انواع پمپ ها-عملیات دستگاهی در صنایع شیمیایی

 پمپ ها1- تاریخچه :
نیاز انسان به آب و جابجایی آن از نقطه ای به نقطه ایی دیگر سبب شد که انسان به فکر ساخت دستگاهی که این مشکل رابرطرف کند بیافتد. اولین نمونه های پمپ ها که نیروی محرک آنها توسط انسان یا حیوانات تامین میشد، توسط مصریان باستان در 17 قرن پیش از میلاد مسیح ساخته شد و مورد استفاده قرار گفتند. آنها توانسته بودند آب را با پمپ های رفت و برگشتی از عمق 91.5 متر ی زمین بیرون بکشند. در یونان باستان نیز پمپ های رفت و برگشتی با طرح ساده 4 قرن قبل از میلاد ساخته شده بود . تاریخ مشخصی در مورد ابداع پمپهای سانتریفیوژ[ Centrifugal] وجود ندارد ، اما گفته میشود که نقاشی های لئوناردو داوینچی در قرن پانزدهم میلادی نشان میدهد که چگونه با اعمال نیروی گریز از مرکز به آب درون یک لوله خمیده ، آب را تا مقدار معینی بالا برد . اولین پمپ های سانتریفیوژ در اواخر قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم توسط مهندسین فرانسوی و ایتالیایی ساخته شده و کاربرد عملی یافتند ( 1732) . در نیمه های قرن نوزدهم عیب اصلی پمپهای رفت و برگشتی که عبارت از مقدار جریان پایین می باشد ، موجب این شد که پمپ های سانتریفیوژ با استقبال بیشتری روبرو شوند و جایگاه وسیعتری در صنعت پیدا کنند . تعریف پمپ : ما شین هایی را که برای جا به جایی آب و مایعات دیگر استفاده می کنند ، پمپ یا تلمبه میگویند و بوسیله محرکی مانند : موتور بنزینی - موتور گازوئیلی - موتور برق یا توربینهای بخار بکار می اندازند. 1- اساس مکش پمپ ها : هوا در سطح زمین دارای فشاری معادل 6/14 پوند بر اینچ مربع و یا یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می با شد . لوله طویلی را در نظر بگیرید که یک انتهای آن بسته شده است ، اگر این لوله را پر از آب کرده و آن را بطور وارونه در تشک حاوی آب قرار دهیم ، سطح آب در درون لوله رفته پایین می آید و این عمل تا زمانی که فشار هوای خارج ( اتمسفر ) و فشار حاصل از ستون آب به درون لوله به یک اندازه برسند ، ادامه خواهد یافت . به تجربه دیده شده است که تعادل مذکور هنگامی حاصل می گردد که ارتفاع آب درون لوله برابر با 32 فوت ( 10 متر ) با شد . بنابراین ستونی از آب به ارتفاع 10 متر ، دارای فشاری معادل یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است . حال چنانچه لوله ای طویل را در یک انتها مسدود نموده و انتهای دیگر آن را به ظرف حاوی آب وارد سازیم و هوای درون لوله را تخلیه کنیم ، خواهیم دید که آب لوله با فشار اتمسفر ( یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ) به طرف بالا حرکت می کند . اگر بتوان تمام هوای درون لوله را تخلیه نمود ، سطح آب درون لوله تا ارتفاع 32 فوت بالا می رود . انجام این کار ، یعنی تخلیه کامل هوا و صعود سطح آب به ارتفاع 10 متری امکانپذیر نیست ، چرا که حدوداً در ارتفاع 6 تا 7/6 متر عمل بالا رفتن متوقف می گردد و سطح آب به صورت ساکن ، باقی می ماند . علت این امر وجود وزن ستون آب است که در عمل تعادل فشار هوای بیرون و درون لوله مداخله نموده و این عمل را تسریع می بخشد .


اولین کار پمپ عبارت است : از تخلیه هوا از درون لوله مکش ، این عمل باعث می شود که فشار اتمسفر بتوا ند به مایعات فشار وارد نموده و آن ها را به قسمت چرخنده پمپ و یا پیستون هدایت نماید . باید بخاطر سپرد که پمپ باید حداکثر بین ارتفاع 6 تا 7/6 متری از سطح مایع قرار گیرد تا بتواند عمل جابجایی مایع را به خوبی ا نجام دهد . کـار دوم پمپ عبارت است : از دادن انرژی به مواد سیال و هدایت آن ها از محفظـه پمپ ( محل قرار گرفتن قسمت چرخنده ) به مقصد نهائی . پمپهای گریز از مرکز ( پمپهای سانتریفوژ ) Centrifugal pump : جهت حرکت پروا نه : جهتی است عمود بر فرو رفتگی پره های درون پمپ . پمپهای گریز از مرکز از پر مصرفترین پمپهائی می‌باشند که در صنعت بطور فراوان بکار می‌روند. حسن این پمپها در آنست که گذر حجمی سیال در آنها یکنواخت بوده و همچنین چنانچه لوله تخلیه مسدود و یا تنگ شود ، فشار زیادی که به پمپ آسیب رساند ایجاد نخواهد شد در نتیجه بار آن به حدی نخواهد رسید که موتور محرک خود را از کار بیندازد . دو نوع افت فشار داریم : 1 - افت اصطکاکی . 