پمپ ها در صنعت وسیله‌هایی هستند که سیالات را در سیستم‌ها جابه‌جا می‌کنند و بر اساس ساختار و کاربردی که دارند در رسته‌های مختلفی قرار می‌گیرند. یکی از معروف‌ترین آنها، پمپ های سانتریفیوژ (Centrifugal pump) یا پمپ گریز از مرکز است که در دسته پمپ‌های دینامیکی قرار می‌گیرد. در ادامه در مورد کاربرد پمپ گریز از مرکز و انواع پمپ سانتریفیوژ بیشتر صحبت خواهیم کرد.
پمپ گریز از مرکز نوعی وسیله مکانیکی است که برای انتقال مایعاتی مانند آب یا سایر سیالات از طریق تبدیل انرژی جنبشی چرخشی به انرژی هیدرودینامیکی استفاده می‌شود. این شامل یک پروانه چرخان است که در یک محفظه یا پیچ قرار دارد. پروانه با سرعت زیاد می‌چرخد و نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کند که سیال را به سمت پروانه می‌کشد و سپس آن را به سمت بیرون می‌راند و جریان سیال را در پمپ ایجاد می‌کند.
پمپ های سانتریفیوژ به طور گسترده در بسیاری از صنایع مختلف از جمله کشاورزی، تصفیه آب، نفت و صنایع شیمیایی استفاده می‌شود. آنها معمولاً برای کاربردهایی مانند پمپاژ آب از چاه ها یا مخازن، گردش آب در سیستم های خنک کننده، انتقال مایعات بین مخازن ذخیره سازی و تأمین فشار لازم برای حرکت مایعات از طریق خطوط لوله استفاده می‌شوند.
آشنایی با الکتروگیربکس هلیکال
پمپ چیست؟- طرز کار، انواع و کاربرد
پمپ وسیله ای مکانیکی است که برای انتقال سیالات (مایعات یا گازها) از مکانی به مکان دیگر استفاده می‌شود. تجهیز پمپ ها در اندازه ها و انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند.
اصل کار اکثر پمپ ها شامل ایجاد اختلاف فشار است که سیال را مجبور می‌کند از ناحیه ای با فشار بالا به ناحیه ای با فشار پایین حرکت کند. این اختلاف فشار توسط مکانیزمی مانند پروانه چرخان یا پیستون ایجاد می‌شود.
آشنایی با الکتروگیربکس شافت مستقیم
انواع مختلفی از پمپ ها وجود دارد که عبارتند از:
پمپ های گریز از مرکز: رایج ترین نوع پمپ ها هستند و از پروانه چرخان برای حرکت سیالات توسط نیروی گریز از مرکز استفاده می‌کنند.
پمپ های جابجایی مثبت: این پمپ ها از مکانیزمی مانند پیستون برای عبور سیال در سیستم استفاده می‌کنند. آنها اغلب برای کاربردهای فشار بالا استفاده می‌شوند.
پمپ های شناور: این پمپ ها به گونه ای طراحی شده‌اند که در سیالی که پمپاژ می‌کنند غوطه ور شوند. آنها معمولا در چاه ها و سیستم های فاضلاب استفاده می‌شوند.
پمپ های دیافراگمی: این پمپ ها از یک دیافراگم انعطاف پذیر برای حرکت سیال استفاده می‌کنند. آنها اغلب برای پمپاژ سیالات چسبناک یا آنهایی که حاوی مواد جامد هستند استفاده می‌شوند.
پمپ های دنده ای: این پمپ ها از چرخ دنده های مشبک برای حرکت سیال در سیستم استفاده می‌کنند. آنها معمولاً برای سیالات با فشار بالا و ویسکوزیته بالا استفاده می‌شوند.
آشنایی با منبع تحت فشار امرا
پمپ گریز از مرکز
پمپ ها در طیف وسیعی از کاربردها استفاده می شوند، از جمله:
تامین و تصفیه آب: از پمپ ها برای انتقال آب از چاه ها یا مخازن و همچنین تصفیه و توزیع آب استفاده می‌شود.
