پمپ
پمپ چیست؟
پمپ وسیله‌ای است که برای انتقال سیالات از مکانی به مکان دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. انواع پمپ صنعتی و نیمه‌صنعتی با کاربردهای متنوع در صنایع، کارخانجات، کشاورزی و حتی مصارف خانگی کاربرد دارند. عملکرد آن‌ها به این صورت است که انرژی مکانیکی را از منبعی مانند موتور دریافت کرده و با انتقال آن به سیال، موجب افزایش فشار و به جریان افتادن آن می‌شوند. منبع انرژی پمپ‌ها می‌تواند موتور برقی، بادی، دستی و … باشد.
انواع پمپ
پمپ‌ها بر اساس پارامترهایی مانند کاربرد، جنس بدنه، نوع عملکرد، اندازه و روش انتقال انرژی به سیال تقسیم‌بندی می‌شوند. روش‌های دینامیکی و جابجایی مثبت، دو دسته‌بندی اصلی و پرکاربرد هستند که بر اساس نحوه انتقال انرژی به سیال تعریف شده‌اند. در ادامه هرکدام را توضیح می‌دهیم و به معرفی انواع مختلف آن‌ها می‌پردازیم.
پمپ‌های جابجایی مثبت
در این نوع، انرژی به‌صورت نوبتی و مقطعی به سیال منتقل می‌شود. این پمپ‌ها برای سیالات غلیظ مناسب‌اند و فشار بالایی تولید می‌کنند. به دو گروه رفت‌وبرگشتی و دورانی تقسیم می‌شوند.
پمپ‌های رفت‌وبرگشتی
در این مدل‌ها، از پیستون یا دیافراگم برای ایجاد فشار و مکش استفاده می‌شود. منبع انرژی معمولاً الکتروموتور است.
- پمپ دیافراگمی: دارای صفحه انعطاف‌پذیر (معمولاً از جنس الاستومر) است که با حرکت رفت‌وبرگشتی خود، سیال را جابجا می‌کند. این پمپ‌ها ممکن است دستی، الکتریکی یا پنوماتیکی باشند.
- پمپ پیستونی: مشابه عملکرد آمپول، با حرکت پیستون سیال مکیده شده و سپس فشرده می‌شود. برای سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب است.
پمپ‌های دورانی (Rotary Pumps)
در این مدل، انتقال سیال از طریق حرکت چرخشی اجزای داخلی مانند چرخ‌دنده، اسکرو یا پره انجام می‌شود. این نوع پمپ‌ها معمولاً برای سیالات با ویسکوزیته بالا استفاده می‌شوند. انواع رایج آن‌ها عبارتند از:
- پمپ دنده‌ای (Gear Pump): سیال به درون فضای بین دنده‌ها مکیده می‌شود و با چرخش چرخ‌دنده‌ها، به سمت خروجی هدایت و پمپاژ می‌گردد.
- پمپ اسکرو یا مارپیچی (Screw Pump): از یک یا چند مارپیچ (اسکرو) برای انتقال سیال استفاده می‌کند. با چرخش اسکرو، حجم مشخصی از سیال در امتداد مارپیچ جابجا می‌شود.
- پمپ پره‌ای (Vane Pump): دارای روتوری است که درون آن پره‌هایی متحرک قرار دارد. با چرخش روتور، پره‌ها باز و بسته می‌شوند و سیال را از ورودی به خروجی منتقل می‌کنند.
- پمپ لوب (Lobe Pump): دارای دو یا چند لوب (مانند بادامک) است که هنگام چرخش، سیال را در فضاهای بین لوب‌ها به جلو هدایت می‌کنند.
- مونوپمپ (Monopump): از نوع اسکرو تک‌مارپیچ است که داخل یک استاتور لاستیکی یا الاستومری قرار دارد.
پمپ‌های دینامیکی
در این نوع، جابجایی سیال به‌صورت پیوسته و مداوم انجام می‌شود. با چرخش پروانه، انرژی مکانیکی به انرژی جنبشی تبدیل شده و به سیال منتقل می‌شود. این فرایند باعث افزایش سرعت سیال و در ادامه تبدیل آن به فشار می‌شود. معروف‌ترین نوع دینامیکی، پمپ سانتریفیوژ یا گریز از مرکز است که یکی از پرکاربردترین انواع پمپ‌های صنعتی محسوب می‌شود.
پمپ سانتریفیوژ
در این مدل، چرخش پروانه باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز شده و سیال را از مرکز پروانه به سمت بیرون هدایت می‌کند. مزیت اصلی این پمپ‌ها، تأمین دبی مشخص با فشار ثابت در شرایط مختلف است. نوع و چگالی سیال تا حد زیادی بر عملکرد آن تأثیر نمی‌گذارد، به همین دلیل برای مایعات رقیق گزینه‌ای مناسب محسوب می‌شوند.