2 - افت اتصالات . انواع پمپ های سانتریفیوژ ( گریز ازمرکز ) : این پمپ ها بر اساس طراحی پروانه ها و تعداد پروانه ها کلاس بندی می شوند . یک پمپ چند مرحله ای بیشتر از یک پروانه دارد. یک پمپ دو مرحله ای دو پروانه دارد. یک پمپ دو مرحله ای اثر یکسانی، همچون دوپمپ یک مرحله ای که به صورت سری میباشد ، دارند . خروجی پمپ اول وارد پمپ دوم می گردد . یک پمپ چند مرحله ای d دارای دو یا چند پروانه که روی یک شافت نصب شده اند ، میبا شد . دبی در خروجی پروانه دوم بیشتر از دبی خروجی در پروانه اول است . زیاد شدن تعداد پروانه ها دبی خروجی نهایی را بالا می برد . از آنجایی که مایعات تقریبا تراکم ناپذیر هستند ، تمام پروانه ها در پمپ برای ظرفیت یکسانی طراحی میگردند . پروانه های یک پمپ چند مرحله ایی دارای اندازه یکسانی می باشند . این پمپ ها همچنین براساس تک مکشی و یا دو مکشی بودنشان کلاس بندی می شوند . در یک پمپ تک مکشی سیال از یک طرف و در یک پمپ دو مکشی سیال از میان دو طرف پروانه وارد می گردند. از آنجایی که مایع از دوطرف پروانه وارد میگردد ، از یک پمپ دو مکشی برای ظرفیت های بالای عملیاتی استفاده می شود . پمپ های دو مکشی دارای NPSH پایین هستند . کاربرد پمپ های سانتریفیوژ : با ازدیاد فشار سیال باعث انتقال آن از نقطه ایی به نقطه ایی دیگر می گردد . - اساس کار : پمپ گریز از مرکز براساس نیروی گریز از مرکز است ، به اینصورت که قسمت متحرک پمپ تحت حرکت دورانی، قطرات آب را از مرکز به خارج پرتاب میکند ، چون قطرات دارای سرعت زیاد می باشند در برخورد با پوسته سرعت آنها به فشار تبدیل می گردد. در واقع اساس کار آنها بر اعمال نیروی گریز از مرکز و تبادل اندازه حرکت در پره های پروانه به واحد وزن مایع مبتنی است. - پمپ های سانتریفیوژ متشکل ازسه نوع جریان می باشند . 1- پمپ سانتریفیوژ با جریان شعاعی (Turbo Pumps) . 2- پمپ سانتریفیوژ با جریان وتری (Impeller Pump) . 3- پمپ سانتریفیوژ با جریان محوری (Roto Dynmic) . عموما با عناوین در اصطلاح فرانسه شناخته می شوند . دامنه کاربرد پمپ های سانتریفیوژ بسیار وسیع بوده، و در صنایع شیمیایی ،کاغذ سازی ، صنایع غذایی و لبنیات ، فلزات مذاب ، آب و فاضلاب ، دفع موادزائد ، نفت و پتروشیمی ودیگر مواد به کار می روند . از نظر ظرفیت دبی ، توانایی این پمپ ها برای ظرفیت های بالا و متوسط نوع جریان وتری و دبی های پایین نوع محوری و در دبی بالا نوع شعاعی می با شد . البته دو کمیت دبی و ظرفیت مستقل از هم نیستند و به شکل ، اندازه و سرعت پره ها بستگی دارند . انواع پمپهای گریز از مرکز : ) بر حسب نوع ساختمان ( 1- از نظر وضعیت طبقات که ممکن است یک طبقه و یا چند طبقه با شند . 2- از نظر مقدار آبدهی و ارتفاع که ممکن است بصورت کم ، متوسط و زیاد با شند . 3- از نظر نوع پروانه ، تعداد تیغه و وضعیت آنها . پمپهای گریز از مرکز بر حسب نوع استفاده: 1- پمپهای سیرکولاتور برای به جریان انداختن آب گرم در سیستمهای حرارتی. 2- پمپهای افقی یک طبقه از نوع مکش مارپیچی جهت استفاده در تأسیسات مکانیکی . 3- پمپهای سانتریفوژ فشار قوی چند طبقه جهت استفاده در آبرسانی و غیره . 4- پمپهای شناور جهت استفاده در چاههای عمیق و نیمه عمیق . 5- پمپهای لجن کش جهت استفاده در سیستمهای فاضلاب . - ظرفیت یک پمپ سانتریفوژ بستگی عوامل زیر دارد : 1- چگونگی طراحی پمپ . 2- سرعت گردش پروانه پمپ . 3- فشار مطلق قسمت مکش پمپ . 4 - فشار قسمت تخلیه پمپ . 5- خواص فیزیکی سیال عبوری . اجزای یک پمپ سانتریفوژ : 1- موتور، که باعث حرکت دورانی محور پمپ می گردد . 2 - روتور، که شامل محور و پره‌ ها است . 3 - پوسته یا جداره . 4 - لوله مکش . 5 - لوله رانش . 6 - محفظه بین پوسته و پروانه . اجزاء اصلی و ساختمان مکانیکی پمپ گریز از مرکز : دارای سه بخش اصلی زیر است که هر کدام از آنها از اجزای مختلفی تشکیل شده است که در ذیل به شرح مختصری از آن می پردازیم . 1- محرک : در پمپ های دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطیسی یا الکتروموتور، محرک دیزلی و محرک توربینی استفاده می شود . محرک الکترو مغناطیسی یک ژنراتور بوده که انرژی الکتریکی را به حرکت دورانی تبدیل می کند . محرک توربینی به کمک انرژی بخار آب ، محور پمپ را می چرخاند . محرک دیزلی نیز موتوری است که با سوخت فسیلی معمولا گازوئیل کار میکند . خروجی محرک به کمک کوپلینگ به میل محور پمپ متصل شده و این میل محور وارد محفظه آب بندی می شود . در این محفظه دو یاتاقان ( ساچمه ایی ) قرار داشته که درون روغن غوطه ور می با شند و حکم تکیه گاههای میل محور را دارند . انتهای میل محور به یک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است . 2- محفظه آب بندی . 3 - پوسته : که قسمت عمده آن پروانه و شافت ا ست که به اختصار به شرح ا نواع آن می پردازیم . الف ) - پروانه Impeller : : ایمپلرها با انواع مختلف یک دهنه ، دو دهنه و باز هستند اصولا پروانه های دودهنه دارای نیروی محوری Trust کمتر اما هزینه ساخت گرانتر می باشند . همچنین پروانه های باز و نیمه باز از نظر هزینه ساخت ارزانتر میبا شند . مشخصه های مایع و وجود ذرات جامد ، روانی و ناروانی مایع و پارامترهایی ازاین قبیل درنوع استفاده از ایمپلرموثرهستند . پروانه های باز درپمپ های محوری و پروانه های بسته در پمپ های شعاعی بکار میروند .