زمان زیادی است که جابه‌جا کردن مایعات مخصوصا آب از نیازها و دغدغه‌های اصلی مردم چه در گذشته و چه در حال حاضر بوده است. با پیشرفت روز به روز زندگی بشر و به دنبال آن گسترش روند شهرنشینی، لزوم دسترسی به آب و انتقال آن از رودخانه‌ها، به یکی از دغدغه‌های بشر تبدیل شد. پیش‌تر، از طریق کانال‌های زمینی و یا جوی‌ها این انتقال صورت می‌گرفت، اما رفته‌رفته با پیشرفت تکنولوژی، پمپ های صنعتی به کمک انسان آمدند.
اختراع کردن پيچ ارشميدس از نخستین پاسخ به اين دغدغه بوده و تلاش‌های متفاوتی برای طراحی و ساخت وسایل مكانيكی مانند پمپ، جهت انتقال مايعات از آن پس صورت گرفته است. لازم است بدانید استفاده از انواع پمپ صنعتی، محدود به انتقال آب نیست؛ بلکه انتقال سیال نیز از کارکردهای مهم پمپ های صنعتی است. به عبارتی دیگر، پمپ وسیله‌ای مکانیکی برای جابجایی سیالات است.
اولین پمپها
تمامی اختراعات بشر به واسطه احساس نیاز، ساخته شده است. ساخت پمپ هم با ایجاد احساس نیاز به انتقال آب موجب شد تا در مصریان باستان (حدودا 2 هزار سال قبل از میلاد مسیح) دست به اختراع این محصول مهم بزنند. اختراع مصریان در واقع نوعی چرخ آبی بود که از عمق 6 متری به واسطه سطل‌هایی آب را جابه‌جا می‌کردند.
بعد از مصریان نوبت به یونان رسید تا ارشمیدس با ابداع، پیچ ارشمیدس نقش مهمی را در راه ابداع پمپ های رفت و برگشتی ایفا کند. در نهایت فرانسه و انگلیس نمونه‌ی اولیه پمپ های گریز از مرکز را ابداع کردند و در اواخر قرن 17، پمپ های سانتریفیوژ پیشرفته را معرفی کردند. در ویدیو زیر نحوه عملکرد پیچ ارشمیدس را مشاهده می‌کنید.
تعریف پمپ
پمپ یا به عبارتی دیگر تلمبه، یک دستگاه یا وسیله‌ای میباشد که در انواع کارهای مکانیکی و یا صنعتی مانند آبیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث انتقال و جابه‌جایی انواع مایعات به ارتفاعات بالاتر همراه با افزایش فشار و یا حتی به ارتفاعات پایین تر مانند حوضچه یا مخزن میشود. همچنین برای تخلیه سیالات از یک منطقه کم فشار به منطقه پرفشار مورد استفاده قرار میگیرند؛ البته در مواردی که طول لوله‌ها بسیار زیاد و یا مقاومت هیدرولیکی بالا باشد، مانند خطوط انتقال روغن، نیز از پمپها استفاده خواهد شد.
پمپها در صنایع مختلف دیگری نیز کاربردهای متفاوت، گوناگون و فراوانی دارند. پمپها در سایزها و اندازه‌های متفاوتی موجود میباشد برای مثال: پمپ در سایز میکروسکوپی برای کارهای پزشکی و یا پمپ برای کارهای صنعتی مانند کشاورزی را شامل میشود.
کاربرد و مصارف پمپها
با توجه به تنوع و زیادی نوع مایعات و نیازهای مختلف انتقال، انواع مختلفی از pumpها طراحی و ساخته شده است. بر اساس کاربردهای پمپها شکل‌ها و سایزهای متفاوت و متنوعی از آن‌ها وجود دارد. از رایج‌ترین آن‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- پمپ مخصوص عسل، پمپ غلیظ کش
- انتقال مایعات
- امکان جابجایی به ارتفاعی بالاتر (با افزایش هد)
- کاربرد فراوان پمپ در صنعت
- کاربرد فراوان پمپ در وسایل نقلیه و…
همچنین امروزه از پمپها در کاربردها و صنایع مختلفی استفاده میشود مثل:
- سیستم‌های آبیاری و آبرسانی
- منبع آب
- منبع بنزین
- سیستم فاضلاب
- سیستم کنترل سیل
- سیستم‌های تهویه مطبوع و …..
