پمپ را می‌توان به عنوان ابزاری مکانیکی برای جا به جایی مایعات تعریف کرد. تامین انرژی مورد نیاز برای کار کردن پمپ، معمولاً از تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی هیدرولیکی تامین می‌شود. اگرچه امروزه انواع و اقسام پمپ‌ها توسط مهندسین طراحی و ساخته می‌شود، اما بطور کلی پمپ‌ها را می‌توان به دو دسته‌ی کلّیِ دینامیکی (سانتریفیوژی) و پمپ جا به جایی مثبت (دورانی) تقسیم‌بندی کرد.
در این مطلب به بررسی انواع پمپ‌های دورانی و دینامیکی خواهیم پرداخت و همچنین تفاوت هر یک و کاربردهایشان در صنایع را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
پمپ دورانی (جا به جایی مثبت)
پمپ دورانی می‌توان به عنوان یک پمپ جا به جایی مثبت تعریف کرد که می‌تواند به ازای هر دور چرخش پره‌هایش، حجم ثابتی از سیال را جا به جا کند. پمپ دورانی، پمپی خود مکش است؛ یعنی صرف از نظر از تغییرات فشار، ظرفیت خروجی تقریباً ثابتی ارائه می‌دهد.
برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته‌ی بالا، مانند پمپاژ روغن در روغن‌کاریِ تاسیسات موتورخانه، غالباً از پمپ‌های دورانی استفاده می‌شود. در ادامه نگاهی به انواع پمپ دورانی خواهیم داشت.
پمپ پره‌ای
مهندسین تیغه یا پره در پمپ‌های پره‌ای را از موادی غیرفلزی می‌سازند. به دلیل همین طراحی غیرفلزی است که پمپ‌های پره‌ای برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته‌ی متوسط و غیر روان‌کننده، مانند گازهای LP، آمونیاک، حلال‌ها، الکل، بنزین و مبردها، گزینه‌ای بسیار مناسب باشند.
پمپ‌های دورانی پره‌ای، اغلب برای قابلیت راه‌اندازی خشک، نگهداری و سرویس آسان و عملکرد مطلوب در ایجاد مکش شناخته می‌شوند. پمپ‌های پره‌ای قابلیت کار با سیالاتی با دمای منفی 32 درجه سانتی‌گراد تا مثبت 260 درجه‌ی سانتی‌گراد را دارند و تا فشار 15 بار، بخوبی کار می‌کنند.
پمپ پیچشی یا پیچواره‌ای
به پمپ‌های پیچشی، پمپ پیچوار یا پیچواره‌ای نیز گفته می‌شود. این نوع پمپ برای انتقال سیال با ویسکوزیته‌ی بالا یا پایین مناسب است و عمل پمپاژ در آن توسط یک یا چند عدد پیچ که در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت و بصورت محوری دوران می‌کند، صورت می‌گیرد.
رزوه‌ی هر پیچ، با هر بار چرخیدن پیچ به دور محور پمپ، حجم مشخصی از سیال را به مرکز پمپ هدایت کرده و سپس تخلیه می‌کند. پمپ‌های پیچشی معمولاً مجهز به آب‌بند مکانیکی هستند.
پمپ‌های پیچشی می‌توانند دِبی (نرخ جریان) بیشتری نسبت به سایر پمپ‌های دورانی به دست دهند. این نوع پمپ برای پمپاژ طیف وسیعی از سیالات مانند نفت خام، قیر، انواع روغن‌های روان‌کننده، آب، روغن‌های گیاهی و… کاربرد دارد.
پمپ دنده‌ای (غلیظ‌کش)
رایج‌ترین پمپ جا به جایی مثبت (دروانی) پمپ دنده‌ای یا پمپ غلیظ‌کش است. این نوع پمپ برای ایجاد مکش و پمپاژ، از دو چرخ‌دنده بهره می‌گیرد؛ چرخ‌دنده‌ی متحرک و چرخ‌دنده‌ی محرک. این دو چرخ دنده در خلاف جهت یکدیگر دوران کرده و با هم درگیر می‌شوند که در نتیجه‌ی آن، شکاف‌هایی برای ورود و گیر افتادن سیال ایجاد می‌شود.