که برای نوع باز برای مایعات حاوی ذرات جامد و الیاف دار نوع پروانه بسته برای مایع های تمیز و بدون ذرات شناور مناسب می باشند . نوعی از پروانه های باز نیز برای مخلوط مایع و جامد بکار میروند . بنابراین ساده ترین نوع پروانه ، پروانه باز بوده که برای انتقال مایعات حاوی ناخالصی جامد شناور بکار میرود . پروانه نیم باز نیز برای مایعات رسوب زا بکار برده میشود . کاربرد پروانه بسته نیز در ظرفیت های بالا و به دو دسته یک چشمی و دو چشمی تقسیم میشود. - پروانه : تعریف پروانه نیز به عنوان بخشی اساسی ، قسمت متحرک پمپ است که مایع ورودی به چشم را به علت داشتن حرکت دورانی به خارج میراند. لازم است اشاره کنیم هرچه اندازه ذرات شناور بیشتر باشد تعداد پره ها کمتر خواهد بود. وضع قرار گرفتن پروانه در پوسته باید به نحوی باشد که فاصله بین آن و پوسته حداقل ممکن باشد . این فاصله باعث میشود که مایع بین پوسته و پروانه قرار گرفته از یک طرف آن را روغن کاری کند و از طرف دیگر مانع سایش پوسته و پروانه شود . به همین دلیل نباید این نوع پمپ را بدون مایع راه اندازی کرد . پمپ های گریز ازمرکز توانایی ایجاد فشار بالا را ندارند لذا برای رسیدن به فشار بالا از پمپ های چند پروانه ایی استفاده میشود . این پمپ ها برای حجم زیاد و فشار پایین بهترین راندمان را دارد. همچنین این پمپ ها جریان خروجی یکنواختی دارند . اگر این نوع پمپ با خروجی بسته کارکند، درجه حرارت مایع درون پوسته افزایش یافته و با تولید بخار در قسمت داخلی دچار ارتعاش میشود که دراین وضع گویند پمپ هوا گرفته و باید هواگیری شود . پروانه ممکن است به یک صفحه متصل باشد یا بین دو صفحه قرار گرفته با شد یا آزاد باشد . مایع در جهت محور وارد بدنه پمپ می‌شود و مایع ورودی بوسیله پره‌ های پروانه گرفته شده و به داخل یک پیچک که مماس بر پمپ می‌با شد تخلیه می‌گردد . آب بندی پمپهای سانتریفوژ مسئله مهمی است که عدم رعایت آن باعث کاهش راندمان عمل پمپ می‌گردد . هما نطور که از این پمپها در ک می‌شود، اساس کارشان برای حمل سیالات از نقطه‌ای به نقطه دیگر بر حرکت سیال در خلاف جهت مرکز محور پمپ بنا نهاده شده است ، یعنی در واقع سیال با دور شدن از مرکز محور پمپ به داخل لوله رانش هدایت خواهد شد و یا اختلاف فشار ایجاد شده بین قسمت مکش و رانش پمپ ، سیال با سرعت به حرکت خود در سوی تخلیه ادامه می‌دهد . اصولا این پمپها متشکل از یک پروانه و یک محور است که داخل یک پوسته فلزی مستقر می‌باشند ( این پوسته فلزی VOLUTE یا نوع پیچکی نام دارد و پروانه داخل پوسته به IMPELLER موسوم است .) این پمپ ها برای حجم زیاد و فشار پایین بهترین راندمان را دارد. این پمپ ها جریان خروجی یکنواختی دارند . - اگراین نوع پمپ باخروجی بسته کارکند ، درجه حرارت مایع درون پوسته افزایش یافته و با تولید بخار در قسمت داخلی دچار ارتعاش می شود که دراین وضع گویند پمپ هوا گرفته و باید هواگیری شود . ب ) - رینگ های سایشی : تنها نقطه ایی که پوسته و پروانه به عنوان اجزای دورانی و ثابت با هم در تماس قرار میگیرند محل رینگهای سایش است . ممکن است که پمپ به دلایل مختلف دچار ارتعاش شود . این ارتعاش باعث ساییده شدن پروانه و پوسته میگردد . دربعضی مواقع باعث جام کردن پمپ میشود . برای جلوگیری ازاین وضع از یک حلقه سایش استفاده می شود که هم در پروانه و هم درپوسته کار گذاشته میگردد . با کمی لقی و نشت مایع از ما بین این دو رینگ حرکت دورانی ایمپلر بدون ارتعاش و مشکلات مکانیکی صورت میگردد. لقی ما بین دو رینگ پوسته و پروانه موجب عبور لایه ای ازمایع پمپاژ شده میشود که بعنوان مستهلک کننده ارتعاش عمل می کند. اما نشت زیاد مایع نیز باعث افت کارآیی پمپ و هدر رفتن قدرت محرک میگردد . ارتعاش زیاد ، فشارزیاد و کارمداوم باعث سائیده شدن رینگ ها شده که باید به موقع تعویض شوند . ج ) - شافت : نقش اساسی شافت انتقال گشتاور وارده،به هنگام راه اندازی و عملکرد و همچنین به عنوان نشیمنگاه و تکیه گاهی برای دیگر قطعات دوار است . حداکثر خیز شافت در شرایط دورانی می باید از حداقل لقی ما بین قطعات دوار و ثابت کمتر باشد . بار های اعمالی به شافت عبارتند از : 1- نیروی گشتاور . 2 - نیروی وزن قطعات .3 - نیروی هیدرولیکی شعاعی و ... مقدار طراحی شافت ها این بارها به طور همزمان با فاصله یاتاقان ها ، مقدار overhung آویخته ازیک سر، سرعت های بحرانی و محل تاثیر بارها مورد بررسی قرار میگیرند . همچنین شافت ها می بایست تحمل بار های ضربه ایی نا شی از پیچش و عدم پیچش و تنش های حرارتی به هنگام سرد و گرم شدن را دا شته باشند . - شافت صلب و انعطاف پذیر( نرم ) : شافتی که سرعت ( دور ) عملکرد نرمال آن پایین تر از دور بحرانی نخست آن قرار گیرد به شافت صلب موسوم است . اگر دور عملکرد آن بالاتر از اولین دور بحرانی قرار گیرد آن را شافت انعطاف پذیر گویند .
