پمپ

پمپ که در اصطلاح عامیانه تلمبه نیز نامیده می شود، دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به سیال منتقل می نماید و باعث افزایش فشار سیال می شود. این فشار جهت غلبه بر اصطکاک سیال با دیواره های لوله، شیرآلات و… مصرف می گردد تا سیال به نقطه مورد نظر انتقال یابد. از گذشته نیاز به انتقال آب جزو مشکلات انسان ها بوده است. اختراع پیچ ارشمیدس برای انتقال آب از رودخانه ها به زمین های کشاورزی اولین اقدام بشر برای رفع مشکل انتقال آب بوده است. در طول زمان تلاش های فراوانی در این زمینه انجام گرفت تا اینکه در نهایت اولین پمپ های گریز از مرکز در فرانسه و انگلیس ساخته شد و در اواخر قرن 17 پمپ های سانتریفیوژ را معرفی نمودند. پمپ ها انواع مختلفی دارند که هر کدام کاربرد مختص به خودشان را دارند. در ادامه سعی خواهیم کرد تا اطلاعات کاملی در مورد انواع پمپ ها در اختیارتان قرار دهیم.

انواع پمپ

پمپ ها دارای انواع مختلفی هستند که برای کاربردهای متفاوت از آن ها استفاده می گردد. پمپ ها را به بر اساس ویژگی های مختلفی که دارند می توان دسته بندی کرد اما مرسوم ترین روش دسته بندی پمپ ها بر اساس نحوه انتقال انرژی از پمپ به سیال است. بر این اساس انواع پمپ را می توان به دو دسته دینامیکی و جا به جایی مثبت تقسیم بندی نمود.

پمپ دینامیکی

در این نوع از پمپ ها انرژی الکترکی موتور به انرژی مکانیکی تبدیل شده و به شفت انتقال می یابد. این انرژی مکانیکی از شفت به پروانه ها انتقال می یابد و با چرخش پروانه باعث افزایش فشار سیال خواهد شد. در پمپ های دینامیکی انتقال انرژی مکانیکی به سیال به صورت دایمی بوده و تا هنگامی که موتور پمپ روشن است همچنان به کار خود ادامه خواهد داد. پمپ های دینامیکی خود به دو نوع پمپ سانتریفیوژ و پمپ خطی دسته بندی می شوند.

پمپ سانتریفیوژ یا گریز از مرکز

پمپ های سانتریفیوژ جزو پرکاربردترین پمپ ها جهت انتقال آب به شمار می روند. به دلیل طراحی خاص پروانه پمپ سانتریفیوژ انرژی الکتریکی به انرژی گریز از مرکز تبدیل می گردد که با استفاده از این نیرو اقدام به انتقال آب می نماید. از جمله پمپ های سانتریفیوژ که مورد استفاده قرار می گیرند می توان به پمپ لجن کش، پمپ آب خانگی، پمپ های طبقاتی ، پمپ کفکش، پمپ فاضلاب و… اشاره نمود. پمپ های سانتریفیوژ بر اساس نوع پروانه و نحوه انتقال انرژی به چند نوع تقسیم بندی می شوند که در ادامه توضیح می دهیم.

پمپ جریان شعاعی

در این نوع از پمپ ها فشار لازم برای انتقال سیال فقط از طریق نیروی گریز از مرکز تامین می گردد. نحوه کار در این پمپ ها بدین صورت است که معمولا سیال از طریق توپی وارد محفظه پروانه می شود و به صورت شعاعی به خارج از پمپ هدایت می گردد.

پمپ جریان محوری

این دسته از پمپ ها که پمپ های ملخی نیز خوانده می شوند بیشترین نیرو جهت جا به جایی سیال را از طریق تیغه هایشان اعمال می کنند. پمپ های جریان محوری بیشتر برای ایجاد دبی های بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند.

پمپ جریان مختلط

در پمپ های جریان مختلط انرژی انتقالی به سیال بیشتر از طریق نیروی گریز از مرکز بوده و مقداری هم از طریق نیروی ایجاد شده توسط تیغه ها تامین می شود. تخلیه سیال از پمپ به صورت شعاعی و محوری انجام می گیرد.

پمپ خطی

در این دسته از پمپ ها سیال در همان مسیری که وارد پمپ می شود در امتداد همان مسیر به خارج از پمپ هدایت می شود و تغییر جهت صورت نمی گیرد. این مدل از پمپ ها دارای پروانه باز می باشند و فقط برای ایجاد دبی بالا در هدهای پایین مناسبند. از جمله کاربردهای این نوع پمپ ها می توان به مصارف کشاورزی جهت پمپ کردن آب روخانه به طرف مزارع اشاره نمود.

