پمپ سانتریفیوژ چیست؟

پمپ های سانتریفیوژ از نیروی گریز از مرکز برای انتقال مایع استفاده می کنند به همین دلیل به آنها پمپ های گریز از مرکز نیز گفته می شود. در این پمپ ها ابتدا مایع وارد چشمی پروانه می شود و با گردش پروانه به سمت حلزونی و سپس خروجی پمپ منتقل می شود. نیروی گردش پروانه از طریق شفت پمپ و توسط موتور تامین می شود. ارتباط بین پمپ و موتور می تواند بصورت مستقیم ( مونو بلاک ) یا غیر مستقیم ( کوپلینگی ) باشد. پمپ سانتریفیوژ Centrifugal pump عمدتا در مصارف ساختمانی ، صنعتی و کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند. این پمپ ها می توانند برای انتقال و سیرکوله آب یا روغن داغ استفاده شوند.

پمپ سانتریفیوژ

نحوه عملکرد پمپ سانتریفیوژ

مکانیزم عملکرد پمپ سانتریفیوژ به این ترتیب است که یک یا چند پروانه با گردش خود مایع را از ورودی پمپ دریافت کرده و با فشار و سرعت بالا آن را به قسمت خروجی منتقل می کنند. برای درک بهتر، مسیر حرکت مایع در تصویر روبه رو نشان داده شده است. همان طور که مشاهده می کنید، ابتدا مایع از قسمت ورودی (Suction) به وسیله پروانه مکیده شده و از طریق چشمی در فضای خالی بین پره ها قرار می گیرد. حال با چرخش پروانه (Impeller) مایع توسط پره ها به محفظه حلزونی (Volute) پرتاب می شود و با فشار و سرعت زیاد به سمت خروجی هدایت می  شود.

نحوه عملکرد پمپ سانتریفیوژ

اجزای پمپ سانتریفیوژ

پروانه (impeller) : پروانه با گردش خود انرژی جنبشی مایع را افزایش  می دهد و با توجه به نوع کاربری پمپ، در انواع مختلفی طراحی و ساخته می شود. پروانه مهمترین عامل برای تعیین عملکرد پمپ گریز از مرکز است. با طراحی مناسب پروانه می توان جریان را بهینه کرد که این امر باعث کاهش تلاطم و افزایش راندمان ( بازده ) پمپ می شود.

هوزینگ (casing) : هوزینگ یک قیف منحنی شکل است که با نزدیک شدن به قسمت تخلیه مساحت آن افزایش می یابد. پروانه درون این قسمت تعبیه شده، که با چرخش خود مایع را با فشار به دیواره های هوزینگ پرتاب می کند. در نهایت هوزینگ موظف است مایع را به سمت خروجی پمپ هدایت نماید.

شفت یا روتور (shaft/rotor) : شفت یک جزء دوار با سطح مقطع دایره ای می باشد که بخش مهمی از الکتروپمپ محسوب می شود. این قطعه وظیفه انتقال گشتاور از موتور به پروانه را دارد. شفت ها متناسب به نوع کاری که انجام می دهند در متریال و سایز های مختلفی تولید می شوند. جنس شفت معمولا از استیل می باشد.

اجزای پمپ سانتریفیوژ

یاتاقان (bearing) : یاتاقان ها تکیه گاه شفت هستند و وظیفه حفظ شفت در راستای صحیح در برابر بارهای محوری و شعاعی وارد بر آن را دارند. به یاتاقان هایی که شفت را در برابر بار های محوری حفظ می کنند، یاتاقان کف گرد و به یاتاقان هایی که شفت را در برابر بارهای شعاعی حفظ می کنند یاتاقان شعاعی گفته می شود.

آبندی شفت (shaft sealing) : در قسمتی از پمپ که شفت از داخل هوزینگ عبور داده می شود، احتمال نشت سیال  وجود دارد. بنابراین باید قطعه ای وجود داشته باشد تا از نشتی مایع به بیرون از پمپ جلوگیری کند. به همین منظور در پمپ سانتریفیوژ از قطعه ای به نام مکانیکال سیل استفاده می شود. در تصویر زیر می توانید نمونه ای از مکانیکال سیل را مشاهده نمایید.

سیل مکانیکی پمپ سانتریفیوژ

انواع پمپ سانتریفیوژ

پمپ های سانتریفیوژ ( گریز از مرکز ) انواع گوناگونی دارند که می توان آنها را به چند طریق دسته بندی کرد:

انواع پمپ سانتریفیوژ از نظر نوع پروانه

پمپ های سانتریفیوژ را می توان از نظر نوع پروانه به سه مدل پروانه بسته ، پروانه نیمه باز و پروانه باز دسته بندی کرد که در ادامه به اختصار به توضیح هر یک می پردازیم:

انواع پروانه پمپ سانتریفیوژ

پروانه بسته : پره­های پروانه در این مدل بین دو دیسک قرار دارند و مایع از طریق کانال بین این دو دیسک عبور می کند. این نوع پروانه برای انتقال مایعات عاری از مواد جامد مناسب می باشد.

