پمپ

پمپ آب وسیله ای است مکانیکی برای جابجایی و انتقال انواع مایعات که با افزایش فشار، باعث جابجایی مایعات به ارتفاع بالاتر (با افزایش هد) یا حتی پایین تر (حوضچه یا مخزن) می شود.

تمامی اختراعات بشر به واسطه احساس نیاز، ساخته شده است.

ساخت آن 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، نوع سانتریفیوژ پیشرفته را معرفی کردند.

پمپ چیست؟

به دستگاهی گفته می‌شود که انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی گرفته و به سیالی که از آن عبور می‌کند، انتقال دهد.

پمپ ها در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارند.

از منابع انرژی مختلفی استفاده می کنند که شامل پمپ ها با کارکرد دستی، برقی، موتورهای درون سوز و نیروی باد می شوند.

دارای اندازه های مختلفی هستند که از سایز میکروسکوپی برای کارهای پزشکی تا پمپ های بزرگ صنعتی را شامل می شود.

به عبارتی دیگر، پمپ انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی مانند موتور گرفته و به سیال مایعی که در حال عبور از آن است منتقل می کند.

در نتیجه انرژی سیال پس از خارج شدن از پمپ افزایش می یابد.

از آن ها برای انتقال یا جابجایی سیال از یک نقطه به نقطه دیگر در یک سیستم لوله کشی یا هیدرولیک استفاده می شود.

دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام کاربرد خاصی دارند.

با توجه به تنوع و زیادی نوع مایعات و نیازهای مختلف انتقال، انواع مختلفی از pump‌ها طراحی و ساخته شده است.

بر اساس کاربرد شکل‌ها و سایزهای متفاوت و متنوعی از آن‌ها وجود دارد.

دسته بندی بر اساس شکل و سایز

از رایج‌ترین آن‌ها می توان به موارد زیر اشاره کرد :

•  پمپ مخصوص عسل، غلیظ کش
•  انتقال مایعات
•  امکان جابجایی به ارتفاعی بالاتر (با افزایش هد)
•  کاربرد فراوان در صنعت
•  کاربرد فراوان در وسایل نقلیه و…

همچنین امروزه از آنها در کاربردها و صنایع مختلفی استفاده می‌شود مثل :

1. سیستم‌های آبیاری و آبرسانی
2. منبع آب
3. منبع بنزین
4. سیستم فاضلاب
5. سیستم کنترل سیل
6. سیستم‌های تهویه مطبوع و …

دسته بندی پمپ بر اساس کاربرد

همچنین بر اساس کاربردشان انواع متفاوتی نیز دارد، مانند :

• بهداشتی : مورداستفاده در صنایع غذایی، دارویی و بیوتکنولوژی
• فاضلاب : مورداستفاده در داخل حوضچه‌ها و چاه‌های فاضلاب
• آب شناور : مورد استفاده در دستگاه‌های خنک‌کننده و صنایع ماشین‌کاری
• مخصوص چاه‌های عمیق : باقابلیت پمپاژ مایع از چاه‌های عمیق و همچنین قابلیت پمپاژ مایعات داغ
• اندازه‌گیر : باقابلیت تنظیم مقدار دبی و پمپاژ مقدار مشخصی از سیال با دقت بالا و انواع و اقسام دیگر با کاربردهای متفاوت

طبقه بندی انواع پمپ‌ها

دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام کاربرد مخصوص خود را دارند.

تنوع بسیار، از خصوصیات پمپ های صنعتی است.

براساس کارکردشان، ساختمان داخلی، جنس متریال، مایعی که پمپ می‌کنند، وضعیت نصب، قیمت، روش انتقال سیال و… دارای گروه بندی‌های مختلف و متفاوتی می‌باشند.

عموماً با دو مشخصه کاملاً متفاوت از هم تفکیک می ­شوند:

• مشخصه­‌های هیدرولیکی یا سیال پمپ شونده.
• نوع پمپ یا کاربرد ویژه‌ای که برای آن 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 می­ توان آنها را بر اساس هندسه و مکانیزم عضو انتقال‌دهنده نیرو، به دو دسته زیر تقسیم کرد :

پمپ های دینامیکی

انرژی جنبشی را به صورت پشت سر هم و دائمی به سیال منتقل می‌کنند. و طرز کار پمپ آب در این نوع 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 نوع 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 دینامیکی:

• سانتریفیوژ
• جابه‌جایی مثبت

نام دیگر این دسته پمپ گسسته است.

طرز کار پمپ آب در مدل 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، مقدار مشخصی از مایع و یا سیال پمپاژ می‌شود.

ویژگی‌های انواع 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 به‌ صورت 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 جابه‌جایی مثبت : رفت و برگشتی و پمپ‌های گردشی

اجزای و قطعات تشکیل دهنده

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.

معمولاً بدنه آن از نوع حلزونی یا از نوع قطر افزاینده است.

جنس آن با توجه به محیطی که 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 آن، محور آن 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 یاتاقان های موتور نگه داشته شود.

روش مورد استفاده به طراحی پمپ بستگی خواهد داشت.

پروانه پمپ

پروانه با واردکردن نیرو زیاد به سیال، سرعت آن را افزایش می‌دهد. به عبارتی دیگر می توان گفت:

از پروانه در پمپ برای افزایش انرژی جنبشی جریان استفاده می شود.

منفذ مرکز پروانه را چشم پروانه می گویند که می تواند از ملاک های تعیین کننده ظرفیت آن باشد.

پروانه به سه نوع زیر تقسیم می‌شوند:

1. پروانه باز
2. پروانه نیمه باز
3. پروانه بسته

روپوش پروانه (shroud)

روپوش پروانه، پره های پمپ را پوشانده و جریان سیال را در ناحیه ی پروانه محدود می نماید.

پره های پمپ

پره ها، قسمت هایی از پروانه اند که سیال را در داخل آن هدایت می کنند.

شفت

قطعه ای استوانه‌ای شکل که برای اتصال پروانه به موتور است.

البته برخی به شفت “شافت” هم می‌گویند.