مقالات تخصصي تاسيسات
موضوع مقاله
معرفي انواع پمپ :
متن :
پمپ‌هاي جابجايي مثبت:
پمپاژ سيالات با ويسکوزيته بالا در پمپ‌هاي سانتريفوژ همراه با افت زياد خواهد بود. امروزه با توجه به شرايط خوب توربو پمپ‌ها سعي بر استفاده هر چه بيش‌تر از اين پمپ‌ها مي‌باشد. ولي به دلايل اقتصادي براي سيالات ويسکوزيته استفاده از اين نوع پمپ‌ها مقرون به صرفه نيست. استفاده از پمپ‌هاي دوار يا پمپ‌هاي پيستوني امکان پمپاژ سيالات با ويسکوزيته بالا را فراهم مي‌کند.
پمپ‌هاي رفت و برگشتي:
پمپ‌هاي رفت و برگشتي از جمله پمپ‌هاي جابجايي مثبت مي‌باشند. تلمبه‌هاي خانگي قديمي نمونه ساده پمپ‌هاي رفت و برگشتي پيستوني مي‌باشند. پمپ رفت و برگشتي از مجموعه يک سيلندر و يک پيستون که متصل به يک اهرم حرکت دهنده مي‌باشد، تشکيل شده است. حرکت پيستون از طريق اهرم بندي از بالا تامين مي‌گردد. با بالا رفتن پيستون و ايجاد خلاء در داخل سيلندر سيال به داخل سيلندر از مخزن مکش مکيده مي‌شود و همزمان آب بالاي پيستون از مسير نشان داده شده به بيرون فرستاده مي‌شود. در برگشت با پايين آمدن پيستون و اعمال فشار به سيال داخل سيلندر، سيال از سوپاپ‌هاي نصب شده بر روي پيستون عبور کرده و به بالاي آن رانده مي‌شود. تکرار مراحل فوق منجر به پمپاژ سيال به روش جابجايي خواهد شد. در مسير ورودي به پمپ يک سوپاپ ورودي نصب شده که مانع برگشت سيال به داخل مخزن در زمان پايين آمدن پيستون مي‌گردد.
پمپ‌هاي ديافراگمي:
عمل پمپاژ در يک پمپ ديافراگمي شبيه پمپپ يستوني يک طرفه است. با نفوذ ديافراگم به قسمت بالاي حفره پمپ سيال از طريق سوپاپ يکطرفه لوله مکش وارد پمپ مي شود. با پايين رفتن ديافراگم سيال از طريق سوپاپ يک طرفه لوله خروجي از سيلندر خارج مي‌شود. با تکرار شدن اين چرخه، سوپاپ خروجي در اثر فشار ناحيه خروجي و مکش ايجاد شده توسط ضربه ورودي بسته مي‌شود.
اغلب پمپ‌هاي ديافراگمي به شيوه مکانيکي عمل مي‌کنند، اما برخي از آن‌ها نيز بر اثر فشار هوا کار مي‌کنند. اين پمپ‌هاي هوايي بر حسب نوع پمپ مي‌توانند با هواي فشرده يا خلاء کار کنند. اين پمپ‌ها به لحاظ ساختمان ساده‌اي که دارند، به عنوان پمپ‌هاي اندازه‌گير، انتقال و يا چاهکي عمل مي‌کنند. همچنين مي توانند براي انتقال سيال، دو غاب و يا پساب به کار گرفته شوند. مسير حرکت ديافراگم در پمپ مکانيکي توسط يک ميله رابط قابل تنظيم يا مکانيزم ديگري کنترل اين مسير حرکت در پمپ‌هاي هوايي با استفاده از يک نگهدارنده قابل تنظيم، ديافراگم کنترل مي‌شود. اين نگهدارنده به جاي تنظيم حرکت کلي آن، حرکت رو به بالاي ديافراگم را محدود مي‌کنند.
براي انتقال مواد شيميايي يا ساير سيالات، آستر پمپ‌ها بايد از فولاد ضد زنگ يا ديگر فلزات مقاوم در برابر خوردگي ساخته مي‌شود. ياطاقان‌هاي نگهدارنده محور معمولا از نوع غلاف يا بوش هستند، که يا به محور پرس مي‌شوند و يا در قسمت انتهاي مرکز پوسته جاي مي‌گيرند. بايد به خاطر داشته باشيد که جريان سيال در يک پمپ ديافراگمي يک نواخت نبوده، بلکه به صورت منقطع يا ضربه‌اي است.
پمپ‌هاي دوار:
پمپ‌هاي دوار جزء دسته پمپ‌هاي جابجايي مثبت بوده و در صنعت جهت پمپاژ سيالات سنگين (مانند سوخت سنگين و روغن) استفاده مي‌شوند. اين پمپ‌ها در انواع دنده‌اي، پيچي و پره‌اي وجود دارند. در اينجا بعضي پمپ‌هاي جابجايي مثبت به طور خلاصه بررسي مي‌شوند.
