پمپ
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.
پمپ چیست؟
تعریف پمپ به‌طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می‌شود که انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی گرفته و به سیالی که از آن عبور می‌کند، انتقال دهد.
تلمبه یا 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.
پمپ ها در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارند.
پمپ ها از منابع انرژی مختلفی استفاده می کنند که شامل پمپ ها با کارکرد دستی، برقی، موتورهای درون سوز و نیروی باد می شوند پمپ ها 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 پمپ ها برای انتقال یا جابجایی سیال از یک نقطه به نقطه دیگر در یک سیستم لوله کشی یا هیدرولیک استفاده می شود پمپ ها 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 کاربردهای پمپ‌ها شکل‌ها و سایزهای متفاوت و متنوعی از آن‌ها وجود دارد.
از رایج‌ترین آن‌ها می توان 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 : مورد استفاده 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 می شوند:
- 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 می توان 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 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 پمپ های جابه‌جایی مثبت : پمپ‌های رفت و برگشتی و پمپ‌های گردشی
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.
معمولاً بدنه 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 یاتاقان های 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 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 پمپ باشد.
پروانه به سه نوع زیر تقسیم 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.
