پمپ طبقاتی
1403-08-13 1403-08-12 22:52پمپ طبقاتی
پمپ طبقاتی چیست؟
پمپ‌های طبقاتی با نام کامل الکتروپمپ سانتریفیوژ طبقاتی محصولاتی هستند که ماده سیال را از طریق پروانه‌های مورداستفاده در طبقات بالایی جابه‌جا می‌کنند. در داخل پمپ طبقاتی یک پمپ گریزازمرکز با تعداد طبقات مختلف و چندین پروانه وجود دارد که برحسب نوع کاربرد، پروانه‌ها روی یک محور یا چندین محور گوناگون نصب می‌شود.
ذکر این نکته ضروری است که اگر نیاز به فشار بالا در نقطه خروجی پمپ باشد، پروانه‌ها به شکل سری استفاده و قرار می‌گیرند و یا اگر دبی بالا باشد برعکس پروانه‌ها را به‌صورت موازی استفاده می‌کنند. به همین دلیل نام این‌گونه پمپ‌ها به پمپ طبقانی معروف شده است. نام‌های دیگر به کاربرد شده برای این محصول پمپ چند مرحله ای ، پمپ‌های چندطبقه و چند پروانه یا فشارقوی هستند.
کارکرد پمپ طبقانی
از دیدگاهی دیگر این پمپ‌ها از یک محور ایجاد شده‌اند که با نام محور اصلی شناخته می‌شود. بر روی محور اصلی پمپ ، کاسه‌ها، پروانه‌ها و دیفیوژها همگی در یک راستا قرار دارند. وقتی ماده سیالی وارد پمپ می‌شود ، به داخل پروانه آن نفوذ کرده و سبب افزایش فشار محیط می‌گردد.
هرچقدر که سیال جلو می‌رود ، فشار بیشتری بر پروانه‌های موجود در طبقات بالایی می‌آورد و پمپ سیال را به سمت خروجی سوق می‌دهد. نکته موردتوجه در عدم تغییر در مقدار ورودی و خروجی پمپ است. همچنین دو موتور موجود در دستگاه ثابت هستند.
نوع جریان ماده سیال مورد استفاده در این دستگاه، باعث تأثیر بر روی عملکرد آن می‌شود. به این شکل که سیال که از میان پروانه‌های مختلف رد می‌شود، نیروی گریزازمرکز پمپ در طبقات بالایی از طریق نوع پروانه‌های محصول و سرعتشان تعیین می‌شود. اگر هر دو موتور نتوانند دور موتور خود را به یکباره زیاد کنند، استفاده از این پروانه‌ها با قطر زیاد باعث کاهش سرعت آنها می‌شود.
این روش کار به‌صرفه نبوده و برای جلوگیری از افزایش فشار می‌بایست پروانه‌ها را به شکل سری پشت‌سرهم قرار دهند. این کار از نظر اقتصادی مفید است. اگر تعداد طبقات با توجه به ثابت بودن اندازه پروانه‌ها و سرعت آنها تغییر نماید، مقدار ورودی و خروجی پمپ طبقاتی ثابت می‌ماند. به همین شکل قدرت دستگاه به تعداد طبقات بستگی دارد و با زیادشدن تعداد آنها، افزایش می‌یابد.
تفاوت پمپ‌های یک طبقه و چندطبقه
تفاوت زیادی بین پمپ‌های یک طبقه و چندطبقه با توجه به نوع عملکرد و نیروی گریز از مرکزشان وجود دارد. پمپ یک طبقه دارای یک پروانه است و فشار تولید شده از طریق آن به جنس و شکل و تراش پروانه و اندازه قطر حلزونی آن بستگی دارد. به همین علت در پمپ یک طبقه تنها عامل ایجاد نیرو و انرژی به ماده سیال توسط همین یک پروانه تولید می‌گردد.
اما در پمپ‌های چندطبقه دارای نیروی گریزازمرکز، مقدار انرژی فوق‌العاده بالاتر است. به همین علت نام دیگر این پمپ‌ها، پمپ فشارقوی است. در مقایسه با تولیدات یک طبقه، در پمپ‌های چندطبقه امکان استفاده سیالات فاقد مواد خورنده و حتی جامد موجود است. از طرفی یکی از نکات ضعف آن نیز این است که با افزایش طبقات حساسیت پمپ و عملکرد روتور آن بالا رفته و باعث می‌شود موتور به لرزه بیفتد، بنابراین نگهداری و رسیدگی به پمپ‌های چندطبقه‌ای باید با دقتی مضاعف و حساسیتی دوچندان انجام گیرد.
