به طور کلی پمپ(pump)به ماشینی اطلاق میشود که برای انتقال مایعات از سطح انرژی کمتر به سطح انرژی ببیشتر استفاده میشوند..به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته میشود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی گرفته و به سیالی که از آن عبور میکند، انتقال دهد.در نتیجه، انرﮊی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش مییابد. در پمپها تغییرات انرﮊی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده میگردد. از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جابجایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می نمایند. به عبارت کلی تر، پمپ دستگاهی است که سيالات غيرقابل تراکم را از یک نقطه به نقطهای ديگر جابجا مینمايد. پمپ مخصوص سیالات و مایعات بوده و اغلب برای انتقال گاز،از کمپرسور استفاده میشود.
پمپ ها،عموما با دو مشخصه کاملا متفاوت از هم تفکیک میشوند:
1:مشخصه های هیدرولیکی یا سیال پمپ شونده.
2:نوع پمپ یا کاربرد ویژه ای که برای پمپ در نظر گرفته شده است.
پنج مفهوم اساسی پمپ ها به شرح زیر است:
الف)ساختار و ساختمان پمپ
ب)هد
ج)دبی
د)سیال
ه)انتخاب پمپ
مي توان پمپ هارابراساس نحوه عملكردشان به گونه اي ديگر نيز دسته بندي كرد:
1ـ پمپ هاي سانتريفوژ(جريان شعاعي)
قسمت هاي اساسي يك پمپ گريزازمركز عبارتنداز:
تاریخچه پمپ های سانتریفوژ یا گریز از مرکز:
اولین پمپ های سانتریفوژ شناخته شده در تاریخ مهندسی در تاریخ31 ژولای 1772در یک معدن مس در سان دومینگوئز در پرتغال کشف شد.این پمپ در قر پنجم میلادی به خدمت گرفته می شد.پروانه این پمپ از جنس چوب با پره های دو خمشه میباشد.
پمپ سانتریفوژ یا گریز از مرکز:
اصول کار این پمپ ها بر استفاده از نیروی گریز از مرکز ناشی از گردش پره های متحرک پایه گذاری شده است.پمپ های سانتریفوژ معمولا از یک یا چند چرخ متحرک پره دار تشکیل شده است که محور دوران موتور به آن متصل میباشد.این چرخ متحرک در داخل محفظه ای به نام بدنه قرار دارد.مایعاز سوراخ مرکزی چرخ دوار به صورت محوری وارد چرخ شده و بعد از لغزیدن از لابلای پره های پروانه به طریق مماسی و شعاعی به سمت پیرامون پروانه دوران میکند.گردش پره ها موجب ایجاد نیروی گریز از مرکز گردیده و در نتیجه فشار،سرعت سیال و در نهایت انرژی سیال داخل ماشین افزایش یافته و سیال را بطور پیوسته به جریان می اندازد.توسط پمپ ها رقیق ترین و فرار ترین،غلیظ ترین و خورده ترین سیالات را می توان منتقل و جابه جا نمود.
پمپ های گریز از مرگز دارای دو امتیاز ویژه می باشند،یکی آنکه جریان مایع در آن یکنواخت میباشد و دیگر آنکه اگر لوله تخلیه پمپ مسدود و یا تنگ گردد فشار زیادی که برای پمپ مضر باشد تولید نکرده و بار آن به اندازه ای نمی رسد که موتور محرک آنرا از کار بیندازد.
از نظر ساختمان این نوع پمپ ها افقی،تک مکش،یک یا دو طبقه،و دارای پایه یاتاقان هستند و فلنچ خروجی سیال عمود بر محور پمپ قرار می گیرد.پروانه از نظر هیدرولیکی بالانس بوده و آببندی محور با مجموع نوارهای گرافیای یا توسط سیل مکانیکی(آببند مکاهنیکی) انجام می گیرد.جهت حفاظت محور از بوش های قابل تعویض از جنس آلیاژ کروم نیکل در ناحیه آببندی روی محور سوار می شود.
