مقالات پمپ

  • 29
  • 4056 مرتبه
آشنایی با انواع پمپ ها

آشنایی با انواع پمپ ها

چهار شنبه 05 شهریور 1399

پمپ پیستونی ، پلانجری ، دیافراگمی ، دنده ای و بسیاری پمپ های دیگر را میتوان نام برد که شناخت عمومی نسبت به این پمپ ها کم یا حتی ناچیز است. گروه کالا صنعتی در این مقاله سعی دارد انواع پمپ جابجایی مثبت و نا مثبت را معرفی نموده و مشخصات آن را به شما معرفی نماید. آشنایی با انواع پمپ میتواند به صنعتگران این امکان را بدهد که برای پمپاژ سیال خاص با هد و دبی مشخص بهترین گزینه را انتخاب نمایند.

پمپ های جابجایی مثبت

اگر برخی استثنائات را نادیده بگیریم، می توانیم بگوییم که پمپ های جابجایی مثبت نسبت به پمپ های جنبشی حجم کمتری از سیال را در فشار بالا منتقل می کنند و در برابر، پمپ های جنبشی حجم بیشتری از سیال را با فشار پایین تر به پیش می برند. 

پمپ های جابجایی مثبت را که کارشان جذب سیال در هر دور فعالیت پمپ است می توان به دو دسته تقسیم کرد: رفت و برگشتی، دورانی.

انواع پمپ

انواع پمپ ها شامل پمپ های رفت و برگشتی و پمپ های دورانی هستند. پمپ های رفت و برگشتی نیز شامل انواع پیستونی، پلانجری و دیافراگمی و پمپ های دورانی شامل پمپ های دنده ای، لوبیایی، پیچی، پره ای و بادامکی است.

پمپ های پیستونی و پلانجری

پمپ پلانجری از سایر پمپ ها قدیمی ترند. پمپ های پلانجری و پیستونی از سیلندری تشکیل شده که پیستون یا پلانجر در درون آن عقب و جلو می رود. در پمپ های پلانجری، پلانجر از میان یک سیل که آب بندی شده می گذرد و به سیال فشار وارد می آورد در صورتی که در پمپ پیستونی سیل بر روی پیستون قرار گرفته است و همراه آن حرکت می کند و سیال را به سمت بیرون از سیلندر میراند. (شکل زیر)

تفاوت پمپ پیستونی و پلانجری

مکانیزم آن ها به این ترتیب است که به محض حرکت پیستون به سمت بیرون، حجم موجود در سیلندر افزایش می یابد و سیال از طریق شیر ورودی یک طرفه به داخل سیلندر وارد می شود. با برگشت پیستون به داخل سیلندر کاهش می یابد، فشار سیال افزایش می یابد و در نتیجه سیال از طریق شیر خروجی به بیرون رانده میشود.

در پمپ های پیستونی سرعت پمپاژ از صفر تا ماکزیمم در نوسان است؛ به این ترتیب: زمانی که پیستون در نقطه ای قرار دارد که باید جهت حرکتش تغییر کند، سرعت پمپاژ صفر است و زمانی که پیستون به نیمه ی سیلندر رسیده باشد، سرعت پمپاژ در حداکثر است.

برای مشاهده عملکرد پمپ پیستونی به شکل زیر دقت کنید.

پمپ پیستونی

چنانچه از دو سمت پیستون برای پمپاژ استفاده شود سرعت پمپاژ می تواند کاهش یابد. پمپ هایی که به این شیوه کار می کنند پمپ های دو عمله نامیده می شود.

(مقایسه پمپ های پیستونی دو عمله و تک عمله در شکل زیر)

مقایسه پمپ پیستونی دو عمله و تک عمله

اگر بیشتر از یک سیلندر استفاده شود، سرعت پمپاژ بیشتر کاهش پیدا خواهد کرد؛ در مجموع می توان گفت که سرعت پمپاژ پمپ های پیستونی با تغییر سرعت رفت و برگشت پیستون و یا تغییر در مسافتی که پیستون برای ضربه زدن طی می کند، کاهش و یا افزایش می یابد.

پیستون ممکن است مستقیماً با بخار، هوای فشرده، روغن هیدرولیکی، یک رابط مکانیکی و یا بادامکی - که حرکت دورانی یک چرخ گردان را به حرکت رفت و برگشتی تبدیل کند – به حرکت در آید.