انواع پمپ طبقاتی
با تمامی این تفاسیر دانستیم پمپ‌های چندطبقه به دو صورت عمودی و افقی وجود دارند که عمدتاً این نام‌گذاری به علت جهتی است که محور قرار میگیرد. در توضیح این دو مدل پمپ، ابتدا به پمپ طبقاتی عمودی یا ایستاده پرداخته می‌شود. این دستگاه باتوجه‌به حجم کمی که دارد، به‌صورت فشرده و کاملاً تجمیع شده در مکان موردنظر نصب می‌گردد. همین نکته که فضای کمتری اشغال می‌کند خود مزیت بزرگی است نسبت به مدل مشابهش که به‌صورت افقی می‌باشد.
مکان‌هایی که از این پمپ‌ها بهره گرفته می‌شود
مدل عمودی همان‌طور که به نام ایستاده نیز نامیده می‌شود یک پمپ گریز از مرکز متشکل از چندطبقه است که پروانه‌ها به‌صورت پشت‌سرهم و روی محور ایستاده قرار گرفته‌اند و می‌تواند به‌عنوان پمپ کاربردی در اعمال فشار مضاعف در ساختمان‌های بلند و آسمان‌خراش‌ها، هتل‌ها و مجتمع‌های مسکونی، سیستم‌های شوینده، سیستم خنک کاری در ماشین‌ها یا دیگ بخار، ایستگاه‌های فشار در کارخانه‌ها، شبکه‌های آبرسانی شهری و روستایی مورد استفاده قرار بگیرد.
کارواش‌ها، آتش‌نشانی و البته در کشاورزی و آبیاری در گلخانه‌ها نیز در بین دیگر کاربردها به شمار می‌روند. علاوه‌برآن که پمپ‌های عمودی به‌صورت ایستاده نصب می‌شوند و کاملاً کم جا و در حفظ مکان بهینه عمل می‌کنند، اما در کیفیت کارکرد آنها خللی ایجاد نمی‌شود. این پمپ‌ها از یک موتور، اتصالات ورودی و خروجی، پروانه‌ها و دیفیوزرها تشکیل شده که با ورود ماده سیال به داخل محوطه پمپ و پس از عبور از پروانه‌های هر طبقه باعث ایجاد و افزایش فشار حاصله می‌شود.
پمپ طبقاتی در کجا مورد استفاده قرار میگیرد؟
در عوض پمپ طبقانی از نوع افقی برای مکان‌هایی مفید است که محدودیت ارتفاع داشته و از لحاظ عرضی مشکلی ندارند. این نوع از پمپ‌های افقی به‌صورت خوابیده قرار گرفته و طبقات آن بر روی محور افقی قرار میگیرد. پمپ با فشاری مضاعف سیال را از انتهای مخزن به سمت خود جذب کرده و می‌کشد. سپس از هر پروانه و طبقه‌ای که گذر کرد به نقطه لرزش رسیده و با فشار زیادی به بیرون هل داده می‌شود.
مقدار فشار با مقدار سیال باید هماهنگی استانداردی داشته باشد تا این عملیات به طور موفق صورت گیرد. به همین علت پمپ‌های افقی را زیرمجموعه‌ای از پمپ‌های فشار نیز می‌نامند. کاربرد این مدل بیشتر در زهکشی معادن، در بخش صنعت و در بخش شهری و برای کشاورزی است.
مشخصات فنی این پمپ
استفاده از هر دو مدل پمپ بسته به شرایط موجود مزیت‌های جداگانه خود را داراست. در واقع پمپ‌های طبقاتی افقی و عمودی با افزایش فشار حاصل از کار پمپ به کارکرد مطلوب و موردنظر خود دست می‌یابند . در کنار آن می‌توان به مزیت‌های کیفیتی این مدل‌ها هم توجه نمود. کم جا و کم‌صدا بودن این پمپ‌ها خود نکته مهمی است که برای بسیاری افراد قابل‌توجه است.
