پمپ ها - بخش اول

۱۳۹۸/۰۷/۰۴ ۱۰:۰۰:۵۰
پمپ ها - بخش اول

در کلیه صنایع برای انتقال سیالات از نوع مایع در صورتی که فشار مناسب در مبدا برای انتقال سیال و یا مبدا نسبت به مقصد ارتفاع بیشتری نداشته باشد در این صورت باید از پمپ ها جهت انتقال مایعات از نقطه ای به نقطه دیگر و یا حرکت سیال در مدارهای مختلف هیدرولیکی بهره ببریم.
به طور کلی پمپ ها ماشینی می باشند که انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی دریافت و به سیال منتقل می کنند و به همین علت انرژی سیال پس از خروج از پمپ افزایش می یابد .

تقسیم بندی انواع پمپ ها

در این مقاله به بررسی انواع پمپ های رایج در واحد های صنعتی (صنایع نفت و گاز و پتروشیمی) می پردازیم. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سیال از نظر لزجت ،وزن مخصوص ، درجه حرارت ،خورندگی و همچنین وجود اجسام ناخالص ،گازهای همراه با سیال و سرانجام مقدار حجم عبوری سیال از پمپ در واحد زمان و فشار مورد لزوم سبب آن شده است تا انواع پمپ ها با ساختمان و طرز عملکردهای متفاوت ساخته شود.
تکنیک های مورد استفاده و تخصصی مهندسی شرکت های سازنده و همچنین مکانیسم و نحوه انتقال انرژی مکانیکی از پمپ به سیال ، در پمپ های مختلف به قدری متفاوت است که نمی توان یک تئوری جامع را در مورد اقسام پمپ ها به کار برد ، بر این اساس پمپ ها را به گروه های مختلف تقسیم کرده و هر گروه ر بررسی می کنیم :
تقسیم بندی پمپ ها بر اساس عموال مختلفی صورت می گیرد ، این تقسیم بندی ها می توان بر مبنای مورد مصرفی ،ساختمان داخلی ، نحوه انتقال انرژی به سیال و سرانجام نوع سیال عبوری انجام شود. متداول ترین نحوه تقسیم بندی پمپ ها بر اساس نحوه انتقال انرژی به سیال است در این روش پمپ ها به دو دسته اصلی تقسیم بندی می گردند :
دسته اول ،پمپ هایی هستند که انتقال انرژی از آنها به سیال به طور دائمی انجام می گیرد که این پمپ ها را پمپ های دینامیکی (Dynamic) می نامند و دسته دوم ، پمپ هایی می باشند که انتقال انرژی از آن ها به سیال به صورت متناوب می باشد و پمپ های جابه جایی مثبت (Positive displacement) نام گرفته اند.

پمپ های دینامیکی، توربو پمپ ها

توربو پمپ ها که در زبان انگلیسی به پمپ های چرخشی یا همان پمپ های روتوردینامیک معروف هستند، در بین کلیه انواع پمپ ها به علت شکل ساختمانی ساده، نسبت پایین حجم به قدرت مصرفی و تنوع فراوان مواد مصرفی نسبت به سایر پمپ ها از اهمیت بیشتری برخوردار می باشند.

اساس کار توربو پمپ ها

در این پمپ ها چرخش پروانه باعث می شود که مایع به صورت شعاعی از طریق لبه های پروانه به طرف درون محفظه حلزونی شکل پرتاب گردد و نتیجه پرتاب مایع خروجی از چشم پروانه ، کاهش فشار در چشم پروانه است ، بنابراین مایع بیشتر از قسمت ورودی به سمت پروانه جریان می یابد و به طور کلی کار اصلی یک پمپ بالا بردن فشار مایع و تلمبه آن به یک مخزن ثانوی می باشد لازم به ذکر است که اصول کار کلیه تقسیم بندی ها توربو پمپ ها بر اساس ،استفاده از نیروی گریز از مرکز پایه گذاری شده است و می توان گفت هر جسمی در یک مسیر دایره ای یا منحنی شکل حرکت کند ، تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز واقع می شود و جهت نیروی مذکور طوری است که همواره تمایل دارد جسم را از محور یا مرکز دوران دور سازد که این نیرو همواره در توربو پمپ ها قابل مشاهده است .
قطعه دورانی که درون توربو پمپ ها قرار دارد پره نامیده می شود . پره مذکور در داخل بدنه پمپ گردش می کند و مجرای ورودی یا مکش آب (Suction) در مرکز پره قرار دارد و مجرای خروجی (Discharge) بر اساس مطالب گفته شده می بایست در پیرامون بدنه واقع شده است . در موقع کار آب از مجرای ورودی مکیده می شود پس از اینکه تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز قرار گرفت از طریق مجرای خروجی خارج می شود .