با ادامه یافتن عمل چرخش، سیال به شکاف‌های بعدی جریان می‌کند و نیروی مکش مورد نیاز برای انتقال سیال به داخل پمپ فراهم می‌شود. با ادامه‌ی این فرآیند، سیال در امتداد شکاف‌ها جاری شده و از سمت دیگر چرخ‌دهنده‌ها با زور از پمپ تخلیه می‌شود.
پمپ غلیظ‌کش در دو مدل طراحی و تولید می‌شود؛ پمپ غلیظ‌کش خارجی و پمپ غلیظ‌کش داخلی. پمپ غلیظ‌کش خارجی از دو چرخ‌دنده‌ی مارپیچ مانند بهره می‌برد که در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند؛ اما پمپ غلیظ‌کش داخلی برای ایجاد مکش و تخلیه از یک چرخ‌دنده‌ی بزرگ که چرخ‌دنده‌ای کوچک‌تر داخل آن دوران می‌کند، بهره می‌گیرد.
پمپ گوشواره‌ای (پمپ لوب)
پمپ‌های گوشواره‌ای که با نام پمپ لوب یا پمپ دنده‌ای قلوه‌ای نیز شناخته می‌شوند، از دو چرخانه (روتور) که دارای دو یا سه گوشواره برای هدایت جریان سیال پمپ شده استفاده می‌کنند. هر روتور شفتی جداگانه دارد که با هر چرخش، گوشواره‌ها یا دنده‌های قلوه‌ای درون محفظه‌ی خود با یکدیگر درگیر می‌شوند.
چرخش روتور در درون محفظه موجب ایجاد خلاء و پمپاژ شدن سیال می‌گردد. سیال در ادامه‌ی حرکت خود در درون پمپ، بین شکاف گوشواره‌ها جریان یافته تا در نهایت از سمت دیگر آن تخلیه شود. از این پمپ دورانی اغلب در صنایع غذایی (انتقال موادی مانند رب، ماست، سفیده یا زرده تخم مزغ و…)، صنایع بهداشتی (انتقال موادی مانند خمیردندان، وازلین، پلمیرها، صابون‌های مایع و…) و همچنین در صنعت بیوتکنولوژی استفاده می‌شود.
در بخش بعد، به بررسی انواع رایجِ پمپ دینامیکی و همچنین تفاوت‌های اصلی پمپ دورانی و دینامیکی خواهیم پرداخت.
پمپ دینامیکی
پمپ‌های دینامیکی نوعی از پمپ‌های سرعت‌دهنده هستند که با بالا بردن سرعت جریان سیال، انرژی جنبشی آن را نیز بالا برده و سپس با پایین آوردن سرعت سیال، موجب ایجاد انرژی پتانسیل (فشار) و انجام گرفتن کارِ پمپاژ می‌شوند. انرژی مورد نیاز برای حرکت دادن سیال در پمپ دینامیکی معمولاً توسط نیروی گریز از مرکز تامین می‌شود. پمپ‌های دینامیکی از نوعِ پمپ‌های دبی ثابت محسوب می‌شوند و عمدتاً بر خلاف پمپ‌های جا به جایی مثبت، در صنایع مرتبط با آب کاربرد دارند. در ادامه نگاهی کوتاه به رایج‌ترین پمپ‌های دینامیکی خواهیم داشت.
پمپ خطی یا جریان محوری
از این نوع پمپ اغلب برای انتقال سیالات تراکم‌ناپذیر و با دبی زیاد استفاده می‌شود. پمپ خطی سیالی که بصورت شعاعی وارد پمپ شده را بصورت خطی به بیرون می‌راند.