دو نوع پمپ پیستونی وجود دارد:

  1. نوعی که برای سیالات با ویژگی های متفاوت ساخته شده و پمپ هیدرولیکی نامیده می شود.
  2. نوعی که برای استعمال گاز و هوا بوده و به عنوان پمپ پنوماتیک شناخته می شود. (به وسیله انتگرال و دسته پمپ، پمپ روغن را تحت فشار رها می کند.)

پمپ های پیستونی و پلانجری معمولا کم ظرفیت هستند ولی فشار خروجی سیال را می توانند تا مقدار زیادی افزایش دهند.

یک نمونه پمپ پیستونی

بنابراین از این پمپ ها در جاهایی که نیاز به جابجا کردن سیالی با حجم کم ولی فشار بالا باشد، استفاده میکنند. در ضمن باید به این نکته نیز توجه داشت که جریان سیال در این پمپ ها به صورت غیر یکنواخت میباشد. پمپ های پیستونی و پلانجری گران قیمت هستند اما فوق العاده قابل اطمینان و بادوام هستند و به عنوان پمپ هایی که برای صد سال نیاز به تعمیر و تعویض ندارند مشهورند.

بیشتر بخوانید : راهنمای نصب و راه اندازی پمپ کارواش

نکته بسیار مهم در مورد این پمپ ها آن است که هرگز نباید آن ها را در حالی که شیر خروجی پمپ بسته است روشن نمود. پمپ های پیستونی از نظر پر کردن و تخلیه پمپ دارای کیفیت بالایی بوده اما محدودیت های زیادی نیز دارند که در اینجا به برخی اشاره می کنیم:

  1. این پمپ ها تحت فشار بالا نمی توانند عمل کنند در نتیجه عمر مفید آنها از برخی پمپ کوتاه تر است.
  2. جریان منحنی عملکرد آنها، اساسا مسطح (یکنواخت) است.
  3. برای انتقال مواد قابل احتراق و سمّی مناسب به نظر نمی رسد.

پمپ های دیافراگمی

عملکرد پمپ دیافراگمی بسیار مشابه پمپ های پیستونی است با این تفاوت که در اینجا یک دیافراگم قابل انعطاف که حرکاتی منظم دارد جایگزین پیستون شده است. این دیافراگم ها این مزیت را دارند که در مقایسه با پمپ های پیستونی نیازی به پکینگ ندارند.

دیافراگم ممکن است به شیوه ای مکانیکی از طریق پیستونی که بی واسطه به آن متصل است و یا یک سیال نظیر روغن یا هوای فشرده به حرکت درآید. پمپ های دیافراگمی مقدار خروجی متناوبی دارند و می توانند گازها، مایعات و یا ترکیبی از این دو را پمپ کنند؛ همچنین پمپ های دیافراگمی برای پمپ کردن مایعات حاوی ذرات جامد قابل استفاده اند.

علاوه بر این برای پمپ کردن مواد شیمیایی گران قیمت، سمی یا خورنده (فرسایشگر) – که ممکن است از طریق پکینگ به بیرون ترشح کنند – استفاده می شود. پمپ های دیافراگمی می توانند برای مدت طولانی بدون روغن کاری به فعالیت بپردازند.

پمپ دیافراگمی

پمپ دنده ای

یکی از رایج ترین انواع پمپ دنده ای در شکل زیر دیده می شود.

پمپ دنده خارجی

در این پمپ یکی از دنده ها چرخان و دیگری آزاد است. خلاء موقتی از طریق چرخش این دنده ها که در ابتدا با هم درگیر نیستند ایجاد می شود که سیال را درون پمپ می کشد. سپس سیال به قسمت مابین محفظه و دنده ها حرکت می کند. به محض درگیر شدن دنده ها با هم فشار بالایی ایجاد می شود که سیال را به سمت مسیر خروجی می راند.

پمپ دنده داخلی

همانطور که در شکل بالا می بینید جهت تخلیه در پمپ دنده ای بستگی به جهت چرخش دنده ها دارد. دنده  چرخان در واقع روتوری است با دندانه های تیز که با دندانه های دنده ای هرزگرد و لنگ درگیر می شود. بخش هلال شکل محفظه ی پمپ جریان سیال را بین دنده ی هرزگرد و روتور تقسیم می کند.

لوب پمپ

 این قبیل پمپ دنده ای ( غلیظ کش ) برای نرم کاری (اصطکاک زدایی) به کار می روند به همین دلیل برای پمپ کردن گازها وابسته به مایعات نیستند. این پمپ ها خروج ثابتی دارند و با کمی لرزش ناشی از چرخش روتور همراه هستند.