الف) پمپ دوار دنده‌اي (Gear):
اين پمپ ساده‌ترين نوع پمپ دوار مي‌باشد و در دو نوع داخلي و خارجي ساخته مي‌شوند. در اين نوع پمپ‌ها سيال در فضاي بين دندانه‌ها حبس شده و به بيرون فرستاده مي‌شود. دندانه‌ها از نوع Helical& Spur مي‌باشند. نوع Helical جريان آرام‌تري را برقرار مي‌کند. در بعضي طرح‌ها سوراخ‌هايي در امتداد شعاع از بالا به پايين دندانه وجود دارد و هر دو فضاي بين دنده مجاور را به هم ارتباط مي‌دهد. اين به خاطر باي پاس کردن سيال از يک دنده به دنده‌ي بعدي است تا از افزايش فشار بيش از حد و اعمال بار زياد بر ياتاقان‌ها جلوگيري شود. پمپ‌هاي دنده‌اي امکان پمپاژ سيال با ويسکوزيته‌هاي مختلف و با فشار ورودي متفاوت را دارند. به علاوه جريان در سيستم به آرامي و بدون ضربه (پالس) برقرار مي‌شود. اين پمپ‌ها خود راه انداز هستند و مي‌توانند خشک نيز کار کنند. از آن‌جا که اين نوع پمپ‌ها تنها دو جزء متحرک دارند، قابليت نگه داري و در مدار بودن بالايي دارند و در هر دو جهت نيز مي‌توانند کارکنند. سرعت پمپ‌هاي کوچک 1750 تا 3450 دور در دقيقه است و براي پمپ‌هاي بزرگ‌تر و سيال چسبنده‌تر سرعت کاهش مي‌يابد. باتوجه به طراحي اين نوع پمپ‌ها که لقي کمي بين دندانه و پوسته مي‌باشد، کنترل بر روي جريان سيال به سادگي صورت مي‌گيرد و همين نکته منجر به استفاده بيش‌تر اين پمپ‌ها در انتقال دقيق سيالات حساس و گران شده است. البته لازم است دقت شود همراه سيال ذرات خورنده نباشد. همانطورکه قبلا بيان شد سيال در فضاي بين دنده‌ها حبس شده، به جلو رانده مي‌شود. جنس قطعات پمپ دنده‌اي با توجه به نوع سيال انتخاب مي‌شود. جنس دنده‌ها معمولا از فولاد ضد زنگ و بوش‌ها و آب بند مکانيکي از جنس برنز انتخاب مي‌شود.
ب) پمپ دوار پره اي (Vane):
اين پمپ‌ها در چند نوع پره کشويي، پره پاندولي، پره بادام کي و پره قابل انعطاف ساخته مي‌شوند.
ج) پمپ دوار (Lobe):
در اين پمپ‌ها دو محور وجود دارد که به هر محور يک پروانه داراي تعدادي برجستگي مشابه پمپ هاي دنده‌هاي متصل. (Lobe)
وجود سيال در محفظه پمپ راه اندازي را تسهيل مي‌کند. جهت جلوگيري از نشت گاز به درون سيستم در زمان خاموش بودن پمپ لازم است تدابير لازم در موقع راه اندازي صورت گيرد و گازهاي احتمالي سيستم مطابق دستورالعمل تخليه شود.
عملکرد اين نوع پمپ‌ها تقريبا مشابه عملکرد پمپ‌هاي دنده ايست ولي از آن‌جا که سيال در قطعات بزرگ‌تر به بيرون ارسال مي‌شود، جريان سيال به آرامي جريان پمپ‌هاي دنده‌اي نيست. در اين نوع پمپ‌ها سيال در اثر عامل خارجي (فشار هوا يا نيروي ثقل) وارد پمپ مي‌شود پس از ورود به پمپ به جلو فرستاده مي‌شود. اين پمپ براي پمپاژ گستره وسيعي از سيالات چسبنده و محلول‌ها استفاده مي‌شود. به علاوه در اين نوع پمپ‌ها امکان همراه بودن مواد جامد با سيال نيز وجود دارد زيرا در اين نوع پمپ‌ها لقي بيش‌تري بين پروانه و پوسته وجود دار.