معمولا دور عملکرد 20% کمتر و 25%- 40% بالاتر از دور بحرانی critical speed نگه میدارند . هنگام راه اندازی و خاموش کردن دستگاه باید خیلی سریع از دور بحرانی عبور کرد . د ) - یاتاقان ها : وظیفه یاتاقان ها در پمپ نگهدا شتن شافت و روتور در مرکز شافت در مرکز اجزاء ثابت و تحمل بارهای شعاعی و محوری است .تحمل کننده بارهای شعاعی را یاتاقان ها ی شعاعی و تحمل کننده های بارهای محوری را یاتاقان های محوری نامند . البته یاتاقان های محوری در عین حال بار شعاعی را نیزتحمل میکنند . یاتاقان های مابین کوپلینگ و پمپ را این بورد و یاتاقان های سمت دیگر را اوت بورد out board گویند . در پمپ های آویخته از یک سر شافت آن یاتاقانی که به پروانه نزدیکتر با شد را این بورد و دورتری را اوت بورد گویند . یاتاقان های محوری در out board ( سمت اوت بورد ) نصب می کنند . ﻫ ) - کوپلینگ ها : کوپلینگ ها برای انتقال دور و گشتاور از ما شین محر ک به ماشین متحرک به کارمی روند . وظیفهء دیگر کوپلینگ از بین بردن نا هم محوری ، انتقال بارهای محوری مابین دو ماشین و تنظیم شافت های محرک و متحرک در مقابل سائیدگی می با شد . کوپلینگ ها دو نوعند : 1 - کوپلینگ صلب : در مواقعی که دقت هم محوری باید بالا باشد از این نوع کوپلینگ استفاده میکنند. همچنین در مواقعی که لازم باشد که یکی از روتورها توسط شافت دیگر نگهداشته شود ،این کار را بوسیله کوپلینگ صلب انجام میدهند . در این نوع کوپلینگ ها اگر دقت هم محوری کم باشد باعث ایجاد مشکلات مکانیکی میگردد . انواع متداول کوپلینگ صلب عبارتند از : 1- فلنجی با پیچ های مناسب استفاده رایج در پمپ های عمودی. 2 - کلمپی چاک دار . 3- در امتداد محور. 2 - کوپلینگ انعطاف پذیر : این کوپلینگ ها علاوه بر اینکه وظیفه انتقال قدرت از موتور به پمپ ( شافت ) را دارند عمل از بین بردن نا هم محوری بین دو شافت محرک و متحرک را نیز انجام میدهند . کوپلینگ های انعطاف پذیر به غیر از مدل چرخ دنده ایی برای دورها و قدرت های پایین استفاده میشوند . غلاف ها : جهت جلوگیری از فرسایش ، خوردگی و ساییدگی در محل کاسه نمدها و یاتاقان های داخل و دیگر قسمت ها از غلافهای مناسب استفاده می شود . مواد ساختن پمپهای سانتریفوژ : پمپهای سانتریفوژ را از مواد مختلفی می‌سازند . اکثرا پروانه و بدنه از مواد مقاوم در مقابل خوردگی و سایش ساخته می‌شوند . فولاد ضد زنگ ، نیکل ، لاستیک ، پلی پروپیلن در ساختمان پمپهای سانتریفوژ بکار می‌روند . در صورتی که پمپهای سانتریفوژ برای انتقال سیالات حاوی مواد معلق جامد مورد ا ستفاده قرار می‌گیرند ، بایستی فاصله بین پره‌ها و دریچه ‌ها به اندازه کافی بزرگ با شند تا از خطر مسدود شدن آنها جلوگیری شود . مزایای پمپهای سانتریفوژ : پمپهای سانتریفوژ دارای ساختمان ساده‌ایی بوده و از مواد گوناگون ساخته می‌شوند. در استفاده از این پمپها نیازی به شیر یا سوپاپ می‌با شد . چون پمپ در سرعتهای بالا عمل می‌کند لذا می‌توان آنرا مستقیما به موتور الکتریکی متصل نمود . با افزایش سرعت برای عملکرد معین ابعاد پمپ کوچکتر می‌شود . دبی آن یکنواخت است . هزینه تعمیرات آن از پمپهای دیگر کمتر می ‌با شد . برای انتقال سیالات با مواد معلق بخوبی عمل می‌کنند . نسبت به پمپهای دیگر با ظرفیت مشابه دارای ابعاد کوچکتری می‌با شند . معایب پمپهای سانتریفوژ : پمپهای سانتریفوژ قادر به ایجاد فشارهای بالا نمی‌با شند و به این منظور برای فشارهای بالا باید از پمپهای چند مرحله‌ایی استفاده نمود. در شرایط معین و محدودی با راندمان بالا عمل می‌کند . راه اندازی این پمپها نیاز به آماده سازی دارد. در صورتی که پمپها از کار بیفتند ، سیال می‌تواند به قسمت مکش از درون پمپها جاری شود . لذا بهتر است که در خروجی این پمپها از شیر یک طرفه استفاده نمود . برای سیالات با ویسکوزیته ( غلظت ) بالا نمی‌توان از این نوع پمپ استفاده نمود . پمپهای حلزونی ( پیچکی ) و افشان : پمپهای پیچکی و افشان کا ملا از نوع گریز از مرکز میبا شند . پمپ حلزونی تلمبه پیچکی : در تلمبه‌ های پیچکی گریز از مرکز ، پروانه در داخلی محفظه مارپیچ حلزونی که بتدریج توسعه می یابد گردش می کند و در اثر گردش محور تلمبه ، که به پروانه انتقال می یابد سیال از مرکز پمپ در جهت شعاع و به سوی کناری پوسته پمپ حرکت کرده بطرف لوله رانش منحرف می شود . این پمپها یک طبقه و چند طبقه نیز ساخته می شوند . بیشترین کاربرد را در صنعت دارند . پمپ افشان : پروانه تلمبه افشان در داخل محفظه پره داری گردش می‌کند که پره‌ های آن ثابت بوده ( پخش کننده ‌ها ) و برای عبور مایع مجراهائی واگرایی تعبیه شده‌اند که به تدریج توسعه می‌یابند . جهت جریان مایع ورود به این مجراها تغییر کرده و پیش از ورود به محفظه مارپیچی تغییرات سرعت مبدل به تغییرات فشار می‌شود . اصولا راندمان با ضریب بهره دهی پمپهای افشان بیش از پمپهای پیچکی است و همچنین پمپهای افشان را با قدرتهای بالا و ظرفیت های آبدهی فراوان می‌سازند و چون ساختمان داخل آن پیچیده است به نسبت ، قیمت آن گرانتر از پمپهای پیچکی ، و یک طبقه و چند طبقه ساخته می‌شوند . کاربرد پمپهای سانتریفوژ : در اکثر صنایع و رسانشهای ساختمانی ، در صنایع شیمیای و نقت پمپهای سانتریفوژ مصارف بسیاری دارند . پمپهای سانتریفوژ برای مایعات مختلفی با مواد معلق گوناگون بکار می‌روند . سرعت این پمپها زیاد می‌با شد ، لذا می‌توان آنها را مستقیما به الکتروموتور وصل نمود . 1- طبقه بندی پمپ ها : 1- طبقه بندی بر اساس کاربرد .2 - طبقه بندی بر اساس نوع سیال پمپ شونده .3 - طبقه بندی بر اساس شکل ظاهری و موقعیت نصب .4 - طبقه بندی بر اساس نوع قطعات هیدرولیکی به کار رفته در پمپ . 5- طبقه بندی بر اساس نوع محرکه پمپ . 6 - طبقه بندی بر اساس نحوه انتقال انرژی به سیال . دسته بندی های مختلفی از پمپ ها بر حسب مورد کاربرد ، جنس مواد تشکیل دهنده آنها , مایعی که پمپ می کند ، حتی وضعیتی که نصب می شود و غیره به عمل آمده است . هما نند پمپ های شیمیایی ، پمپ های پلا ستیکی ، پمپ های عمودی یا ا فقی، تغذیه بویلر ها [Boilers] ، پمپ های همه کاره ، چاه عمیق پالایشگاه ، پمپ های خلا ، پمپ های فاضلابی و غیره . تقسیم بندی جامع و رایج ، پمپ ها را برمبنای نحوه انتقال انرژی به سیال : 1- پمپ های روتودینامیکی [ Roto-dynamic ] . 2- پمپ های جابجایی مثبت [Positive Displacement ] . 3- پمپ های نوع دیگر . - حداکثر ا نرﮊی ( فشار ) ایجاد شده توسط پمپ ها ی روتودینا میکی محدود بوده و به هد معروف است که با بستن شیر خروجی به طور کا مل ( شدت جریان صفر ) به وجود می آید در حالیکه حد اکثر فشار پمپ های جابجایی با توجه به فشار سیستم تعیین می شود . یعنی پمپ تا جایی که مورد نیاز سیستم باشد فشار خود را به آن حد می رساند . در پمپ های روتور دینامیکی انرژی افزوده شده ابتدا به سرعت تبدیل شده و سپس در حلزونی و سر انجام در دیفیوزر به فشار تبدیل می شود در حالی که در پمپ ها ی جا به جایی انرژی مورد نظر مستقیما به فشار تبدیل می شود . در پمپ های روتور دینامیکی انرژی بطور پیوسته و بدون انقطاع به مایع افزوده می شود در صورتی که در پمپ های جابجایی انرژی در پریود های معینی به مایع تزریق می شود. ( اصولا پمپ های جابجایی برای مقادیر اندک جریان در فشارهای بالا و مایعات لزج به کار می رود و پمپ های دینامیک برای فشار های متوسط و جریان های زیاد مورد استفاده قرار می گیرد . ) 1 - پمپ های روتودینا میکی ( سانتریفیوژ ) : ساختمان ایـن نوع پمپ هـا به صورتی است که بر روی محور دوار ( در مرکز پمپ ) پره هایـی قرار داده شـده که بـا دوران خود مایعـات و مواد سیال را به اطراف پرتـاب می نمایند . جدار این پمپ به صورت حلزونی ساخته شده و مایع که دارای سرعت نیز می باشد از قسمت حلزونی به طرف مدخل خروجی پمپ رانده می شود . سیالی که در اطراف پره ها موجود است در اثر حرکت دورانی به محور به اطراف پرتاب شده و در نتیجه در اطراف محور خلاء ایجاد می شود و بدین ترتیب سیال از مجرای ورودی به داخل محفظهء حلزونی شکل پمپ مکیده شده و از مجرای خروجی به خارج منتقل می گردد. 
