پمپ سانتریفیوژ
پمپ سانتریفیوژ چیست؟
پمپ گریز از مرکز یا پمپ سانتریفیوژ از دسته پمپ های دینامیکی هستند و به عنوان پرکاربرد ترین پمپ در انواع مصارف خانگی، صنعتی و کشاورزی شناخته میشوند. در این پمپ‌ها با استفاده از نیروی گریز از مرکز سیال به حرکت در می‌آید.
نحوه عملکرد این پمپ‌ها به این صورت است که با چرخش پروانه (Impeller) درون پمپ، نیروی جنبشی به سیال منتقل میشود. این نیرو باعث افزایش سرعت و فشار سیال شده و آن را به سمت خروجی هدایت می‌کند. پمپ‌های سانتریفیوژ معمولاً برای انتقال مایعات در دبی‌های مشخص و در فشارهای ثابت طراحی شده‌اند.
انواع پمپ سانتریفیوژ
پمپ‌های سانتریفیوژ با جریان شعاعی
در پمپ‌های شعاعی، حرکت دورانی پروانه باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز میشود و با ایجاد فشار، سیال به‌صورت شعاعی از پمپ خارج میشود. پروانه یکی از اجزاء کلیدی این پمپ‌هاست و طراحی آن تأثیر زیادی بر عملکرد پمپ دارد. پمپ‌های شعاعی می‌توانند به‌صورت افقی یا عمودی طراحی شوند. نوع افقی به‌دلیل سهولت در دسترسی و نگهداری، در صنایع مختلف به‌ویژه نفت و گاز بسیار رایج است. این پمپ‌ها معمولاً برای فشارهای بالا و دبی‌های کم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
پمپ‌های سانتریفیوژ با جریان محوری
در این نوع پمپ‌ها، سیال به‌طور مستقیم و در راستای محور پروانه حرکت می‌کند. این پمپ‌ها معمولاً برای دبی‌های بالا و فشارهای پایین کاربرد دارند و به‌عنوان پمپ‌های دبی بالا شناخته میشوند. در این پمپ‌ها، سیال از همان جهتی که وارد پمپ شده، موازی با شافت پمپ خارج میشود. معمولاً این نوع پمپ‌ها برای تولید دبی بالا و فشار پایین کاربرد دارند و می‌توانند تا سه برابر دبی بیشتری نسبت به پمپ‌های شعاعی برای هد کمتر از 4 متر پمپاژ کنند.
پمپ‌های سانتریفیوژ با جریان مختلط
این پمپ‌ها ترکیبی از دو نوع قبلی هستند و می‌توانند در کاربردهای مختلف با دبی و فشارهای متنوع استفاده شوند. پمپ‌های جریان مختلط بین پمپ‌های شعاعی و محوری قرار دارند و در واقع ترکیبی از دو نوع قبلی هستند. این پمپ‌ها برای شرایطی که دبی و هد متوسط مورد نیاز است، عملکرد بهینه‌ای دارند.
سایر انواع پمپ‌های سانتریفیوژ
| دسته‌بندی | نوع | توضیحات |
|---|---|---|
| براساس تعداد مراحل | پمپ یک مرحله‌ای | دارای یک پروانه، برای دبی زیاد و فشار کم مناسب است. |
| پمپ دو مرحله‌ای | دارای دو پروانه، برای هد متوسط مناسب است. | |
| پمپ چند مرحله‌ای | دارای چند پروانه، برای هد بالا مناسب است. | |
| براساس نوع حلزونی | پمپ تک حلزونی | سیال پس از چرخش پروانه به یک فضای حلزونی تخلیه میشود. |
| پمپ دو حلزونی | فضای حلزونی به دو قسمت تقسیم شده و بازدهی بیشتری دارد. | |
| براساس تعداد مکش | پمپ تک مکشه | دارای یک ورودی مکش برای سیال است. |
| پمپ دو مکشه | دارای دو ورودی مکش در طرفین است. | |
| براساس جهت محور | پمپ محور افقی | شفت به صورت افقی، استفاده و تعمیر آسان‌تر. |
| پمپ محور عمودی | شفت به صورت عمودی، مناسب برای فضاهای محدود. | |
| براساس نوع پروانه | پروانه باز | برای مایعات با ذرات معلق، در پمپ‌های لجن‌کش. |
| پروانه بسته | برای مایعات تمیز و بدون ذرات، کارایی بالاتر. | |
| پروانه نیمه‌باز | ترکیبی از ویژگی‌های پروانه باز و بسته و برای انتقال سیالات لزج. |
نحوه عملکرد پمپ سانتریفیوژ به چه صورت است؟
نحوه عملکرد پمپ سانتریفیوژ بر اساس تبدیل انرژی است. ابتدا مایع از طریق نازل مکش به داخل پمپ وارد میشود و سپس به داخل پره‌های چرخان پروانه (ایمپلر) منتقل میشود. پروانه که انرژی را از موتور یا توربین دریافت می‌کند، با نیروی گریز از مرکز، مایع را به سمت خارج هدایت می‌کند و در این فرآیند، سرعت و فشار مایع افزایش می‌یابد. مایع سپس به محفظه ولت (volute) وارد میشود که باعث کاهش سرعت و افزایش فشار آن میشود و مایع را به سمت نازل تخلیه هدایت می‌کند. در نهایت، مایع با فشار بالا از نازل تخلیه خارج میشود. پمپ‌های سانتریفیوژ به‌صورت دینامیکی جریان و فشار را ایجاد می‌کنند و شامل دو قسمت اصلی متحرک (پروانه) و ثابت (دیفیوزر) هستند که این ساختار باعث کارایی و کاربرد گسترده آن‌ها در صنایع مختلف میشود.