فرآیندهای صنعتی: پمپ ها در بسیاری از فرآیندهای صنعتی از جمله فرآوری شیمیایی، پالایش نفت و ساخت استفاده می‌شوند.
سیستم های گرمایش و سرمایش: از پمپ ها در سیستم های گرمایش و سرمایش برای گردش سیالاتی مانند آب یا مبرد استفاده می‌شود.
حمل و نقل: پمپ ها در بسیاری از روش های حمل و نقل از جمله کشتی ها، هواپیماها و اتومبیل ها استفاده می‌شوند.
به طور کلی، پمپ ها نقش مهمی در بسیاری از صنایع و کاربردهای مختلف ایفا می‌کنند و راهی قابل اعتماد برای انتقال سیالات از یک مکان به مکان دیگر ارائه می‌دهند.
آشنایی با منبع تحت فشار واتس
معرفی انواع پمپ ها
پمپ ها معمولاً سه دسته اصلی شامل پمپ جابه‌جایی مثبت، متفرقه و دینامیکی دارند که هرکدام از این موارد نیز خودشان به زیر دسته‌های مربوطه تقسیم می‌شوند. پمپ های دینامیکی با انرژی الکتریکی کار کرده و انرژی حاصل از چرخش پروانه‌ها را به سیالی که در سیستم در حال چرخش است وارد می‌کند. این فرایند تا جایی ادامه پیدا می‌کند که موتور روشن باشد. به‌محض خاموش شدن موتور، این چرخش پره‌ها ازکار میافتد و انرژی بیشتری به سیال وارد نمی‌شود.
پمپ های دینامیکی به دودسته پمپ خطی و سانتریفیوژ تقسیم می‌شود. پمپ‌های خطی یا محوری، سیال را در راستای ورودش خارج می‌کنند و تغییر جهتی در مسیر آن رخ نمی‌دهد. از این پمپ‌ها در زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شود تا آب رودخانه یا منبع را به سمت مزارع جاری کنند.
انواع پمپ سانتریفیوژ
پمپ ها بر اساس کاربردی که دارند، در انواع مختلف عرضه می‌شوند و پمپ سانتریفیوژ یکی از آن هاست. پمپ سانتریفیوژ نوعی پمپ معروف و پرکاربرد است که از یک دیفیوزر یا محفظه حلزونی برای تحت فشار قرار دادن سیالات استفاده می‌کند. این پمپ به دو نوع معروف تقسیم می‌شود:
پمپ سانتریفیوژ شعاعی
پمپ محوری
این مقاله به معرفی پمپ گریز از مرکز، مزایا و معایب آن، انواع و نحوه انتخاب آن می‌پردازد. در ادامه در مورد انواع پمپ های سانتریفیوژی صحبت می‌کنیم.
پمپ سانتریفیوژ یا پمپ گریز از مرکز چیست؟
پمپ گریز از مرکز یک ماشین مکانیکی است که سیالات را با تبدیل نیروی مکانیکی (انرژی چرخشی) به انرژی فشار جریان سیال پمپ می‌کند. این توان مکانیکی عموما توسط موتور الکتریکی تامین می‌شود. پمپ سانتریفیوژ از نیروی گریز از مرکز برای پمپاژ سیالات استفاده می‌کند، به همین علت پمپ گریز از مرکز نیز نامیده می‌شود.
این پمپ ساده ترین نوع تجهیزات هیدرولیک است که در صنایع مختلف و در بسیاری از وسایل روزمره برای انتقال سیالات از مناطق کم فشار به مناطق پرفشار استفاده می‌شود. پمپ گریز از مرکز از یک پروانه برای پمپاژ سیال یا آب از یک مکان به مکان دیگر استفاده می‌کند. در سال 1475 مهندس فرانچسکو دی جورجیو مارتینی یک پمپ گریز از مرکز را به عنوان یک دستگاه گل برف طراحی کرد.