پمپ‌های سانتریفیوژ از جهات مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند، اما رایج‌ترین دسته‌بندی آن‌ها بر اساس جهت جریان سیال است:
- پروانه جریان شعاعی (Radial Flow)
- پروانه جریان محوری (Axial Flow)
- پروانه جریان مختلط (Mixed Flow)
راهنمای خرید پمپ مناسب
برای انتخاب پمپ مناسب، باید ابتدا نیاز پروژه و مشخصات سیال مورد نظر بررسی شود. در ادامه مهم‌ترین معیارهایی که باید هنگام خرید پمپ در نظر گرفته شوند را مرور می‌کنیم:
نوع سیال
یکی از مهم‌ترین فاکتورها در انتخاب پمپ، نوع سیالی است که باید جابجا شود.
آیا سیال تمیز است یا آلوده؟ خورنده است یا خنثی؟ ویسکوزیته (غلظت) بالایی دارد یا سبک است؟
- برای سیالات تمیز: پمپ‌های سانتریفیوژ
- برای سیالات غلیظ یا فاضلابی: پمپ‌های لجن‌کش
- برای مواد شیمیایی: پمپ‌هایی با جنس بدنه مقاوم مثل استیل ضد اسید یا پلی‌پروپیلن
خوردگی پمپ توسط سیال
دبی (حجم سیال در واحد زمان)
دبی، میزان سیالی است که باید در هر دقیقه یا ساعت منتقل شود (مثلاً لیتر بر دقیقه یا متر مکعب بر ساعت).
باید مدلی انتخاب شود که بتواند دبی مورد نظر را با فشار مناسب تأمین کند.
فرمول کلی نرخ جریان (دبی) بر اساس سرعت و سطح مقطع:
Q=A×V
Q = دبی یا نرخ جریان (مترمکعب بر ثانیه یا لیتر بر دقیقه)
A = سطح مقطع لوله یا کانال عبور سیال (متر مربع)
V = سرعت سیال در لوله (متر بر ثانیه)
- 2. فرمول محاسبه دبی پمپ گریز از مرکز (سانتریفیوژ)
Q = (π × D² × n × H) / (4 × g)
Q = دبی (معمولاً متر مکعب بر ساعت)
D = قطر پروانه(متر)
n = سرعت چرخش پروانه (دور بر دقیقه)
H = هد یا ارتفاع پمپاژ (متر)
g = شتاب گرانش (9.81 متر بر ثانیه مربع)
- 3. محاسبه دبی بر اساس جداول مصرف (برای پمپ‌های آبرسانی خانگی و ساختمان)
Q=A×B×C×D
=A تعداد طبقات
=Bتعداد واحدها در هر طبقه
=Cمصرف آب سرانه (لیتر در روز یا ساعت)
D = ضریب همزمانی (درصدی که همه مصرف‌کننده‌ها همزمان از آب استفاده نمی‌کنند)
| دبی (m³/h) | نوع پمپ مناسب |
|---|---|
| کمتر از ۱۰ | سانتریفیوژ یک‌مرحله‌ای، پیستونی، اسکرو، دیافراگمی |
| بین ۱۰ تا ۱۰۰ | سانتریفیوژ یک‌مرحله‌ای، پره‌ای |
| بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ | سانتریفیوژ چندمرحله‌ای، جریان محوری |
| بین ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ | توربینی بزرگ، جریان محوری |
هد یا ارتفاع پمپاژ
هد (Head) به معنای ارتفاع یا انرژی لازم برای انتقال سیال از نقطه مبدا به مقصد است. این پارامتر نشان می‌دهد که پمپ تا چه ارتفاع یا چه فشار معادلی می‌تواند سیال را جابجا کند.
در پمپ‌های دینامیکی (مثل مدل گریز از مرکز)، هد معمولاً به صورت ارتفاع معادل ستون سیال بر حسب متر بیان می‌شود و با افزایش سرعت جریان ارتباط مستقیم دارد. فرمول‌های محاسبه هد در این نوع پمپ‌ها کاربرد دارند و میزان انرژی مورد نیاز برای غلبه بر افت فشارها و ارتفاع را نشان می‌دهند.
در پمپ‌های جابجایی مثبت، هد بیشتر به فشار خروجی معادل آن اشاره دارد و معمولاً جریان حجم ثابتی دارند. بنابراین، هد به صورت فشار یا انرژی سیال بیان می‌شود و با حجم جریان رابطه مستقیم کمتری دارد.