کاربرد پمپ های گریز از مرکز:
توصیه می شود این پمپ ها برای پمپاژسیالات تمیز که حاوی مواد ساینده و إرات جامد نیستند و سیالاتی که در قعات پمپ خوردگی شیمیایی یا مکانیکی ایجاد نکنند،بکار روند
تقسیم بندی پمپ های گریز از مرکز:
1.از نظر راستای محور پمپ و موتور محرک
1.1)پمپ افقی
2.1)پمپ عمودی
2.از نظر تعداد وروودی پمپ:
1.2)یک مکشی
2.2)دو مکشی
3.از نظر جهت وروود آب:
1.3)محوری
2.3)نیمه محوری
3.3)شعاعی
4.از نظر اتصال پمپ به موتور محرک:
1.4)کوپله پمپ و الکتروموتور داخل پمپ
2.4)کوپله پمپ و الکترو موتور خارج از پمپ
5.از نظر تعداد طبقات و پره پره:
1.5)پمپ های یک طبقه
2.5)پمپ های چند طبقه
6.از نظر شکل پوسته:
1.6)پیچکی
2.6)افشان
3.6)توربینی
4.6)ملخی
آببندی محور محور با نوار آببندی:
در این نوع آببندی لازم است سیال قطره قطره و تا حد نیاز از محفظه آببندی خارج شود.اگر نشتی قطع شود یا خروج دوو از محفظه مشاهده شود باید به تدریج مهرهای قطعه عینکی را شل نمود.زمان تعویض نوارهای گرافیتی هنگامیست که در اثر سفت کردن مکرر مهرهای قطعه عینکی مجومعه ی آببندی تقریبا به اندازه عرض یک نوار گرافیتی فشرده شود.
آببند مکانیکی یا سیل مکانیمی:
برای تعویض آببند مکانیکی یا سیل لازم است پمپ پیاده شود.اجزا آببند مکانیکی باید به ترتیبی که در نقشه مونتاژ مربوطه نشان داده می شود از محور پیاذه شود.تمیزی محیط کار در هنگاه نصب آببند مکانیکی باید کاملا رعایت شود و از هر گونه صدمه به سطوح آببندی و اورینگ ها جلو گیری شود.واشر کاغذی یا اورینگ در هر بار پیاده شدن باید تعویض گردد.
1. الكتروموتور: كه شامل قسمت الكتريكي پمپ است.
2. كوپل يا هم محور سازي :كمه متصل كننده الكترومتر به شافت (محور )پمپ است.
3. هوس برينگ: كه محل قرار گيري برينگها مي باشد
4. مكانيكال سيل: كه محل آب بندي پمپ و جدا كننده سيال پمپاژ شده و قسمت مكانيكي پمپ مي باشد
5. پره هاي پمپ :كه با توجه به نوع كاربرد داراي انواع مختلفي مي باشد.
مكانيكال سيل:
مكانيكال سيل يا محفظه آب بند قسمتي است كه در حد فاصل بين برينگها و پروانه پمپ قرار گرفته است و از مهمترين قسمتهاي پمپ مي باشد چرا كه وظيفه آن جلوگيري از ورود سيال به درون برينگهاو بر روي شفت مي باشد. مكانيكال سيل بوسيله منبع سيليپات روغن خنك كاري مي شود (منبع سيليپات براي خنك كاري است كه روغن آن داراي ويسكوزيته بالايي است و گاهي نيز از خود سيال براي خنك كاري مكانيكال سيل استفاده مي شود براي برينگها نيز از يك گيج روغن براي خنك كاري استفاده مي شود كه داراي ويسكوزيته كمتري است.
2ـ پمپ هاي محوري
(Axial-flow pump) که پمپهای ملخی هم نامیده میشوند بیشترین افزایش فشار سیال را از طریق اعمال پروانهها و یا عملیات بالابری تیغهها اعمال میکند. این گروه یک سری پروانه ورودی به همراه جریان ورودی محوری و خروجی تقریباً محوری دارند. پمپهای این گروه غالباً دارای سرعت مخصوص هایی بیش از ۹۰۰۰ هستند. در حالت کلی از پمپهای جریان محوری هنگامی که تولید دبی لازم باشد استفاده میکنند و از پمپهای جریان شعاعی بمنظور افزایش فشار سود میبرند.