اما می‌بایست دوره چکاپ و تعمیرات دوره‌ای منظمی برای آنها برآورد کرد. زیراکه طول عمر این نوع پمپ‌ها کم بوده و فواصل زمانی کمتری را باید در استفاده از آنها رعایت کرد. علاوه بر این نباید سیالات حاوی ذرات معلق و جامد باشند؛ زیرا باعث آسیب رساندن و کم شدن طول عمر مفید دستگاه می‌شوند. مخلص کلام آنکه انواع پمپ طبقاتی افقی و عمودی به علت فشار بالایی که تولید می‌کند، نباید خشک و بدون سیال کار کنند.
پمپ طبقاتی استیل
از پمپ‌های طبقاتی یا همان پمپ‌های سانتریفیوژی عمدتاً برای فشار سیالاتی فاقد هرگونه مواد جامد و ذرات معلق استفاده می‌کنند . همچون آبی که بدون هیچ اثر از شن و ماسه، خالص بوده و سایشی در آن موجود نباشد. این نکته نقطه‌ضعفی است که برای کارکرد پمپ‌ها به‌حساب می‌آید.
مخترعان سعی کردند این قضیه را با تغییر جنس پمپ‌ها به جنس استیل برطرف نمایند. تغییر جنس پمپ طبقاتی به استنلس‌استیل که نوعی آلیاژ از جنس فولاد، نیکل، آهن و کروم است انقلابی در تولید پمپ‌های فشارقوی بود. با این کار مقاومت پمپ در برابر سیال‌هایی که خورنده و فرسایشی هستند بالا رفت . همچنین کاربرد این مدل پمپ‌ها در صنایع گوناگون و با مواد مختلف ارتقا داد.
این پمپ‌های جدید به نام پمپ فشارقوی طبقاتی از نوع استیل نام‌گذاری و به بازار عرضه شده‌اند. در صنایع مختلف از جمله سیستم اطفا حریق در تبدیل‌کننده‌های حرارتی، در دستگاه‌های آب شیرین، در بخش شهری و مراکز صنعتی مختلف به کار می‌روند . قابلیت پمپاژ انواع وسیعی از سیالات را دارا هستند. این کیفیت و افزایش مقاومت مرهون تغییر جنس آنان به آلیاژ استنلس‌استیل است.
پمپ عمودی طبقاتی استیل
پمپ‌های طبقاتی از نوع استیل و مدل ایستاده یا عمودی با تغییر جنس خود، دارای کاربردهای فراوان‌تری هستند . از این لحاظ توانسته‌اند حوزه کاربردی خود را افزایش دهند. به همین جهت امکان استفاده از آنها در سیستم‌های آبرسانی ساختمان بلند و آسمان‌خراش‌ها که دارای ۲ فضای کوچک‌تری برای تعبیه آنها هستند به‌خوبی مهیا گردیده است.
به این دلیل که این پمپ‌ها به حالت خطی و ایستاده نصب می‌شوند، شکل ظاهری آنها و نحوه قرارگیری و ساختارشان مورد اهمیت فراوانی است . زیراکه بر قدرت فشار و مکش سیالات در یک‌جهت و راستا تأثیرگذار بوده و درعین‌حال در اشغال فضا بسیار بهینه عمل می‌کنند.
کاربری این نوع از پمپ‌های استیل همانند پمپ طبقاتی عمودی بوده و به علت ارتقا در جنس آنها دارای کیفیت بالاتر و طول عمر افزون‌تری هستند. ویژگی مثبت این نوع پمپ‌ها قابلیت مکش و انتقال سیالات سایشی جهت انتقال با آلیاژهای مختلف است. بدین طریق باعث بالارفتن کاربری پمپ و افزایش مقاومت و ایستادگی آن در مقابل خوردگی سیالات مختلف می‌شود.
مشخصات فنی پمپ چند طبقه
- فشار کارکردی در پمپ طبقاتی حدوداً بالای ۳۰ بار در دقیقه است.
- این مدل پمپ تا ۴۵ الی ۵۰ مترمکعب بر ساعت ورودی و خروجی سیالات دارند.
- برحسب نوع پمپ در حدود ۴۵ تا ۵۵ کیلووات توان می‌توانند هزینه کنند.
- ورودی و خروجی‌های دستگاه از یک اینچ تا ۳ اینچ سایز دارند.
- بدنه پمپ‌های طبقاتی برحسب جنس به دو مدل چدنی و استیلی تقسیم‌بندی می‌شوند.
- جنس پروانه‌های آن نیز بنا بر نوع جنس پمپ از چدن یا استیل است.