همچنین پمپها بر اساس کاربردشان انواع متفاوتی نیز دارد، مانند:
- پمپ‌های بهداشتی: مورداستفاده در صنایع غذایی، دارویی و بیوتکنولوژی
- پمپ‌های فاضلاب: مورداستفاده در داخل حوضچه‌ها و چاه‌های فاضلاب
- پمپ‌های آب شناور: مورداستفاده در دستگاه‌های خنک‌کننده و صنایع ماشین‌کاری
- پمپ‌های مخصوص چاه‌های عمیق: باقابلیت پمپاژ مایع از چاه‌های عمیق و همچنین قابلیت پمپاژ مایعات داغ
- پمپ‌های اندازه‌گیر: باقابلیت تنظیم مقدار دبی و پمپاژ مقدار مشخصی از سیال با دقت بالا و انواع و اقسام دیگر پمپها با کاربردهای متفاوت
طبقه بندی انواع پمپها
پمپها دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام کاربرد مخصوص خود را دارند. تنوع بسیار، از خصوصیات پمپ های صنعتی است. پمپها براساس کارکردشان، ساختمان داخلی، جنس متریال، مایعی که پمپ میکنند، وضعیت نصب، قیمت، روش انتقال سیال و… دارای گروه بندی‌های مختلف و متفاوتی می‌باشند.
پمپها، عموماً با دو مشخصه کاملاً متفاوت از هم تفکیک میشوند:
- مشخصه‌های هیدرولیکی یا سیال پمپ شونده.
- نوع پمپ یا کاربرد ویژه‌ای که برای پمپ در نظر گرفته شده است.
استفاده از این طبقه‌بندی برای تشخیص پمپ، برای مبتدیان و حتی برخی افراد باتجربه، ممکن است در ابتدا اندکی گیج کننده باشد. بنابراین میتوان پمپها را بر اساس هندسه و مکانیزم عضو انتقال‌دهنده نیرو، به دو دسته زیر تقسیم کرد:
پمپ های دینامیکی
این پمپ ها انرژی جنبشی را به صورت پشت سر هم و دائمی به سیال منتقل میکنند و طرز کار پمپ آب در این نوع از پمپ ها به این صورت است که انرژی جنبشی تولید شده داخل پمپ به انرژی فشاری تبدیل میشود و سیال با سرعت و فشار زیادی از مجرای خروجی عبور میکند.
ویژگی‌های پمپ دینامیکی
- استفاده از نیروی گریز از مرکز برای افزایش مایع درون پمپ
- استفاده از یک پروانه دوار برای ایجاد مکش جهت کشیدن سیال داخل خود
- انتقال سیال با ویسکوزیته و فشار کم و دبی بالا
- تغییر میزان جریان با توجه به تغییرات فشار مورد نیاز
- کاهش قابل توجه جریان بر اثر افزایش ویسکوزیته سیال
- معروف‌ترین نوع پمپ های دینامیکی: پمپ‌های سانتریفیوژ
پمپ های جابه‌جایی مثبت
نام دیگر این دسته پمپ گسسته است. طرز کار پمپ آب در مدل پمپ های جابه جایی مثبت به این صورت است که انتقال انرژی به سیال دائمی نیست و مرتبا قطع و وصل میشوند و در هر دور کار این نوع پمپ آب، مقدار مشخصی از مایع و یا سیال پمپاژ میشود.
ویژگی‌های پمپ جابه‌جایی مثبت
- استفاده از نیروهای متناوب برای انتقال نیرو به سیال
- خروجی به حالت ضربه‌ای
- توانایی بالا در تحمل فشار برای انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا
- ورود حجم مشخصی از سیال درون محفظه، اعمال نیرو به دلیل مکش نوسانی، خروج سیال به‌صورت پالس مانند از پمپ
- ثابت ماندن میزان جریان با تغییرات فشار
- داشتن ساختاری قدرتمند و توانایی کار با سیالات با ویسکوزیته بالا
- از لحاظ بازده ای: وابستگی ناچیز عملکرد پمپ به فشار
- معروف‌ترین نوع پمپ های جابه‌جایی مثبت: پمپ‌های رفت و برگشتی و پمپ‌های گردشی
نقشه راه دنیای پمپها
در شکل زیر، راهنمای کاملی در خصوص طبقه بندی پمپها ارائه کرده و میتوان آن را نقشه راه دنیای پمپها نام نهاد.