پمپ جا به جایی مثبت

طراحی این نوع از پمپ ها به گونه ای است که سیال از یک سو وارد پمپ می شود و در انتهای هر سیکل از سوی دیگر به بیرون هدایت می گردد. منظور از هر سیکل در این پمپ ها می تواند یک حرکت پیستون و یا یک دور گردش چرخنده ها باشد. جریان ایجاد شده در این دسته از پمپ ها برخلاف پمپ های سانتریفیوژ دایمی نبود و به صورت مقطع و دوره ای می باشد. پمپ های جا به جایی مثبت به دو نوع پمپ رفت و برگشتی و پمپ دورانی تقسیم می شوند.

پمپ رفت و برگشتی

در این نوع از پمپ ها انرژی مورد نیاز برای انتقال سیال از طریق یک پیستون ایجاد می شود. طریقه عملکرد پمپ های رفت و برگشتی بدین صورت است که با حرکت کردن به عقب پیستون مکش ایجاد می شود و آب به درون سیلندر کشیده می شود و با برگشت پیستون آب به سمت بیرون هدایت می گردد. پمپ های رفت و برگشتی خود به دوع دیگر تقسیم می شوند. نوع اول پمپ پیستونی شناور است که کارکردی مشابه با پیستون خودروها دارد و توانایی ایجاد فشار بالایی دارد اما نیاز به روغن کاری دایمی دارد. نوع دوم پمپ دیافراگمی نام دارد که عملکرد آن مشابه پمپ پیستونی است با این تفاوت که از یک دیافراگم (غشاء پلاستیکی) برای انتقال سیال استفاده می شود.

پمپ دورانی یا روتاری

در پمپ های دورانی با استفاده از حرکت چرخشی پره ها یا میل بادامک نیروی لازم جهت انتقال سیال تامین می شود. خلاء ایجاد شده به دلیل چرخش چرخ دنده ها سبب ایجاد مکش سیال به درون پمپ و هدایت آن به بیرون می شود. پمپ های دورانی به صورت یکنواخت اقدام پمپاژ سیال به بیرون می نمایند. از این نوع پمپ ها برای پمپ کردن سیالات با قابلیت چسبندگی می توان استفاده نمود. پمپ های دورانی انواع مختلفی دارند که عبارتند از:

• پمپ دنده ای
• پمپ لوپ
• پمپ پره ای
• پمپ پیش رونده خلاء
• پمپ پیش رس
• پمپ اسکرو یا پیچوار

مزایای پمپ جا به جایی مثبت

• قابل استفاده برای انتقال انواع سیالات
• فشار ایجاد شده توسط این پمپ ها در تمام مسیر پمپاژ ثابت است و تحت تاثیر ارتفاع قرار ندارد.
• این نوع از پمپ ها نیاز به آب بندی ندارند.

معایب پمپ جا به جایی مثبت

• جریان سیال در این پمپ ها مقطع می باشد.
• اگر در خط انتقال سیال انسداد به وجود آید فشار بالا سبب نابودی پمپ می شود.

کاویتاسیون در پمپ ها

حباب زایی یا کاویتاسیون یکی از مشکلاتی است که احتمال دارد در پمپ ها مشاهده شود. علت این پدیده کاهش فشار آب به کمتر از فشار بخار در همان دما می باشد که باعث می شود تا آب به بخار آب تبدیل شود و به سمتی که فشار بیشتر است حرکت کند. اگر در نقطه ای که بخار آب به سمت آن حرکت کرده فشار آب به حد کافی زیاد باشد تا دوباره تبدیل به آب شود، باعث انحراف ذرات مایع در آن نقطه می شود. این ذرات مایع با سرعت زیاد به اطراف و به ویژه به پره ها برخورد می نمایند که می تواند باعث آسیب به پره ها و خرابی پمپ در طولانی مدت گردد.

پدیده کاویتاسیون موجب خوردگی و آسیب دیدن پره ها می شود که پس از گذشت مدتی کارایی خود را از دست می دهند. صدایی که در اثر حباب زایی ایجاد می شود در مراحل اولیه قابل تشخیص می باشد. صدایی که در اثر برخورد ذرات مایع با قسمت های داخلی پمپ ایجاد می شود شبیه صدای برخورد گلوله با سطحی فلزی و قابل تشخیص است. در صورت عدم تشخیص به موقع این مشکل این صدا به صورت دایمی شنیده خواهد شد و لرزش های پمپ افزایش یافته و راندمان آن کاهش خواهد یافت.