راند مان پمپ : راندمان به موقعیت قرار گرفتن پره های پمپ، فاصله آن از محفظه حلزونی شکل و سرعت حرکت محور بستگی دارد. زاویه قرار گرفتن پره های پمپ ها نیز در بالا بردن را ندمان پمپ مؤثر است . مثلاً چنانچه وضعیت پره های پمپ نسبت به مرکز به صورت عمودی باشد راندمان پمپ کمتر از زمانی است که پره ها بطور مایل بوده و در جهت حرکت مایع به صورت منحنی قرار گرفته باشند . به علت اینکه سیال در اثر حرکت دورانی محور به اطراف پرتاب شده و در مرکز پمپ خلاء ایجاد می شود دها نه لوله ورودی در پمپ های سا نتریفوژ در مرکز قرار دارد تا با استفاده از خلاء ایجاد شده در این محل انتقال سیال سریع تر و بهتر انجام بگیرد . - پمپ های گریز از مرکز دارای دو امتیاز برجسته می باشند : اولاً ) - جریان مایع در آن ها یکنواخت است . ثانیاً ) - اگر لوله خروجی پمپ مسدود یا تنگ شود ، فشار زیادی که برای ساختمان پمپ مضر باشد تولید نکرده و بار آن به اندازه ای نمی رسد که موتور محرک پمپ را از کار بیند چازد . - آبگیری پمپ : برای بکار انداختن پمپ باید همیشه محفظه آن را از مایع مورد پمپاژ پر نموده و هوای محبوس در محفظه را خالی نمود . این عمل را آبگیری می نامند . هرگاه پمپ در سطحی پایین تر از مخزن حاوی مایع مورد استفاده واقع شود ، لزومی به آبگیری نخواهد بود ( به این علت که محفظه پمپ همواره پر از مایع بوده و در نتیجه محفظه خالی از هواست ) . ساختمان پمپ های گریز از مرکز در ابتدا بسیار ساده بوده و فقط شامل پره، پوسته و محور بودند و لیکن به علت نیاز روز افزون به این پمپ ها، به سرعت تکامل یافته و ساختمان آن ها پیچیده تر شد و قطعات دیگر به آن ها افزوده شدند از قبیل رینگ های سایشی ، آب بند ها ، پره های ثابت برای هدایت بهتر آب در خروج از پره متحرک و ورود به محفظه حلزونی و غیره . - پره های پمپ های سانتریفوژ به سه دسته تقسیم می گردند : باز، نیم باز و بسته.
- خصوصیات برجسته پمپهای سا نتریفیوژ : 1- جریان تخلیه مایع در آنها آرام و یکنواخت است . 2- این پمپ ها دارای خصوصیات زیاد و گوناگون و دارای تنوع زیادی می باشند .3 - راندمان آنها رضایت بخش می باشد .4 - برای کارکردن با موتورهای برقی و موتورهای احتراقی متنا سب می با شند .5 - هزینه نگهداری این پمپ ها بسیار پایین است .6 - دامنه کاربرد آنها در پروژه های کشا ورزی ، صنعتی و آبرسانی فوق العاده بالاست : زیرا از نظر دبی و ارتفاع تولیدی وسعت زیادی را پوشش میدهد . فضای کمتری را متناسب با قدرت تولیدی ایجاد میکند . - طبقه بندی پمپ های سانتریفیوژ : پمپ های سانتریفیوژ به شیوه های متفاوتی می توانند طبقه بندی شوند یکی از این طبقه بندی ها ، طبقه بندی پمپ های سانتریفیوژ بر اساس موقعیت قرارگیری محور شفت پمپ است . طبقه بندی های دیگر بر اساس تعداد طبقات پمپ ، محل قرارگیری فلنج مکش ، نوع یاتاقان های پایه ، انواع تکیه گاه و پایه قرارگیری پمپ و غیره می با شد . - پمپ های سانتریفیوژ بر اساس موقعیت قرارگیری محور شفت پمپ : 1- پمپ های سانتریفوژ عمودی : عملکرداین پمپ به صورتیست که درآن سیال موازی محور وارد چرخ پمپ شده و عمود برآن ازچرخ خارج و این پمپ ها معمولاً برای ایجاد فشارهای بالا دردبی های کم به کارمی روند .

2- پمپ های سانتریفیوژ افقی : سیال موازی محور وارد پمپ می گردد و به طور موازی نسبت به محور ازچرخ خارج می گردد . دراین پمپ قسمت اعظم فشار مایع را نیروی پرتاب پره های پروانه تامین میکند . این پمپ برای تولید دبی های زیاد با ارتفاع کم کاربرد دارد .
- کاربرد پمپ های سانتریفیوژ : دامنه کاربرد پمپ های سانتریفیوژ بسیار وسیع بوده ، درصنایع شیمیایی ، کاغذسازی ، صنایع غذایی ولبنیات، فلزات مذاب ، آب وفاضلاب ، دفع مواد زائد، نفت وپتروشیمی ودیگر مواد به کارمی روند. از نظرظرفیت و هد ( ارتفاع ) ، توانایی این پمپ ها برای ظرفیت های بالا ومتوسط می باشد . البته دو کمیت هد ( ارتفاع ) و ظرفیت مستقل از هم نیستند و به شکل ، اندازه و سرعت پروانه بستگی دارند . بررسی انواع پمپ ها و اصول كار آنها : - پمپ های گریز از مركز را عموما نسبت به موارد زیر طراحی می كنند : 
1 ـ و ضعیت مجرای ورودی مثل یك راهه یا دوراهه
2 ـ و ضعیت مراحل 1 از قبیل یك مرحله ای وچند مرحله ای .
3 ـ و ضعیت خروجی از نظر میزان سیال خارج شده مثل پمپ با خروجی زیاد . متوسط ویا كم ، .
4 ـ و ضعیت پروانه مانند نوع پره ها ، تعداد تیغه ها ووضعیت بدنه پمپ ، .
پمپ های گریزاز مركز یك پمپ با جابجائی منفی می با شد و نسبت به وضعیت پروانه آنها می توان به گروه های زیر تقسیم نمود : 
1 ـ نوع چرخ دنده ایی یا بطور ساده دنده ای . 2 ـ نوع پره ای . 3 ـ نوع پیستونی .