پمپ سانتریفیوژی یا پمپ گریز از مرکز
این پمپ نیروی گریز از مرکز را به نیروی هیدرولیکی تبدیل می‌کند. این نوع پمپ یکی از پرکاربردترین پمپ‌های حال حاضر در سراسر جهان است و از جمله پمپ‌های دینامیکی مقاوم و نسبتاً ارزان محسوب می‌شود. پمپ گریز از مرکز خود به دو نوع پمپ سانتریفیوژی افقی و پمپ سانتریفیوژی عمودی تقسیم‌بندی می‌شود.
پمپ شناور
بر خلاف سایر پمپ‌ها که آب را از یک طرف گرفته و با فشار از طرف دیگر تخلیه می‌کنند، پمپ شناور فقط آب را به سمت سطح هل می‌دهد. موتور پمپ شناور بطور کامل آب‌بندی شده و این پمپ می‌تواند کاملاً در آب غوطه‌ور شده یا در آن فرو رود.
رایج‌ترین کاربرد پمپ‌های شناور، زه‌کشی، لجن‌کشی و بازیافت آب باران در ساختمان‌های اداری، تجاری، صنعتی یا مناطق شهری و روستایی است.
تفاوت‌های پمپ دروانی و دینامیکی
- اولین تفاوت اصلی پمپ‌های دورانی و مکانیکی به ساختار آنها باز می‌گردد. پمپ‌های دورانی مقداری از سیال را در درون خود گیر انداخته و سپس آن را به سمت دریچه‌ی تخلیه هدایت می‌کنند و از طریق عمل مکش و تخلیه سرعت و انرژی سیال را تغییر می‌دهند؛ این در حالی‌ست که در پمپ‌های دینامیکی این پره‌ها هستند که انرژی موتور را به سیال منتقل کرده و موجب تولید جریان می‌شوند.
- در پمپ‌های دینامیکی سرعت جریان با تغییر فشار، تغییر می‌کند اما در پمپ‌های دورانی سرعت جریان با تغییر فشار، ثابت باقی می‌ماند.
- با افزایش ویسکوزیته در پمپ‌های دینامکی، سرعت سیال فوراً کاهش می‌یابد. این در حالی‌ست که پمپ‌های دورانی بخوبی از پس سیالات با ویسکوزیته‌ی بالا برمی‌آیند و با افزایش ویسکوزیته، سرعت سیال نیز افزایش خواهد یافت.
- راندمان پمپ‌های دورانی کمتر از فشار موجود تاثیر می‌پذیرد و حتی با افزایش فشار، راندمان نیز افزایش خواهد یافت؛ اما راندمان پمپ‌های دینامیکی تنها در یک فشار خاص و ثابتی به اوج خود می‌رسد و هرگونه افزایش یا کاهش فشار، منجر به کاهش راندمان پمپ دینامیکی خواهد شد.
جمع‌بندی نهایی
در این مطلب سعی کردیم تا حد مطلوبی به سوالاتی مانند این که پمپ دورانی چیست؟ پمپ دینامیکی چیست؟ پمپ دورانی و دینامیکی چه تفاوت‌هایی دارند؟ پاسخ دهیم. همچنین با انواع رایج پمپ‌های دورانی یا همان پمپ‌های جا به جایی مثبت، مانند پمپ گوشواره‌ای، پمپ پره‌ای، پمپ دنده‌ای و… آشنا شدیم. علاوه بر آن تعدادی از پمپ‌های دینامیکی رایج مانند پمپ شناور، پمپ گریز از مرکز و پمپ خطی را مورد بررسی قرار دادیم.
در پایان نیز به عمده تفاوت‌های میان پمپ‌های دورانی و دینامیکی پرداختیم. این دو نوع پمپ تفاوت‌های زیادی با یکدیگر دارند، اما بطور کلی می‌توان همه‌ی آنها را ذیل دو تفاوت اصلی، یعنی تفاوت در ساختار و نحوه‌ی عملکرد و تفاوت در کار با سیالات با ویسکوزیته‌ی متفاوت، دسته‌بندی کرد.