این شکل، بر اساس استاندارد هایی که اغلب برای طبقه‌بندی به کار میرود، توضیحات مفیدی را در خصوص انتخاب و کاربرد پمپها در اختیار میگذارد.
توجه داشته باشید این دو کلاس، فقط مکانیک حرکت سیال مربوط بوده و به مصارفی که پمپ بدان در آن طراحی شده، ارتباطی ندارد. این موضوع، از آن جهت دارای اهمیت است که بسیاری از پمپها برای مصارف ویژه تولید و به فروش میرسند و ممکن است در پیچیدگی‌های یافتن بهترین طرح، از مسائل پایه ای مانند کلاس و نوع پمپ، چشم‌پوشی شود.
هر کلاس، به نوبه خود میتواند به انواع متفاوتی تقسیم شود؛ مثلاً طبقه‌بندی روتاری، خود به انواع پمپ‌های: پیچی، دنده ای، پره ای (vane) و غیره… تقسیم خواهد شد که در واقع هر کدام نوع خاصی از پمپ‌های روتاری می‌باشند.
اجزای و قطعات تشکیل دهنده
پمپ های با توجه به نوع خود از قطعات متفاوتی تشکیل شده‌اند اما میان همه قطعات مشترکی وجود دارد. این اجزا شامل موارد زیر است:
بدنه
محفظه ای است که پره ها، محور و سیستم آب بندی پمپ را در بر می گیرد و سیال در آن جریان دارد. معمولا بدنه ی پمپ از نوع حلزونی یا از نوع قطر افزاینده است. جنس آن با توجه به محیطی که پمپ در آن استفاده میشود. متغییر است. برای نمونه بدنه پمپ های آب شور دریایی باید در برابر نمک مقاوم باشند.
محور
باتوجه به نوع موتور استفاده شده در پمپ، محور پمپ می تواند قسمتی از روتور موتور باشد یا مستقل بوده و به محور موتور متصصل شده باشد. محور می تواند دارای یاتاقان مستقل بوده، یا توسط یاتاقانهای موتور نگه داشته شود. روش مورد استفاده به طراحی پمپ بستگی خواهد داشت.
پروانه پمپ
پروانه پمپ با واردکردن نیرو زیاد به سیال، سرعت آن را افزایش می‌دهد. به عبارتی دیگر میتوان گفت:
از پروانه در پمپ برای افزایش انرژی جنبشی جریان استفاده می شود.
منفذ مرکز پروانه را چشم پروانه می گویند که میتواند از ملاک های تعیین کننده ی ظرفیت پمپ باشد. پروانه به سه نوع زیر تقسیثم میشوند:
- پروانه باز
- پروانه نیمه باز
- پروانه بسته
روپوش پروانه (shroud)
روپوش پروانه، پره های پمپ را پوشانده و جریان سیال را در ناحیه ی پروانه پمپ محدود می نماید.
پره های پمپ
پره های پمپ ،قسمت هایی از پروانه اند که سیال را در داخل پمپ هدایت می کنند.
شفت
قطعه ای استوانه‌ای شکل که برای اتصال پروانه به موتور است. البته برخی به شفت “شافت” هم می‌گویند.
ویژگی های پمپها
همانطورکه قبلاً نیز اشاره شد، پمپ، دستگاهی است که سیال را از یک ارتفاع پایین تر به یک ارتفاع بالاتر انتقال می‌دهد. در این تعریف، چهار مفهوم اساسی پمپها گنجانده شده است:
- پمپ دستگاهی است برای انتقال و جابجایی سیال، پس پمپ یک دستگاه میباشد.
- پمپ مخصوص سیالات و مایعات بوده و اغلب برای انتقال گاز، از کمپرسور استفاده میشود.
- پمپ ها به سیال انرژی میدهند، این انرژی معمولاً به صورت فشار پمپاژ و یا همان هد پمپ بیان میشود.
- پمپ ها حجمی از سیال را انتقال میدهند. معمولاً این حجم سیال را، در واحد زمان بیان میکنند که همان دبی پمپاژ است.
علاوه بر این چهار مورد، برای شناخت و انتخاب صحیح پمپ، باید کاربرد پمپ نیز معلوم شود. یعنی چه حجمی از سیال در واحد زمان با چه فشاری و برای چه منظوری باید توسط پمپ، پمپاژ شود؟ معمولاً این اولین سوال تمامی کسانی است که قصد خرید پمپ را دارند. پاسخ این سوال اولین روزنه ای است که رو به دنیای شگفت انگیز پمپها باز میشود.
