالا ، ساخته می شوند .