- جنس شافت پمپ‌های طبقاتی از استیل است.
- دارای بوش سرامیکی جهت کنترل دوران شافت هستند.
- دارای تعدادی دیفیوزرها در کنار پروانه‌های کاربردی جهت هدایت جریان شعاعی هستند.
- پایه‌های پمپ نیز برحسب نوع جنس پمپ به دو صورت چدنی یا استیلی وجود دارند.
کاربرد پمپ چند مرحله (طبقاتی) در صنعت
پمپ طبقاتی عمودی و افقی از هر دو مدل جنس چدنی و استیل کاربردهای فراوانی در صنعت داشته و در اغلب صنایع استفاده می‌شوند. بسیاری از صنایع که نیاز به فشار بالا برای عبور و جابه‌جایی سیال مخصوصاً آب موردنیاز دارند، می‌بایست از آن محصولات بهره ببرند. همچون تصفیه‌خانه‌ها، برج‌های مسکونی، صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، صنایع تولید اسید و باز، صنایع آب‌شیرین‌کن صنعتی، تغذیه دیگ بخار، بویلرها و صنایع مرتبط با سیستم ترمودینامیکی، آسمان‌خراش‌ها و … بسیاری دیگر.
تعمیر و نگهداری پمپ طبقاتی
تعمیر پمپ‌های طبقاتی چه به‌صورت عمودی و چه به‌صورت افقی و در انواع گوناگون، به علت تنوع در کارکرد و مواد و وسایل به کار رفته در آنها نیاز به مهندسین و تکنسین‌های کاربلد و مجربی دارد. تا بتوانند هرگونه ایراد کوچک و بزرگی را تشخیص داده و برای رفع آن بکوشند.
با توجه به وجود اجزا تخصصی این پمپ ها همچون هسته اصلی پمپ ، چندین پروانه و کاسه پروانه در درون شافت تعمیر و نگهداری این پمپ ها بسیار حساس بوده و در کیفیت میزان انتقال فشار و مقدار توانایی محصول در پمپاژ سیالات اثرگذار هستند. بنابراین شرط احتیاط آن است که برای تعمیرات و چکاپ های دوره ای پمپ طبقاتی از هر مدل، از نمایندگی‌های مجاز و خدمات پس از فروش آنها استفاده شده تا مانع ایجاد خسارت های جبران ناپذیر شود.
مزایای پمپ چند مرحله ای
پمپ‌های طبقاتی دارای مزیت‌ها و کاربردهای مفیدی هستند که از جمله آن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- تنوع در جنس پروانه پمپ از نوع چدنی تا استیل و …
- در دسترس بودن و امکان تهیه آسان آن از هر کارخانه تولیدی یا نمایندگی مجاز
- هزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه دارند
- دارای طراحی ساده و کاربردی مشخص و آسان هستند.
- فضای محدودی را با توجه به کاربرد خود اشغال می‌کنند.
- تنوع خوبی نسبت به نوع کاربرد و عملیات موردنظر دارند.
- دارای جنس بدنه متنوع برحسب نوع کاربری خود هستند.
- هزینه تعمیرات و نگهداری مناسبی دارند.
نقاط ضعف پمپ های چند مرحله ای
- به میزان ورودی و خروجی سیالات به داخل پمپ باید دقت کرد. زیرا توانایی تنظیم دقیق و بالایی ندارند.
- توانایی تأمین فشار در مقادیر بسیار بالا را ندارند.
- به آب‌بندی جهت ضدخوردگی و نشتی نیاز دارند.
- برای تأمین فشارهای خیلی بالای سیالات مختلف به‌صرفه نبوده و بسیار گران‌قیمت هستند.
- در مورد انتخاب نوع سیالات محدودیت داشته و برحسب نوع جنس پمپ، باید جنس ورودی سیالات را بررسی کرد.
برندهای موجود تولید پمپ طبقاتی
پمپ‌های طبقاتی افقی و عمودی به دو طریق در بازار وجود دارند. تولید توسط شرکت‌هایی داخلی و واردات از شرکت‌های خارجی. تعدادی از این کارخانه‌های داخلی و خارجی را در زیر نام می‌بریم:
- پمپ طبقاتی پمپیران PUMPIRAN
- لوارا LOWARA
- سی ان پی CNP
- گراندفوس GRUNDFOS
- ابارا EBARA
- پنتاکس PENTAX
- سائر SAER
- و….