پمپ های نوع دنده ای : این ها شامل دو چرخ دنده ساده میباشند كه با یكدیگر درگیر بوده ویكی از آنها بوسیله یك عامل محرك مثل موتور بگردش درآمده و چرخ دنده دیگر را می گرداند . این پمپها ، از نوع پمپهای با جابجائی مثبت بوده و میزان آبدهی آنها را بسادگی وتنها با تغییر سرعت گردش محور ، میتوان تغییر داد ، بازده یك پمپ دنده ای عمدتا به دقت و جذب بودن قطعات متماس بستگی دارد . 
این پمپ ها را در مدل های مختلف میتوان یافت ، آبدهی این پمپ ها از كمتر از 1 گالن در دقیقه شروع شد و تا بیشتر از 100 گالن در دقیقه ای ادامه مییاید ، انواع مختلف این پمپ ها قادر به ایجاد فشارهای مختلفی از حدود كمتراز 100 پوند براینچ مربع تا بیشتر از 3000 پوند بر اینچ مربع می باشند، دو چرخ دنده ای كه در شكل 2 نمایش داده شده اند بطور دقیقی بیكدیگر جفت شده و در داخل بدنه پمپ قرارگرفته اند، روغن هیدرولیك وارد شده به محفظه پمپ در فواصل بین دندانه های هر چرخ دنده و پیرامون بدنه گیر كرده و پس از نیم دور گردش چرخ دنده ها در موقع تماس دندانه ها با هم از محفظه خروجی رانده می شود . 
- پمپ ها ی دنده ای را نیز می توان متناسب با نوع چرخ دنده مصرف شده ، به انواع مختلفی تقسیم نمود ، شامل پمپ های دنده ای با : چرخ دنده ساده ، مارپیچی ، جناغی و بالاخره با چرخ دنده های چرخ دنده ساده : درعمل در پمپهای دورانی از دو نوع چرخ دنده ساده استفاده می كنند ( نوع داخلی و نوع خارجی ) ، در مورد نوع خارجی باید گفت كه در موقع جدا شدن هر زوج دندانه در گیر ، خلائی پدید میآید وفشار جو نیز همین فرصت را غنیمت شمرد وسیال را با فشار از طریق دهانه ورودی پمپ به داخل میراند وآن را پر میكند ، با كمی تقریب می توان فرض كرد كه مجراهای ورودی وخروجی بخاطر وجود چرخ دنده های درگیر ،كاملا از هم مجزا می باشند ، بنابراین آبی كه بین فاصله دو دوندانه متوالی هر چرخ دنده حبس میشود همراه با آن گردش كرده ودر نزدیكی محفظه ثانویه پمپ از آن جدا شده و بناچار به خارج رانده می شود 
در مورد طرز كار پمپ دورانی با دنده ساده از نوع داخلی باید كفت كه قدرت موتور به یكی از جچرخ دنده ها داده شده ودوران چرخ دنده مزبور باعث گردش چرخ دنده هرزگرددیگری كه با آن در تماس است می شود ، در موقه جدا شدن درگیری هر دندانه از دندانه مشابه درروی چرخ دنده دیگر ،افزایش حجم موجب ایجاد یك خلاء جزئی می شود ، در این جا است كه فشار جو موجب رانده شدن سیال به داخل بدنه پمپ می شود ، سیال وارد شده به محض دخول در فاصله بین دو دندانه متوالی وبدنه پمپ گیر كرده و بطرف محفظه ثانویه حركت می كند ، واز آنجا به بیرون رانده می شود . 
پمپها ی دورانی با دنده داخلی فقط دو عضر متحرك دارند : روتور كه بادقت تمام تراشیده شده ویك چرخ دنده هرزگرد ، دندانه های چرخ دنده داخلی ودنده هرزگرد در نزدیكی محفظه مكش از هم جدا شده ودر محفظه رانش مجددا بایكدیگر درگیر می شوند . 
جهت دوران محور پمپ ، محفظه های مكش ورانش را تعیین می كند ، دلیل اینكه چرا جهت دوران محور ، محفظه ها را مشخص می كند . در نقطه a كه در حقیقت آغاز جداشدن در گیری چرخ دنده ها است ، سیال از طریق محفظه مكش به داخل كشیده می شود ، در نقطه b كه آن را باید شروع درگیری دندانه ها ، دانست ، سیال با فشار به طرف محفظه رانش رانده میشود ، معكوس كردن جهت دوران ، جهت جریان سیال درداخل پمپ را وارونه میكند ، در موقع تعیین جهت دوران محور پمپ ، همیشه از انتهائی كه شامل محور است به پمپ نگاه كنید . در صورتیكه دستورالعمل یا تذكر خاصی داده نشده باشد ، فرض براین است كه محور پمپ در جهت گردش عقربه های ساعت می گردد و محفظه مكش در سمت راست قرار میگیرد . دو قطعه را به صورت خاصی تراشیده و با هم در گیر كرده اند ، یكی از این قطعات را باید در حقیقت یك چرخ دنده مخصوص داخلی دانست و درگیری رایك چرخ دنده خارجی انگاشت ، مجموعه بدست آمده را مكانیسم ژیروتور می نا مند ، در این مكانیسم ، سطوح داخلی وخارجی دو قطعه یاد شده دائما به یكدیگر تكیه داشته و روی یكدیگر تماس لغزشی دارند و بنابراین سیال را بطور دائم و با آب بندی كامل انتقال می دهند ، در موقع جدا شدن در گیری ، فضای بین آنها زیاد شده و درست در محل محفظه مكش كه ازدیاد فضای بین دندانه ها ظاهر می شود یك خلاء جزئی ایجاد می شود ، وقتی فضای بین دندانه ها به حداكثر حجم خود دست می یابد ، محفظه رانش را در مقابل خود می بیند ، از این لحظه به بعد كه درگیری دندانه ها مجددا آغاز شده وحجم محفظه شروع به كاهش می نماید ، سیال مزبور به تدریج به خارج رانده می شود . 
