با جهان آب تماس بگیرید ، متخصصین جهان آب آماده پاسخگویی به ما هستند.

پمپ سانتریفیوژ

پمپ سانتریفیوژ



نام دیگر پمپ سانتریفیوژ، پمپ گریزازمرکز است؛ زیراکه این پمپ بر اساس قانون گریزازمرکز کار می‌کند. سیال وارد مرکز پمپ و همچنین بخش مرکزی پره‌های پروانه می‌شود. به علت کم شدن فشار در ناحیه مرکزی، پره‌های پروانه با کمک الکتروموتور شروع به چرخش می‌کنند و سیالتی که در بین این پره‌ها قرار داشتند نیز بعد از چرخش پروانه شروع به حرکت دورانی می‌کنند.

 به دلیلی قانون گریزازمرکز که این پمپ‌ها با آن کار می‌کنند، سیال به بخش خارجی پرتاب می‌شود. مجرای خروجی پمپ سانتریفیوژ طراحی خاصی دارد که این طراحی سبب می‌شود تا انرژی جنبشی موجود در سیال به انرژی پتانسیل تبدیل شود و از این انرژی پتانسیل جهت بالابردن فشار سیالات استفاده خواهد شد.

پمپ‌های سانتریفیوژ انواع مختلفی دارند. این پمپ‌ها می‌توانند یک یا چندطبقه باشند. بر اساس تعداد طبقات و اندازه موتور تقسیم‌بندی می‌شوند. نصب پمپ گریزازمرکز می‌تواند به شکل افقی یا عمودی باشد. پروانه‌ها قابلیت تراش دارند و می‌توانند جریان شعاعی و یا مختلط داشته باشند. نحوه اتصال محفظه طبقاتی که جریان در پمپ‌ها به شکل شعاعی است به کمک بست‌ها است و اتصال محفظه در طبقاتی با جریان مختلط به کمک پیچ‌های دو سر است. 

 
پمپ سانتریفیوژ

مزایای پمپ سانتریفیوژ

این پمپ نسبت به بقیه پمپ‌ها ارزان‌تر است و ساختار ساده‌تری دارد. روش ساخت آن راحت است و تنوع بسیار زیادی دارد. جنس پروانه و همین‌طور جنس محفظه مطلوب است و با تراش اصولی پروانه می‌توان به بهبود عملکرد آن کمک کرد. این پمپ می‌تواند به طور مستقیم به موتور الکتریکی متصل شود. در صورت انسداد لوله خروجی به علت آن که حرکت سیال یکنواخت است، فشار بالایی ایجاد نخواهد شد. پس انسداد لوله در این نوع پمپ خسارت شدیدی را ایجاد نمی‌کند.

 

معایب پمپ گریز از مرکز (سانتریفیوژ)

هد این نوع پمپ پایین است. اگر دبی ورودی سیالات بالا باشد، بازدهی (راندمان) به‌سرعت کاهش می‌یابد. این نوع پمپ برخلاف پمپ مگنتی آب‌بند نیست و نیازمند آن است که آب‌بندی انجام شود. این پمپ‌ها در بازه کمی از شرایط می‌توانند بهترین عملکرد و بهترین راندمان را داشته باشند. 

پمپ‌های سانتریفیوژ در سیالاتی با ویسکوزیته بالا کاربردی نیستند و در صورت جابه‌جایی این‌گونه سیالات ممکن است به دستگاه آسیب وارد شود. در این پمپ‌ها از مکش استفاده می‌شود و به همین جهت نمی‌تواند هوا را پمپ کند. پس اگر پمپ از سیال پر نباشد و به راه بیفتد، آسیب خواهد دید.

 

پمپ سانتریفیوژ

کاربرد های پمپ سانتریفیوژ

برای انتقال آب تمیز بسیار مؤثرند. از این پمپ‌ها می‌توان در سیستم‌های آبیاری بارانی و در سیستم‌هایی که تأمین آب اضطراری را به عهده دارند استفاده کرد. از پمپ سانتریفیوژ در مصارف شست‌وشوی صنعتی و همچنین در آتش‌نشانی‌ها بهره برده می‌شود. یکی دیگر از کاربردهای این نوع پمپ آب‌نماها است. البته باید توجه داشت که شن موجود در آب نباید از بیست گرم در هر مترمکعب تجاوز کند.