اجزای پمپ سانتریفیوژ
الکتروموتور: منبع تأمین انرژی جنبشی برای چرخش پروانه.
کوپلینگ: اتصال شفت الکترو موتور به شفت پمپ.
قسمت مکش: ورودی پمپ که یک طرف آن به منبع سیال و طرف دیگر به پروانه متصل است.
شفت: قسمت محرک پمپ که انرژی جنبشی را به پروانه منتقل می‌کند و در دو نوع توپر و توخالی وجود دارد.
قسمت تخلیه: خروجی پمپ که سیال پس از افزایش فشار از آن به محل مورد نظر هدایت میشود.
پروانه: عامل انتقال انرژی از موتور به سیال، که در دو نوع مارپیچی و توربینی وجود دارد.
یاتاقان: اجزایی که تراز مناسب شفت را حفظ کرده و باید بتواند فشار ناشی از سیال به پروانه را تحمل کند. یاتاقان شامل دو مدل خطی و تراست است.
آب بند: برای جلوگیری از تماس یاتاقان با سیال و کاهش نشت، نصب میشود. شامل دو نوع آب بند پکینگ و مکانیکال سیل است.
بدنه (پوسته): پوشش و ساختار اصلی پمپ که شامل اجزای داخلی است و انواع آن شامل پوسته حلزونی و پوسته ورتکس می‌باشد.
کاربرد انواع پمپ‌های سانتریفیوژ یا گریز از مرکز
پمپ کف‌کش
پمپ سانتریفیوژ کف کش از نوع پمپ های مستغرق در آب هستند و برای تخلیه سیالات از چاه، مخازن آب و استخرها استفاده میشوند. در دو نوع تک فاز (مصارف خانگی) و سه فاز (مصارف صنعتی) موجود میباشند.
کاربردها:
تخلیه آب از چاه‌های عمیق و نیمه‌عمیق.
تخلیه آب از استخرها و مخازن ذخیره آب.
استفاده در مصارف کشاورزی و صنعتی.
پمپ سانتریفیوژ سیرکوله
از پمپ سانتریفیوژ سیرکوله برای گردش بی وقفه سیال در سیستم های گرمایشی، سرمایشی و تهویه مطبوع استفاده میشود. این پمپ‌ها نقش مهمی در حفظ دما و فشار بصورت ثابت در مدارهای بسته دارند.
کاربردها:
گردش آب در منابع کویلی و رادیاتورها.
انتقال آب سرد در سیستم‌های چیلر و برج خنک‌کننده.
استفاده در سیستم‌های تهویه مطبوع.
پمپ گریز از مرکز روغن داغ
این پمپ‌ها برای انتقال سیالات داغ مانند روغن یا آب با دماهای بالا طراحی شده‌اند. در صنایعی که نیاز به انتقال سیالات حرارتی دارند، استفاده از این نوع پمپ‌ها ضروری است. این پمپ ها در صنایع مختلفی کاربرد دارند.
کاربردها:
صنایع چوب و کاغذ.
صنایع نفت و گاز.
استفاده در فرآیندهای تولید قیر.
صنایع خودروسازی
پمپ سانتریفیوژ اسلاری
این نوع پمپ‌ها برای انتقال سیالات سنگین و حاوی ذرات جامد طراحی شده‌اند. پمپ اسلاری به دلیل مقاومت بالا در برابر سایش، در صنایع معدنی و پتروشیمی بسیار پرکاربرد است.
از پمپ اسلاری برای انتقال سیالات سنگین و حاوی ذرات جامد استفاده میشود.
کاربردها:
انتقال دوغاب در معادن.
پمپاژ گل‌ولای و مواد ساینده در نیروگاه‌ها.
استفاده در صنایع پتروشیمی.
صنایع خمیرو کاغذ سازی.
پمپ سانتریفیوژ لجن‌کش
پمپ سانتریفیوژ لجن‌کش نوعی پمپ مستغرق است که برای انتقال سیالات آلوده و حاوی ذرات معلق استفاده میشود. این پمپ‌ها معمولاً در تصفیه‌خانه‌ها و فاضلاب صنعتی کاربرد دارند.
کاربردها:
تخلیه فاضلاب صنعتی و خانگی.
انتقال لجن و آب‌های آلوده در معادن.
استفاده در کشاورزی برای تخلیه آب آلوده.
پمپ سانتریفیوژ آتش‌نشانی
این پمپ‌ها برای تأمین آب فشار بالا در سیستم‌های آتش‌نشانی برای خاموش کردن حریق طراحی شده‌اند.
کاربردها:
استفاده در سیستم‌های اطفاء حریق.
تأمین فشار آب در شبکه‌های آتش‌نشانی.