پمپ دورانی با چرخ دنده مارپیچی : این پمپ برای كارهای مختلف از قبیل روغنكاری بافشار ، سوخت رسانی ، كلیه كارهای هیدرولیكی ویا بطور كلی انتقال سیالات بدون ذرات مزاحم بكار می رود ، این پمپ در هردو جهت كار كرده و به آب بندی وراه اندازی اولیه نیاز ندارد ، یك نمونه دیگر از این پمپ ها كه جمع وجور و بی سرو صدا تراز بقیه بوده و بیشتر برای بالابرها و پله برقیها ی هیدرولیكی بكار می برد . 
پمپ دورانی با چرخ دنده جناغی : این پمپ نیز بسیار جمع وجور و بی سر و صدا می با شد .
پمپ های پره ایی : اصول كار پمپ های دورانی پره ای نیز براساس افزایش حجم فضاهای خالی برای ایجاد یك خلاء جزئی پایه گذاری شده است ، بدیهی است كه خلاء مزبور باعث پرشدن محفظه مكش پمپ از سیال میشود ، كمی بعدتر ، كاهش حجم همان فضاهای خالی ، سیال را با فشار از طرف دیگر بیرون می راند . 
پمپ پره ای دو طبقه ایی ر ا در حقیقت می توان ، دو پمپ یك طبقه ایی دانست كه برروی یك محور واحد وپشت به پشت یكدیگر نصب شده اند . 
گاهی اوقات پمپ های پره ایی را بصورت مركب نیز می سازند ، دراین حالت دو پمپ را برروی یك محور واحد نصب می كنند . یكی از این پمپ ها با فشار كم و دیگری با فشار زیاد كار می كند . 
قسمتهای سایشی پمپهای طوری است كه در مواقع لزوم می توان برای تعویض آنها از یك فشنگ یا كار تریج آماده شده جدید استفاده كرده وآن را برا حتی عوض كرد ، چون كار تریج پمپ های مختلف را میتوان با هم عوض كرد ، در صورت لزوم میتوان با انتخاب مناسب ، آبدهی پمپ را بهبود بخشید . برای كنترل حداكثر فشار سیستم ، دراین جا از یك جبران كننده فشار بهره گرفته شده است ، دراینجا جابجائی پمپ بطور خودكار تغییر یافته و موجب میشود كه جریان مورد نیاز سیستم بطور اتوماتیك ثابت باقی بماند ، وقتی میزان جابجائی تغییر پیدا كند ، فشار سیستم برروی میزان معینی كه جبران كننده را از قبل برروی آن حدود تنظیم كرده اند تقریبا ثابت باقی میماند ، در صورتیكه سیستم هیدرولیكی به جریان نیاز نداشته با شد ، رینگ فشاری پمپ تقریبا در حالت خنثی باقی مانده و در فشار تنظیم شده ، فقط جریان مورد نیاز جهت تأمین آب نشده شده را ایجاد می كند . در صورتیكه تمام ظرفیت پمپ مورد نظر با شد ، فشار قدری افت كرده وحركت فنر جبران كننده موجب عبور تمام جریان از میان رینگ فشاری میشود، در عمل با متعادل كردن فشار عكس العملی ونیروی فنر متعادل كننده میتوان برای هماهنگ كردن دقیق جریان مورد نیاز مدار هیدرولیكی با سیستم داخلی پمپ ، هر جریانی را بصورت خودكار بدست آورد ، در این حالت وقتی جریان عبوری كم میشود ، قدرت مصرف شده بوسیله موتور پمپ نیز كاهش می یابد، در اینجا ، برگشت روغن پرفشار ، رخ نداده وگرمای اضافی كه در تعیین بازده مدار موثر و مهم می باشد ایجاد نمی شود . 
پمپهای پیستونی : این پمپها در انواع شعاعی ومحوری ساخته و عرضه میشوند ، هر كدام از این انواع را میتوان بصورت با جابجائی ثابت یا متغیر طراحی نمود . در اینجا ، پیستون ها بصورت شعاعی در اطراف توپی ردیف شده اند ، در این شكل ، قطعه لغزان ، سمت راست خط محور استوانه سیلندر واقع شده است ، ضمن حركت محور پیستونها یك حركت رفت وآمدی انجام میدهند ، به این ترتیب پیستون هائی كه از روی مدخل پائینی میله مركزی عبور می كنند ، روغن را جذب می كنند در حالیكه پیستونهائی كه از روی دهانه بالائی میگذرند پر از روغن هستند ، باتوجه به اینكه پیستون و حركت قطعه لغزان را بدقت میتوان كنترل نمود ، تنظیم دقیق ظرفیت آبدهی این پمپها از صفر تا بیشترین حد ممكن كار چندان دشواری نیست . 
در نوع محوری ، پیستونها به موازات محورگردان پمپ قرار میگیرند ، گردش محور پمپ موجب دوران استوانه سیلندر میشود ، وجود كفشك نگهدار ، كه خود بوسیله نیروی فنری به صفحه با دامكی متكی شده ، موجب میشود كه پیستونهای پمپاژ كننده درداخل سیلندر خود یك حركت رفت وآمدی محوری انجام دهند . بطوری كه با تنظیم زاویه صفحه بادامكی میتوان كورس حركت پیستون و در نتیجه میزان آبدهی پمپ را محدود نمود . 
ما را در سایت سایت رشته صنایع شیمیایی دنبال می کنید

برچسب : گزارش کار&پمپ ها&گزارشکار پمپ ها&رشته صنایع شیمیایی, نویسنده : علیرضا فرزادنیا chemis بازدید : 508 تاريخ : 26 اسفند 1392 ساعت: 18:33