پمپ استخری که دبی زیاد و هد کم دارد، یکی از انواع این نوع پمپ‌هاست. پمپ استخری از طریق دریچه‌های کف استخر و به کمک گریل و اسکیمر به سیستم تصفیه آب هدایت می‌کند و دوباره به کمک نازل به استخر باز خواهند گشت.

 

 

اجزای تشکیل‌دهنده الکترو پمپ سانتریفیوژ (گریز از مرکز)

بخش الکتریکی پمپ الکتروپمپ نامیده می‌شود و بخشی که الکتروموتور را به شفت پمپ اتصال می‌دهد کوپلینگ است. برینگ‌ها در محفظه یاتاقان قرار می‌گیرند. بخش دیگری به نام مکانیکال سیل وجود دارد که آ‌ب‌بندی پمپ در این بخش انجام می‌شود. در مجموع مکانیکال سیال جداسازی است که سیالی که پمپاژ شده را از بخش مکانیکی پمپ جدا می‌کند. 

اجزای اصلی در پمپ گریزازمرکز پروانه، تیغه و حلزونی است که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت. پروانه‌ها انرژی اولیه را برای حرکت سیال ایجاد می‌کنند. پروانه پایه‌ای می‌تواند به شکل مارپیچی و یا توربینی دیده شود. در پمپ‌های صنعتی گاهی اوقات جهت ایجاد انرژی اولیه از دستگاه انتقال نیرو و موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود.

 البته از منبع‌های دیگری هم برای تأمین این انرژی استفاده می‌شود مثل توربین‌‌های بخاری، گازی و انبساطی و همچنین آسیاب‌های بادی. پروانه توربینی سرعت حرکت سیال را به‌آهستگی کاهش می‌دهد که به‌این‌ترتیب هد سرعت تبدیل به هد فشار می‌شود. پروانه مارپیچی تیغه پخش‌کننده ندارند ولی محفظه‌ای به شکل حلزون، تیغه‌ها را محاط کرده است. 

مکانیزم پمپ سانتریفیوژ

 نوع مارپیچی به‌خاطر ظرفیت بالا و هد پایین معمولاً ترجیح داده می‌شوند اما بسته به آن که کاربرد دستگاه چیست، نوع پروانه را انتخاب می‌کنند. بخش بعدی تیغه است. انتقال سیالات به بخش خروجی پمپ به کمک تیغه انجام می‌شود. این بخش، انرژی جنبشی که همان سرعت است را به انرژی پتانسیل یا فشار تبدیل می‌کند. تیغه‌ها نیز به شکل صاف و مارپیچ وجود دارد.

 

بهترین نقطه کارایی پمپ سانتریفیوژ

پمپ سانتریفیوژ هیچ‌وقت نمی‌تواند همه انرژی جنبشی را به انرژی پتانسیل تبدیل کند و همواره مقداری از انرژی تلف خواهد شد. بهترین نقطه کارایی نقطه‌ای است که پمپ بهترین راندمان را دارد. به این نقطه اصطلاحاً BEP گفته می‌شود. یکی از این تلفات، تلفات هیدرولیکی است. تلفات هیدرولیکی در نتیجه اصطکاک دیسک در بخش پروانه به وجود می‌آید.

 این نوع تلفات به‌خاطر تغییر مسیر سریع و تغییر جریان سریع رخ می‌دهد. نوع دیگر، تلفات حجمی است که به‌خاطر چرخش داخلی در حلقه‌های سایش رخ می‌دهد. تلفات دیگر، تلفات مکانیکی است که در نتیجه اصطکاک داخلی بین قطعات و یاتاقان‌ها و همچنین اصطکاک خارجی بیرینگ‌ها و سیل‌ها ایجاد می‌شود.