پروانه نیمه باز : پره ها در این نوع پروانه از یک طرف آزاد و از طرف دیگر به یک دیسک دوار متصل شده اند. این سری از پروانه ها برای جابه جایی مایعات حاوی مواد جامد با درصد پایین (مانند فاضلاب های تصفیه شده ) مناسب می باشند.

پروانه باز : در این نوع پروانه برخلاف دو مدل قبل پره ها از هر دو سو آزاد بوده و تکیه گاهی ندارند. این مدل برای جابه جایی مایعات حاوی مواد جامد نظیر فاضلاب های شهری و صنعتی کاملا مناسب است. پروانه به کار رفته در پمپ های لجن کش معمولا از همین نوع می باشد.

انواع پمپ سانتریفیوژ از نظر تعداد طبقات

پمپ های سانتریفیوژ می توانند در مدل های تک مرحله ای ( تک پروانه ) یا چند مرحله ای ( چند پروانه ) ساخته شوند. پمپ های چند مرحله ای که با نام پمپ طبقاتی نیز شناخته می شوند، از یک محور و تعدادی پروانه و دیفیوزر تشکیل شده اند. سرعت و فشار مایع با ورود به هر مرحله بیشتر شده و سپس به مرحله ی بعد هدایت می یابد و پس از خارج شدن از آخرین مرحله به سمت پورت خروجی فرستاده می شود. از پمپ های چند طبقه در کاربردهای مختلف، برای تامین فشار های بالا می توان استفاده کرد. در تصویر زیر نمونه ای از پمپ های سانتریفیوژ تک پروانه و چند پروانه ( طبقاتی ) را ملاحضه می کنید.

انواع پمپ سانتریفیوژ

انواع پمپ سانتریفیوژ از نظر حیطه کاری

پمپ های سانتریفیوژ را می توان متناسب با کاری که انجام می دهند نیز دسته بندی کرد. برای مثال پمپ های سانتریفیوژ کف کش و شناور به منظور برداشت مایع از چاه استفاده می شوند. یا به عنوان مثال پمپ های سانتریفیوژ روغن داغ را با هدف به گردش در آوردن روغن با دمای بالا طراحی می کنند.

مزایای پمپ های گریز از مرکز

  • اکثر پمپ ­های سانتریفیوژ خودمکش هستند و می توانند مایع را از عمق 7 الی 8 متری مکش نمایند. همچنین این پمپ ها قادر به جابه جایی حجم بالایی از مایعات نیز می باشند. اما به خاطر داشته باشید که نوع پمپ های سانتریفیوژ  با توجه به عملکردشان متفاوت است.
  • معمولا طراحی پمپ های سانتریفیوژ نسبت به پمپ های روتاری و جابه جایی مثبت ساده تر می باشند. به همین علت این پمپ ها معمولا قیمت های مناسب تری نسبت به دو مدل مذکور دارند.
  • طراحی پمپ های سانتریفیوژ به طور معمول ساده و کم حجم می باشد؛ بنابراین فضای نسبتا کمی را اشغال می کنند.
  • پمپ های سانتریفیوژ در مقایسه با پمپ های جابجایی مثبت استهلاک پایین تر و طول عمر بالاتری دارند. همچنین در هنگام عملکرد سر و صدای کمتری نسبت به پمپ های جابجایی مثبت تولید می کنند.
  • طراحی پمپ های سانتریفیوژ به گونه ای است که دسترسی به تمامی قطعات آنها به سهولت امکان پذیر است؛ بنابراین تعمیر و نگهداری آنها آسان می باشد.
  • پمپ های سانتریفیوژ بسیار متنوع و تطبیق پذیر می باشند، به همین علت می توان از آنها در صنایع مختلف استفاده کرد.

معایب پمپ های گریز از مرکز

  • احتمال نشتی در قسمت مکانیکال سیل
  • عدم توانایی در پمپ کردن سیالات با ویسکوزیته بالا
  • احتمال بروز پدیده کاویتاسیون

منحنی عملکرد پمپ سانتریفیوژ

شرکت های تولید کننده از منحنی های عملکردی برای نمایش مشخصات هیدرولیکی پمپ استفاده می کنند. این منحنی ها حاصل تست پمپ در آزمایشگاه می باشند و دبی خروجی آن را در فشار های مختلف نشان می دهند. با داشتن هد و دبی مورد نیاز می توان به راحتی پمپ را با استفاده از منحنی های عملکرد انتخاب کرد. نمودار زیر نمونه ای از منحنی عملکرد پمپ سانتریفیوژ را نشان می دهد.

منحنی عملکرد پمپ سانتریفیوژ

اگر محل تلاقی دو محور هد و دبی روی قسمت های ابتدایی یا انتهایی منحنی عملکرد باشد، آنگاه می توان به این نتیجه رسید که پمپ انتخاب شده برای هد و دبی مورد نظر مناسب نیست. اما اگر نقطه تلاقی در مرکز منحنی باشد، به این معناست که پمپ انتخاب شده دارای بیشترین بازدهی برای هد و دبی مورد نظر می باشد.

برندهای سازنده

دیدگاهتان را بنویسید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. فیلد های ضروری مشخص شده اند *

ارسال نظر