در پمپهای جریان محوری (axial flow)، سیال موازی محور (shaft) وارد پمپ میگردد و به طور موازی نسبت به محور از پروانه (impeller) خارج میگردد. در این پمپ بیشتر فشار مایع را نیروی پرتاب پرههای پروانه (impeller vanes) تامین میکند. این پمپ برای تولید دبیهای زیاد با ارتفاع کم (high mass flow rate and low heads) کاربرد دارد
این نوع پمپ ها دارای پروانه باز می باشند که به این علت به آن پمپ ملخی نیز میگویند.
3 ـ پمپ هاي نيمه سانتريفوژ(يا باجريان مختلط)
پمپ ها از لحاظ انتقال انرژی از پمپ به سیال، پمپها به دودسته تقسیم می شوند:
پمپهای دینامیکی: در این پمپها انتقال انرژی به سیال به طور دایمی است. انواع پمپهای دینامیکی عبارت اند از:
گریز از مرکز (Centrifugal)
جریان محوری (Axial)
پمپهای جابجایی مثبت: در این پمپها انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب یا پریودیک صورت می پذیرد. انواع پمپهای جابجایی مثبت عبارت اند از:
رفت و برگشتی (Reciprocating)
دوار (Rotary)
جدول مقایسه پمپ ها
نوع پمپ |
فشار Pmax (bar) از تا |
سرعت (RPM) nmax nmin |
دبی Qmax (L/min) |
نوسانات فشار |
سطح سر و صدا dBa |
بازدهی کل |
سطح تصفیه |
||
دنده ای |
40 |
100 |
500 |
3000 |
300 |
ضربانی |
90 |
50-80 |
100 |
دنده ای با بالانس هیدرولیکی |
100 |
200 |
500 |
6000 |
200 |
ضربانی |
90 |
80-90 |
50 |
با چرخ دنده داخلی |
50 |
70 |
500 |
2000 |
100 |
با ضربان کم |
85 |
60-80 |
100 |
با چرخ دنده داخلی و بالانس هیدرواستاتیکی |
150 |
300 |
500 |
2000 |
50 |
با ضربان کم |
ــــــ |
70-90 |
50 |
با چرخ دنده مارپیچی |
50 |
140 |
500 |
3000 |
100 |
با ضربان کم |
75 |
60-90 |
50 |
پره ای |
50 |
100 |
500 |
3000 |
100 |
با ضربان کم |
80 |
65-80 |
50 |
پره ای با بالانس هیدرواستاتیکی |
140 |
145 |
500 |
3000 |
300 |
با ضربان کم |
85 |
70-90 |
50 |
پره ای با جابجایی متغییر |
40 |
100 |
1000 |
2000 |
200 |
با ضربان کم |
80 |
70-80 |
50 |
پره ای با جابجایی ثابت |
100 |
140 |
500 |
2000 |
100 |
با ضربان کم |
80 |
70-85 |
50 |
بادامکی |
30 |
30 |
ــــــ |
ــــــ |
200 |
با ضربان کم |
ــــــ |
ــــــ |
ــــــ |
پیستونی محوری با صفحه مایل |
200 |
250 |
200 |
2000 |
3000 |
ضربانی |
90 |
80-90 |
25 |
پیستونی محوری با محور خمیده |
250 |
350 |
200 |
2000 |
500 |
ضربانی |
90 |
80-90 |
25 |
پیستونی شعاعی |
350 |
650 |
200 |
2000 |
100 |
ضربانی |
90 |
80-90 |
50 |
پیستونی خطی |
350 |
500 |
50 |
1000 |
300 |
ضربانی |
ــــــ |
ــــــ |
50 |
گریز از مرکز (سانتریفوژ) |
5 |
20 |
500 |
3000 |
3000 |
با ضربان کم |
ــــــ |
ــــــ |
ــــــ |
ملخی |
2 |
5 |
500 |
3000 |
3000 |
با ضربان کم |
ــــــ |
ــــــ |
ــــــ |