فرمول محاسبه هد در پمپ های گریز از مرکز (H):
H=h+(L×f)+P
توضیح پارامترها:
- =H هد کل پمپ (متر)
- =h ارتفاع عمودی یا اختلاف سطح بین مبدا تا مقصد (متر)
- =L طول مسیر لوله‌کشی (متر)
- =f ضریب افت فشار واحد طول لوله (معمولاً حدود 0.105 متر بر متر برای لوله‌های فولادی یا با توجه به جنس و قطر لوله)
- =P افت فشار ناشی از شیرآلات و اتصالات (متر)
نکته:
- ارتفاع عمودی hhh معمولاً به ازای هر طبقه ۳ تا ۳.۵ متر در ساختمان‌ها در نظر گرفته می‌شود.
- افت فشار در لوله‌ها و اتصالات به دلیل اصطکاک و تغییر مسیر سیال است که باید در محاسبه وارد شود.
- هد کل یعنی میزان انرژی لازم است تا سیال به نقطه مورد نظر منتقل شود.
| هد (متر) | نوع پمپ‌های مناسب |
|---|---|
| کمتر از ۱۰ متر | پمپ جریان محوری، سانتریفیوژ یک‌مرحله‌ای، دیافراگمی (برای سیالات خاص)، پره‌ای (برای روغن و سوخت) |
| بین ۱۰ تا ۱۰۰ متر | سانتریفیوژ یک‌مرحله‌ای، پره‌ای، اسکرو (در دبی‌های پایین تا متوسط) |
| بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ متر | سانتریفیوژ چندمرحله‌ای، پیستونی، اسکرو (تا ۳۰۰ متر)، دیافراگمی فشار بالا (در برخی مدل‌ها) |
| بین ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ متر | دیافراگمی، بوستر پمپ‌های خاص صنعتی |
نوع کاربرد
کاربرد پمپ، یکی از فاکتورهای تعیین‌کننده در انتخاب مدل مناسب است:
- صنایع آب و فاضلاب: پمپ‌های لجن‌کش، سانتریفیوژ، کف‌کش
- صنایع شیمیایی و دارویی: دوزینگ پمپ، پمپ مگنتی
- کشاورزی و باغداری: پمپ‌های شناور، سانتریفیوژ، پمپ‌های سطحی
- صنایع غذایی: پمپ‌های استیل با استاندارد بهداشتی
نوع برق مصرفی
برق در دسترس در محل نصب پمپ باید با مدل انتخاب‌شده هم‌خوانی داشته باشد:
- برق تک‌فاز (خانگی و نیمه‌صنعتی)
- برق سه‌فاز (کارخانه‌ها و خطوط تولید)
- محیط‌های خطرناک (پمپ ضدانفجار یا پنوماتیک)
برندهای معتبر انواع پمپ صنعتی
در بازار پمپ‌های صنعتی، برندهای معتبر ایرانی و خارجی متعددی وجود دارند که به دلیل کیفیت و سابقه خوب، انتخاب اول بسیاری از خریداران و مهندسان هستند.
برندهای خارجی پمپ:
گراندفوس (Grundfos)، کِی‌اِس‌بی (KSB)، ابارا (Ebara)، ویلو (Wilo)، پنتاکس(Pentax)، لئو (Leo)
برندهای ایرانی پمپ:
پمپیران، الکتروژن، نوید موتور ، توان تک
سوالات متداول
چگونه فشار آب را در ساختمان‌های با فشار پایین افزایش دهیم؟
نصب بوستر پمپ یا پمپ‌های فشار قوی با توجه به شرایط ساختمان و دبی مورد نیاز بهترین راهکار است. نصب صحیح پمپ و محل مناسب نصب نیز مهم است.
برای باغ یا زمین کشاورزی با مساحت متوسط، چه نوع پمپی مناسب است؟
معمولا ترکیبی از پمپ کف‌کش برای انتقال به مخزن و پمپ سانتریفیوژ برای توزیع آب به باغ مناسب است.
چگونه پمپ خانگی مناسب انتخاب کنیم؟
برای انتخاب پمپ خانگی مناسب، ابتدا باید مقدار دبی (حجم آب مصرفی در هر دقیقه یا ساعت) و فشار مورد نیاز در محل نصب را مشخص کنید. همچنین تعداد مصرف‌کننده‌ها (تعداد شیرآلات، حمام، سرویس بهداشتی و …) و ارتفاع ساختمان یا تعداد طبقات در نظر گرفته شود.
آیا پمپ جتی را می‌توان داخل ساختمان نصب کرد؟
خیر، پمپ جتی باید سر چاه نصب شود چون برای مکش نیاز به نزدیکی به منبع آب دارد. در داخل ساختمان امکان مکش وجود ندارد.
پمپ‌های صنعتی برای انتقال پساب و مواد شیمیایی چه ویژگی‌هایی باید داشته باشند؟
باید توان مناسب، مقاومت در برابر خوردگی و مواد شیمیایی، و قابلیت کار در فشار و دمای مشخص را داشته باشند. انتخاب دقیق بستگی به نوع سیال و شرایط کاری دارد.