د) پمپ دوار پيچي:
اين پمپ‌ها مانند چرخ گوشت بوده و داراي يک، دو يا سه چرخ هستند و به نحو مناسب درون پوسته ثابت قرار داده شده‌اند. در پمپ‌هاي دوار دبي عبوري از پمپ فقط تابع دور محور است و به فشار توليد شده بستگي ندارد. اين، خاصيت پمپ‌هاي دوار را از پمپ‌هاي سانتريفوژ متمايز مي‌کند. تلفات داخلي پمپ‌هاي دوار که شامل نشتي‌ها مي‌باشد معمولا بالاست بنابراين اين پمپ‌ها براي فشارهاي بالا مناسب نيستند در فشارهاي خيلي بالا از پمپ‌هاي رفت و آمدي پيستوني استفاده شود. چنانچه از نشتي سيال صرف نظر کنيم، دبي عبوري اين پمپ‌ها تقريبا ثابت است. بنابر اين منحني مشخصه يک خط ثابت است ولي با توجه به وجود نشتي اين منحني کمي با افزايش فشار به طرف دبي کم‌تر ميل مي‌کند. افزايش ويسکوزيته سيال منجر به کاهش دبي عبوري مي‌شود و علت اين است که سيال نمي‌تواند با سرعت کافي فضاي خالي شده داخل پمپ را پر کند. قدرت پمپ نيز با افزايش ويسکوزيته افزايش مي‌يابد. اگر چه رايج‌ترين پروانه مورد استفاده در پمپ‌هاي دنده‌اي از نوع ساده است، اما انواع حلزوني و جناغي آن نيز در بسياري از پمپ‌ها استفاده مي‌شود. در ضمن نوع پروانه هم از سوي سازنده پمپ انتخاب مي‌شود.
ه) پمپ‌هاي دنده حلزوني:
يک پمپ دوار با جابجايي مثبت که در صنعت کاربرد فراواني دارد (براي انتقال روغن يا ديگرسيالات گرانرو) پمپ دنده‌اي از نوع پيچي است. پمپ پيچي با طرح دو پروانه خود مي‌تواند حجم زيادي از روغن را به راحتي انتقال دهد. از آن‌جا که مکانيزم پايه پمپ پيچيده است، توليد آن پر هزينه بوده و در ضمن در برابر مواد ساينده نيز بسيار آسيب‌پذير است.
در عمل، پمپ پيچي توسط روتور مرکزي يا روتور گرداننده به گردش در مي‌آيد و دو روتور هرزگرد درگير با آن نيز به حرکت در مي‌آورد. هر دو روتور هرز گرد مشابه هم بوده و دندانه‌هاي آن‌ها به گونه‌اي است که با روتور گرداننده درگير مي‌شود. با چرخش روتور گرداننده، سيال از يک طرف پمپ کشيده شده و ازطرف ديگر تخليه مي‌شود. از آن‌جا که دنده‌هاي روتور گرداننده با روتور هرزگرد جفت مي‌شوند، سيال در مجراي باز داخل ناحيه دنده‌ها و به سمت خروجي پمپ به جلو رانده مي‌شود.
و) پمپ پيچي:
پمپ پيچي نيز مانند پمپ دنده‌اي دو محور از يک پوسته مرکزي صلب از جنس فولاد يا چدن ساخته شده و چنان ماشين کاري مي‌شود که بتواند سه روتور را درون خود جاي دهد. روتورگرداننده از يک انتهاي پوسته بيرون مي‌زند. محور روتور‌هاي هرز گرد معمولا از پوسته انتهايي بيرون نمي‌زنند. انتهاي پوسته به صورت مسطح ماشين‌کاري و مته مي‌شود تا ياتاقان‌هاي محور روتور بر روي آن نصب گردنند. براي نقطه‌اي که محور از انتهاي پمپ بيرون مي‌زند يک نوع واشر آب بندي فراهم مي‌شود. روغن‌کاري ياتاقان‌هاي پمپ توسط خود سيال پمپ شونده صورت مي‌گيرد. ياتاقان‌هاي برخي پمپ‌هاي پيچي به جاي انتها در پوسته مرکزي قرار مي‌گيرند. اين ياتاقان‌ها از نوع بوش بوده و سه ياتاقان را نگه داشته و همچنين سطوح داخلي پمپ را تشکيل مي‌دهند. همانطور که قبلا گفته شد، مواد ساينده در پمپ مي‌توانند باعث گرفتگي يا تسريع در فرسايش روتورها شوند. در ضمن مي‌توانند به لحاظ فاصله اندک بين روتور و پوسته دنده باعث صدمه ديدن آن‌ها نيز بشوند. هر سه روتور (يا پيچ) معمولا از يک فلز واحد - مثلا فولاد با کربن بالا، فولاد آلياژي و يا آلياژهاي ديگري با در صد سختي بالا - ساخته مي‌شوند.
بازگشت
مطالب مرتبط با این مقاله
دانستنيهاي فني و تاسيساتي : گردآوری گروه تهویه مطبوع مهاجر