ساختمان توربو پمپ ها

ساختمان اصلی این نوع پمپ ها تشکیل شده از :
خروجی (Discharge)،که وظیفه اصلی آن هدایت سیال از محیط خارج تا ورودی پمپ است.
یک یا چند چرخ (Impeller)،که هریک دارای تعدادی پره می باشند و انتقال انرژی به سیال در این قسمت انجام می شود. انواعی از این پروانه ها وجود دارد: پروانه باز ،پروانه نیمه باز یک سرعته و پروانه بسته دو سرعته که همواره این تنوع در نوع پروانه ها بیان گر چگونگی تاثیر طراحی و شکل آنها برروی فشار عملکرد می باشد. انواع Impeller را در شکل زیر ببینید :

پره های پمپ

کاهش دهنده ها (Diffuser)، که مقداری از انرژی جنبشی سیال را به انرژی پتانسیل تبدیل می نمایند . لازم به ذکر است که در همه پمپ ها قسمت کاهش دهنده لزوما به صورت یک قسمت مستقل وجود ندارد و در بسیاری از مواقع این قسمت حذف می گردد.
جمع کننده یا حلزونی (Volute) ، که به نوعی پوسته پمپ را تشکیل می دهد و سیال پس از خروج از کاهش دهنده وارد آن شده و پس از آن به خارج پمپ هدایت می گردد .
لازم به ذکر است که نوع سیال عبوری از توربو پمپ ها مایع خالص یا مایع همراه با مقداری مواد جامد یا گاز است از این نظر می توان گفت که توربو پمپ ها برای عبور سیالات چند فازه ساخته شده اند .

تقسیم بندی توربو پمپ ها

متداول ترین روش تقسیم بندی توربو پمپ ها از دیدگاه طراحی و مسیر حرکت سیال در چرخ های پمپ است و از این نظر توربو پمپ ها را می توان به سه دسته اصلی زیر تقسیم بندی نمود:

  1. توربو پمپ های سانتریفوژ (Centrifugal pumps) یا پمپ های جریان شعاعی
  2. توربو پمپ های محوری (Axial flow pumps)
  3. توربوپمپ های نیمه سانتریفوژ یا جریان مختلط (Mixed Flow Pumps) یا پمپ های جریان محوری و شعاعی

در نوع اول سیال موازی محور وارد چرخ پمپ شده و عمود بر آن از چرخ خارج می گردد ،این پمپ ها در مقایسه با دو نوع دیگر توربوپمپ ، معمولا برای ایجاد فشارهای بالا در دبی های کم به کار می برند.
در نوع دوم سیال موازی با محور وارد چرخ شده و موازی با آن خارج می شود و از این پمپ ها در مقایسه با دو نوع دیگر توربوپمپ برای تولید دبی های زیاد و ارتفاع های کم استفاده می شود .
در نوع سوم نیز سیال موازی محور وارد چرخ پمپ می گردد و به طور مایل نسبت به محور از چرخ خارج می گردد این پمپ ها در مقایسه با دو نوع دیگر توربوپمپ برای ایجاد فشارها و دبی های متوسط به کار می رود .
لازم به توجه است که توربوپمپ ها را می توان از نظر سیال عبوری، نحوه نصب، شرایط کاربرد و تعداد طبقات نیز تقسیم بندی نمود که به ترتیب می توان نمونه های زیر را مورد توجه قرار داد:

  • پمپ های لجن کش و شیمیایی از نظر سیال عبوری
  • پمپ های افقی،عمودی و پمپ های روی خطی (in line pumps)از نظر نحوه ساخت و نصب
  • پمپ – توربین ها
  • پمپ های تغذیه دیگ های بخار از نظر نوع مصرف
  • پمپ های یک طبقه و چند طبقه که تعداد طبقات آنها با توجه به فشار مورد لزوم تعیین می شود (پمپ های فشار قوی و فشار کم).

مشخصات اصلی توربوپمپ ها

  • ارزان بودن پمپ نسبت به یک کیلو وات قدرت مفید تولیدی
  • دارای هیچ گونه قسمت رفت و آمدی نیست و سرعت چرخش ماشین محرک مستقیما پروانه پمپ را به دوران در می آورد.
  • جریان فضای کمتری را متناسب با قدرت تولیدی اشغال می نماید.
  • هزینه نگهداری آن نسبتا کم است .
  • راندمان بالایی دارند .
  • دامنه کاربرد آنها در پروژه های صنعتی ، کشاورزی و آبرسانی فوق العاده بالاست زیرا از نظر دبی و ارتفاع تولیدی این پمپ ها وسعت زیادی را پوشش می دهند .
  • حداکثر لزجت سیال بسته به نوع پمپ از حدود 520 تا 760 ساتی استوک نمی تواند تجاوز نماید و همواره برای بالاتر از محدوده و همچنین برای سیالات لزج از پمپ های جابه جایی مثبت باید استفاده کرد .
  • این پمپ ها به جز در طرح های خاص ،خود راه انداز نیستند ،یعنی لزوما لوله مکش پمپ باید از آب پر شود.

پایان بخش اول

عضویت در خبرنامه
با عضویت در خبر نامه پایپ کالا مگ ، هر هفته یک ایمیل حاوی مطالب جدید دریافت خواهید کرد.
ارسال نظر
ارتباط با کارشناسان پایپ کالا