 
پمپ سانتریفیوژ

بدسته‌بندی پمپ‌ های سانتریفیوژ

نوعی از دسته‌بندی این گروه از پمپ سانتریفیوژ بر اساس جریانی است که توسط آن‌ها ایجاد می‌شود. بر این اساس پمپ‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند. نوع اول پمپ جریان شعاعی است. در این پمپ، افزایش فشار سیالات فقط به کمک نیروی گریزازمرکز رخ می‌دهد.  

سرعت مخصوص در پمپ جریان شعاعی که یک سری پروانه ورودی دارند، کمتر از 4200 است و اگر دو سری پروانه وجود داشته باشد، سرعت مخصوص از 6000 کم‌تر است. ورود سیالات به پمپ به شکل توپی و جریان یافتن آن‌ها در محیط به شکل شعاعی است. 

دومین نوع از این دسته‌بندی پمپ جریان مختلط است. در این پمپ علاوه بر نیروی گریزازمرکز، نیروی lift نیز به کمک تیغه‌ها اعمال می‌شود. یک سری پروانه در این پمپ تعبیه شده و سرعت مخصوصی در حدود 4200 تا 9000 دارند. جریان خروجی در این پمپ به شکل محوری است و تخلیه به شکل محوری و شعاعی انجام خواهد شد. 

سومین دسته بر اساس جریان ایجاد شده توسط پمپ، پمپ جریان محوری است. به این دسته، پمپ ملخی نیز گفته می‌شود. بالابردن فشار سیال بیشتر به‌خاطر اعمال پروانه‌ها و یا عملیات lift توسط تیغه‌ها رخ می‌دهد. یک سری پروانه دارند و سرعت مخصوص آن‌ها بیش از 9000 است. جریان ورودی در این پمپ به شکل محوری و جریان خروجی به نیز محوری خواهد بود. از این پمپ‌ها در زمانی استفاده می‌شود که نیاز باشد دبی تولید شود. از پمپ سانتریفیوژ جریان شعاعی نیز برای بالابردن فشار استفاده می‌کنند.

 
پمپ سانتریفیوژ

سرعت مناسب جریان برای مکش بهتر پمپ سانتریفیوژ

بعضی آسیب‌هایی که به پمپ وارد می‌شود حاصل متناسب نبودن سرعت سیال است. مثلاً مشکل ظرفیت و بالا بودن مصرف پمپ از همین موضوع ناشی می‌شود. یکی دیگر از مشکلاتی که ممکن است رخ دهد کاویتاسیون است. هروقت فشار در بخشی از پمپ از فشار بخار مایع کم‌تر شود کاویتاسیون ایجاد می‌شود. برای آشنایی با سرعت مناسب می‌توانید به جدول زیر مراجعه کنید. 

 

قطر
دهانه (میلی‌متر)

سرعت
سیال (متر بر ثانیه)

25

0.3

50

0.3

75

0.3

100

0.3

150

0.35

200

0.38

250

0.45

300

0.45

حداقل جریان پمپ‌های گریز از مرکز

در صورتی که سیال داخل پوسته پمپ دچار تبخیر شود، پمپ دچار آسیب خواهد شد. برای اینکه بتوانیم هزینه تعمیر و نگهداری دستگاه را کاهش دهیم بهتر است دمای سیال را از دمای اشباع کم‌تر نگه داریم. حداقل جریان به کمک رابطه زیر قابل محاسبه است:

q = P (BHP) /2.95 cp SG

در این ‌رابطه q برحسب GMP است و نشان‌دهنده کمترین جریان است و P برحسب BHP به معنای فشار است.

 
پمپ سانتریفیوژ

منحنی هد و دبی پمپ سانتریفیوژ

در پمپ‌های سانتریفیوژ هد و دبی موضوع مهمی است و این دو رابطه معکوسی نسبت به هم دارند. یعنی با کاهش دبی هد زیاد می‌شود و بالعکس. این منحنی می‌تواند اشکال گوناگونی داشته باشد که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