همانطورکه در بالا نیز اشاره شد، مفاهیم اساسی پمپها به شرح زیر است:
- ساختار و ساختمان پمپ
- هد
- دبی
- سیال
- انتخاب پمپ
نحوه کارکرد پمپها
پمپ، انرژی مکانیکی مورد نیاز را از یک منبع خارجی مانند الکتروموتور دریافت کرده و به محض ورود سیال به محفظه پمپ، پروانه یا پره های پمپ شروع به چرخیدن می‌نمایند و با چرخش پره ها، انرژی جنبشی به سیال در حال عبور منتقل میشود، در نتیجه سیال انرژی بیشتری پیدا کرده و با سرعت و فشار بیشتری پمپاژ میشود. بطور کلی طرز کار پمپ آب به این صورت است که انرژی را به سیال منتقل میکند و فشار آن را افزایش می‌دهد.
فشار پمپ یا ارتفاع (هد) به این معناست که یک پمپ در شرایط استاندارد خود قادر است تا چه ارتفاعی سیال را تحت فشار به بالا ببرد.
به زبان دیگر میتوان گفت: پمپها با ایجاد اختلاف فشار در سمت مکش و دهش عمل انتقال سیال را انجام میدهند. یک پمپ انرژی مکانیکی تامین شده از طریق یک منبع خارجی را به انرژی حرکت سیال تبدیل میکند؛ بنابراین پمپها با افزایش انرژی سیال باعث بالا رفتن سیال یا غلبه بر مقاومتهای هیدرولیکی در لوله تخلیه میشوند.
نکته: اساس عمل پمپها، معکوس عمل موتورهای هیدرولیکی است؛ یعنی در موتورهای هیدرولیکی انرژی حرکت سیال به کار مکانیکی تبدیل میشود، اما در پمپها، همانطور که در بالا به آن اشاره شد، کار مکانیکی سبب افزایش انرژی سیال خواهد شد.
برای پمپ‌های آب گریز از مرکز (سانتریفیوژ) ارتفاع (هد) یا فشار (v) آب برحسب متر (m) و یا فوت (ft) گفته میشود برای پمپ‌های روتاری و جابه‌جا شدن مثبت فشار پمپ بر حسب بار bar،PSI، کیلو پاسکال (kpa) عنوان میشود.
استانداردهای مختلف جهانی
در استانداردهای مختلف جهانی مانند HI ,API یا ISO، طبقه بندی پمپها بر اساس ساختار فیزیکی پمپ بوده و سازندگان، برای ساخت انواع پمپ از این استانداردها که اعتبار جهانی دارد یا استانداردهایی که خود طراحی میکنند استفاده می‌نمایند. در انتخاب پمپها، معمولاً باید علاوه بر ساختار فیزیکی پمپ، جزئیات عملکرد و کاربرد پمپ را نیز بررسی نمود؛ به عنوان مثال استاندارد API، پمپ‌های 610 سانتریفیوژ را به سه دسته کلی زیر طبقه بندی می‌نماید:
- پمپ‌هایی که یاتاقانهای آن در یک طرف پروانه قرار داشته و اصطلاحاً یک سر آویز (Overhung) هستند و با نماد اختصاری OH نمایش داده میشوند.
- پمپ‌هایی که پروانه‌های آن بین دو یاتاقان قرارگرفته و اصطلاحاً به آن Bearing Between گفته میشود و با نماد اختصاری BB نمایش داده میشوند.
- پمپ‌هایی که به صورت عمودی قرار گرفته و معمولاً طول محور پمپ بلند میباشد، و کل مجموعه پمپ به صورت یک سر آویز مهار گشته و اصطلاحاً به آن Vertically Suspended گفته میشود؛ نماد اختصاری آن، VS است.
همه چیز امن و امان، با پمپ های صنعتی آبروان، محصولی از ایران
برای سفارش محصول، همین حالا با ما تماس بگیرید:
دفتر مرکزی تهران
۰۲۱۶۶۹۳۸۸۱۴
۰۲۱۶۶۴۳۵۴۵۳
۰۲۱۶۶۹۲۴۲۹۴
۰۲۱۶۶۵۷۳۵۰۳-۴
آدرس کارخانه: بابل،شهرک صنعتی بندپی(رجه)
[zaya_short_link]