فرسایش و خوردگی در آنها باعث بازگشت آب به درون پمپ می شود. به دلیل اینکه این پمپ ها قابلیت قفل کردن (جام شدن) دارند برای پمپاژ مایعات حاوی ذرات جامد مناسب نمی باشند و چون نیازی به سوپاپ یک طرفه ندارند می توان در پمپاژ بسیاری از مایعات لزج از آنها استفاده کرد.

پمپ لوبیایی

پمپ های لوبیایی از نظر ظاهری بسیار به پمپ های دنده خارجی شباهت دارند. با این تفاوت که این پمپ ها روتورهایی دارند که به جای دنده ها با دو، سه و یا چهار lobe جایگزین شده اند و هر دو روتور آنها چرخان می باشند.

پمپ های لوبیایی در مقایسه با پمپ های دنده خارجی لرزش بیشتری دارند و برای استفاده بلند مدت و مداوم مناسب نیستند. نوع دیگر این پمپ ها، کمپرسورهای لوبیایی هستند که در این قبیل کمپرسورها، هر روتور دو lobe دارد و در پمپ کردن گازها از آنها استفاده می شود.

پمپ لوبیایی

پمپ پیچی

در یک پمپ پیچی، یک روتور مارپیچ در یک محفظه ی ثابت می چرخد این محفظه به شکلی است که به هنگام دوران پیچ و حرکت سیال به سمت تخلیه، حفره ای در آن به وجود می آید. شکل گیری این حفره باعث ایجاد یک خلاء موقتی می شود که این خلاء، سیال را به درون پمپ می کشد.

سپس سیال به سمتی که خلاء در آن موجود است (حفره) منتقل می شود. شکل محفظه طوری است که به هنگام تخلیه ی پمپ حفره بسته می شود و با ایجاد فشار فراینده ای سیال به مسیر خروجی رانده می شود. پمپ های پیچی می توانند سیالاتی حاوی بخار یا ذرات جامد را پمپ کنند. این پمپ ها خروجی ثابتی دارند و در عین حال لرزشی بسیار ناچیز، ناشی از چرخش روتور نیز دارند.

پمپ پیچی

به دلیل اینکه پمپ های پیچی نیازی به شیرهای اطمینان ورودی و خروجی ندارند، قادرند مایعات بسیار لزج را نیز پمپ کنند. این پمپ ها غول پیکر سنگین و گران قیمت هستند، اما در عین حال بسیار قوی و پر قدرت اند و عمری طولانی دارند.

پمپ پره ای

یک پمپ پره ای متغییر در شکل رو به رو دیده می شود، روتور این پمپ به صورت لنگ جا گرفته است. پره های مستطیل شکل در فواصل منظم و ثابتی نسبت به یکدیگر، حول سطح منحنی روتور قرار گرفته اند. تمام پره ها در درون یک شکافت (slot) قرار دارند طوری که می توانند آزادانه در این شکافت حرکت کنند.

نیروی گریز از مرکز که حاصل از دوران شفت است پره ها را برای تشکیل یک سیل (seal) در برابر محفظه ی پمپ، به بیرون پرتاپ می کند. با چرخش روتور، خلاء موقتی که در قسمت مکش پمپ ایجاد شده است سیال را به درون پمپ می کشد و بدین ترتیب سیال به سمت دیگر پمپ – در فضایی که بین روتور و محفظه قرار دارد منتقل می شود - افزایش فشار در قسمت تخلیه، سیال را به سمت مسیر خروجی می راند- مقدار پمپاژ با تغییر درجه لنگی روتور قابل تغییر است.

پمپ های پره ای نیازی به شیرهای اطمینان خروجی و ورودی ندارند. این قبیل پمپ ها قادرند سیالاتی را که حاوی بخار و گاز هستند پمپ کنند، اما برای پمپاژ مایعات حاوی ذرات جامد مناسب نیستند.

نوعی کمپرسورهای پره ای نیز وجود دارند که برای پمپ کردن گاز ها از آنها استفاده می شود. پمپ های پره ای خروجی ثابتی به همراه کمی لرزش ناشی از چرخش روتور دارند و در عین حال پرقدرت نیز می باشند.

پمپ پره ای

پمپ جنبشی

پمپ های جنبشی به دو دسته قابل تقسیم هستند: گریز از مرکز یا سانتریفیوژی و جانبی. در پمپ های جنبشی، به سیال سرعت داده می شود و بعداً مقدار قابل توجهی از این هد سرعت به هد فشار تبدیل می شود هر چند که نخستین پمپ سانتریفیوژی در حدود سال 1860 معرفی شد اما پمپ های جنبشی تا قرن بیستم بسیار کم مورد استفاده بودند.