  • منحنی می‌تواند از نوع صعودی یا rising باشد؛ یعنی هر چه هد افزایش پیدا کند. دبی به طور پیوسته کاهش می‌یابد. 
  • می‎تواند نزولی یا drooping باشد و این به آن معناست که حداکثر هد در نقطه‌ای که دبی صفر است اتفاق نمی‌افتد.
  • منحنی تیز یا steep به منحنی‌ای گفته می‌شود که تغییرات حد بین نقطه دبی صفر باشد و نقطه حداکثر بازدهی پمپ زیاد است.
  • منحنی تخت یا flat نوع دیگری از منحنی‌ها است. در این نوع منحنی تغییرات هد نسبت به تغییرات دبی کم است و در بخش‌هایی از منحنی هد تقریباً ثابت دیده می‌شود.
  • stable یا منحنی پایدار به منحنی‌ای گفته می‌شود که همیشه در آن به‌ازای هد، دبی موجود است. در این منحنی اگر از هر هدی خطی موازی با محور رسم کنیم فقط یک تقاطع با منحنی خواهد داشت. 
  • منحنی دیگر، منحنی ناپایدار یا unstable است که در این منحنی اگر از هر هد دلخواه خطی به‌موازات محور بکشیم؛ ممکن است در بیش از یک نقطه با منحنی تقاطع داشته باشد و این به آن معناست که برای هد بیش از یک دبی وجود دارد.
 

چند نوع از پمپ‌ های سانتریفیوژ

روغن داغ یا hot oil pump

پمپ سانتریفیوژ روغن داغ معمولاً برای انتقال روغن داغ و آب بسیار داغ استفاده می‌شود. این پمپ‌ها یک طبقه هستند و به‌صورت افقی قرار دارند. مکش این پمپ به‌صورت تک مکشه است و محفظه آن به شکل حلزونی است.

اسلاری یا slurry pump

اسلاری ترکیبی از انواع سیالات است که می‌تواند مواد جامد را هم در خود داشته باشد. این‌که چه مقدار و چه شکل از جامدات در سیال وجود داشته باشد و این جامدات از چه نوعی باشند، جریان اسلاری را تعیین خواهد کرد.

پمپ آب و فاضلاب یا water and sewage pump

اگر بخواهیم از پمپ معمولی در جریان آب و فاضلاب استفاده کنیم، به علت وجود ذرات معلق پمپ آسیب خواهد دید. پس برای شبکه آب و فاضلاب از پمپی استفاده می‌شود که بتواند با وجود گل‌ولای و ذرات معلق وظیفه پمپاژ را به‌خوبی انجام دهد.

 پمپ پلیمری یا polymer pump

این پمپ‌ها با طراحی ویژه خود می‌توانند سیالات شیمیایی، اسیدی و بازی را پمپاژ کنند. پمپ پلیمری با جنس پلی پروپن، PVC، تفلون و PVDF تولید می‌شود.
 
پمپ سانتریفیوژ اسلاری
پمپ اسلاری
پمپ سانتریفیوژ پلیمری (ضد اسید)
پمپ پلیمری (ضد اسید)

 

نتیجه‌گیری

در این مقاله سعی بر آن شد تا شما خواننده گرامی را با نحوه کار، اجزای سازنده و همچنین مزایا و معایب پمپ سانتریفیوژ آشنا کنیم. همان‌طور که پیش‌تر گفته شد از این پمپ‌ها در آبیاری، سیستم آتش‌نشانی و آب‌نماها استفاده می‌شود. این نوع پمپ نیاز به آب‌بندی دارد و عمدتاً با نیروی گریزازمرکز فشار سیال را بالا می‌برد و به کمک پروانه‌ها و تیغه‌ها سیالات را پمپاژ می‌کند. 

دانستیم برای کاهش هزینه‌های نگهداری نیاز است تا به‌سرعت سیال، گران‌روی و همچنین دما توجه کنیم. یکی از رایج‌ترین شیوه‌های دسته‌بندی در این نوع پمپ توجه به چگونگی جریان ورودی و خروجی و توجه به تعداد سری پروانه موجود در آن است. این پمپ طیف گسترده‌ای دارد و به همین خاطر کاربرد وسیعی در صنعت دارد. چند نمونه از پمپ‌های گریزازمرکز در نمونه توضیح داده شد که شامل پمپ اسلاری، روغن داغ، آب و فاضلاب و پلیمری بود.

 


محصولات

 

برند:
CSM (23)
FWT (16)
IML (14)
ROPV (0)