پمپ سانتریفیوژ واقعی تنها در قرن هفدهم کشف شد. سپس دنیس پاپین یک پمپ گریز از مرکز با تیغه های مستقیم طراحی کرد. جان آپولد کاشف بریتانیایی یک پمپ گریز از مرکز پره منحنی را در سال 1851 اختراع کرد
کاربرد انواع پمپ سانتریفیوژ
این نوع پمپ های دینامیک بیشتر در صنایع غذایی و شیمیایی برای پمپاژ موثر مایعات ویسکوز استفاده می‌شود. این پمپ ها ارزان تر از پمپ های جابجایی مثبت هستند. به عبارت ساده، این یک پمپ درخشان است که می‌تواند در کاربردهای متفاوت به طور موثر کار کند.
پمپ های سانتریفیوژ در تمام صنایع دنیا بسیار رایج هستند. دلیل اصلی محبوبیت آن ها این است که این پمپ ها در اثر اصطکاک افت برق ندارند. این پمپ پویا طراحی ساده ای دارد و کنترل آن بسیار آسان است. مشکل نشتی و انتقال حرارت ندارند و این دلیلی است که آن ها را بر پمپ جابجایی مثبت ترجیح می‌دهند.
پمپ سانتریفیوژ چیست؟
پمپ سانتریفیوژ یا پمپ گریز از مرکز، همان‌طور که از اسمش بر می‌آید با نیرو گریز از مرکز کار می‌کند. این نوع از پمپ‌ها برای انتقال آب بسیار کاربردی هستند. به کمک ساختار منحصربه‌فردی که دارد، این نوع از پمپ‌های دینامیکی، می‌توانند انرژی الکتریکی تولید شده توسط موتور را به نیروی گریز از مرکز تبدیل کرده و سیال را جابه‌جا کند.
پمپ های سانتریفیوژی برای انتقال مایعات با ویسکوزیته پایین (به‌اصطلاح رقیق) و دبی بالا گزینه بهتری هستند. این دسته از پمپ ها به سبب کارایی بالایی که دارند در پمپ‌های خانگی، طبقاتی، لجن‌کش و غیره مورداستفاده قرار می‌گیرند.
امروزه پرمصرفترین و پرکاربردترین نوع پمپ در صنعت، پمپ های سانتریفیوژی می‌باشند که حدود 75% پمپ های مصرفی در صنعت هستند.
اجزای تشکیل دهنده پمپ های گریز از مرکز
پروانه(Impeller): پروانه روتوری است که برای افزایش انرژی جنبشی جریان استفاده می‌شود.
پوشش (Casing – Volute): محفظه حاوی مایع است و به عنوان یک مخزن نگهدارنده فشار عمل می‌کند که جریان مایع را به داخل و خارج از پمپ گریز از مرکز هدایت می‌کند.
شفت (روتور)( Shaft): پروانه بر روی شفت نصب می‌شود. شفت جزء مکانیکی برای انتقال گشتاور از موتور به پروانه است.
آب بندی شفت(Shaft sealing): پمپ های گریز از مرکز دارای پکینگ های آب بند یا سیل های مکانیکی هستند که به جلوگیری از نشت مایع پمپ شده کمک می‌کند.
یاتاقان ها(Bearings): یاتاقان ها حرکت نسبی شفت (روتور) را محدود می‌کنند و اصطکاک بین شفت دوار و استاتور را کاهش می‌دهند.
صفر تا صد کاربرد انواع پمپ های سانتریفیوژ
پمپ های گریز از مرکز از یک یا چند پروانه استفاده می‌کنند که به محور پمپ متصل شده و هم‌زمان با آن می‌چرخند. این ساختار انرژی لازم را برای انتقال مایع از طریق پمپ فراهم می‌کند. مایع درون پمپ تحت‌فشار قرار می‌گیرد تا درنهایت بتواند در سیستم لوله‌کشی حرکت کند؛ بنابراین پمپ، انرژی مکانیکی موتور را به انرژی سیال متحرک تبدیل می‌کند. بخشی از انرژی به انرژی جنبشی حرکت سیال تبدیل می‌شود و بخشی از آن در انرژی پتانسیل ذخیره می‌شود که با فشار سیال یا با بالا بردن سیال به ارتفاع بالاتر خود را نشان می‌دهد.