پمپ گریز از مرکز یا سانتریفیوژ

هرگاه جسمی به سرعت، حول محور خود به چرخش درآید، ذرات مرکزی آن جسم در اثر نیروی تولید شده به خارج پرتاب می گردند. این نیرو را نیروی گریز از مرکز می گویند. پمپ های گریز از مرکز بر اساس این نیرو که در اثر چرخش پروانه به وجود می آید، کار می کنند.

مایع پس از رهایی از پروانه، از مجرایی می گذرد که انرژی سرعتی مایع به انرژی فشاری مبدل می گردد. به این ترتیب، فشار مایع هنگام خروج بیش از فشار ورودی آن می باشد.

پمپ های سانتریفیوژی شامل چند دسته ی جریان محوری، جریان شعاعی و جریان ترکیبی هستند. عمدتاً پمپ های جریان شعاعی را بهترین نوع پمپ های سانتریفیوژی می دانند. رایجترین نوع پمپ های جریان شعاعی، پمپ های حلزونی (پیچکی) است که در شکل های زیر دیده میشود.


پمپ جنبشی

بیشتربخوانید: انواع پمپ ها در صنعت

در این پمپ ها، سیال در نزدیکی محور پروانه ای که با سرعت بالا در حال چرخیدن است به پمپ وارد می شود و به صورت شعاعی از محفظه ی پمپ خارج می گردد. خلاء موقتی که ایجاد شده به صورت مداوم سیال بیشتری را به داخل پمپ میکشد.

پمپ های سانتریفیوژی حلزونی، قوی، کم صدا، قابل اعتماد و نسبتاً ارزان هستند. این پمپ ها از نظر ابعاد، کوچک و فشرده هستند. ساختار ساده ای دارند و نیازی به شیر اطمینان ورودی و خروجی ندارند.

پمپ های سانتریفیوژی حلزونی می توانند مایعات حاوی ذرات جامد را پمپ کنند؛ اما وقتی مایعاتی را که حاوی مقدار کمی بخار هستند پمپ می کنند، مکش آنها به واسطه کاویتاسیون صدمه میبیند.

پمپ های سانتریفیوژی اگر برای پمپ کردن مایعات غیرلزج استفاده شوند، عالی عمل می کنند. ولی ظرفیت آنها در صورتی که برای پمپ کردن مایعات گرانرو استفاده شود به شدت کاهش می یابد.

نوع دیگر پمپ های سانتریفیوژی جریان شعاعی، پمپ های دیفیوزر هستند. در این قبیل پمپ ها بعد از اینکه سیال پروانه را ترک کرد از درون حلقه ای که از پره های ثابت تشکیل شده است می گذرد.

این پره ها سیال را پخش می کنند و سیال بیشتر کنترل شده ای را تدارک می بینند، به علاوه هد سرعت را بهتر از سایر پمپ ها به هد فشار تبدیل می کنند.

پمپ های سانتریفیوژی جریان محور در پمپ های سانتریفیوژی جریان محور، روتور یک ملخ است. در این قبیل پمپ ها سیال به صورت موازی در راستای محور جریان می یابد. (شکل پایین)

پمپ سانتریفیوژ

پره های پخش کننده در بخش تخلیه پمپ واقع شده اند و کار آنها حذف سرعت دورانی سیال است که به وسیله ی ملخ ایجاد شده است.

پمپ پروانه ای

برای پمپ کردن گازها می توان از کمپرسورهای جریان محوری استفاده کرد. در پمپ های ترکیبی، سیال به دو طریقه ی محوری و شعاعی از محفظه ی حلزونی تخلیه میشود. دامنه کاربرد پمپ های سانتریفیوژ بسیار وسیع است و در صنایع شیمیایی، کاغذسازی، صنایع غذایی و لبنیات، آب و فاضلاب، دفع مواد زائد، نفت و پتروشیمی و به کار می روند.

 

برگرفته از: کتاب راهنمای جامع پمپ

اخبار مرتبط
نظرات
 
   
 

قوانین ارسال نظر

  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.
  • با توجه به آن که امکان موافقت یا مخالفت با محتوای نظرات وجود دارد، معمولا نظراتی که محتوای مشابه دارند، انتشار نمی‌یابند بنابراین توصيه مي‌شود از مثبت و منفی استفاده کنید.
ثبت سفارش
تعداد
عنوان