دسته بندی پمپ‌ها
دسته بندی پمپ‌ها
این دسته بندی بر اساس منابع ایتالیایی و آلمانی تهیه شده است تا دیدگاه‌های متنوع‌تری ارائه دهد. با این حال، به دلیل تنوع بسیار زیاد پمپ‌ها و کاربردهای آن‌ها، ممکن است برخی از جزئیات در منابع مختلف متفاوت باشد. همیشه توصیه می‌شود قبل از هرگونه خرید یا نصب، با یک متخصص مشورت کنید.
تقسیم‌بندی کلی پمپ‌ها
پمپ‌ها بر اساس اصول عملکرد، کاربرد، ساختار و مواد سازنده به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. در ادامه به برخی از مهم‌ترین تقسیم‌بندی‌ها بر اساس منابع ایتالیایی و آلمانی اشاره می‌شود:
بر اساس اصل عملکرد:
- پمپ‌های سانتریفیوژ (Centrifugal pumps): رایج‌ترین نوع پمپ‌ها هستند که با استفاده از نیروی گریز از مرکز، سیال را به بیرون پرتاب می‌کنند.
- پمپ‌های حجم مثبت (Positive displacement pumps): این پمپ‌ها با ایجاد خلأ و پر کردن محفظه، سیال را جابجا می‌کنند. پمپ‌های پیستونی، دنده‌ای و روتاری از انواع این پمپ‌ها هستند.
- پمپ‌های محوری (Axial pumps): در این پمپ‌ها، سیال در جهت موازی محور پمپ حرکت می‌کند.
- پمپ‌های خاص: پمپ‌های ویسکوزیته بالا، پمپ‌های خودمکش، پمپ‌های غوطه‌ور و...
بر اساس کاربرد:
- پمپ‌های خانگی: برای تأمین آب ساختمان‌های مسکونی و ویلاها
- پمپ‌های صنعتی: برای استفاده در صنایع مختلف مانند کشاورزی، صنایع غذایی، دارویی و...
- پمپ‌های کشاورزی: برای آبیاری مزارع و باغ‌ها
- پمپ‌های آتش‌نشانی: برای اطفاء حریق
- پمپ‌های سیرکولاسیون: برای گردش سیال در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی
بر اساس ساختار:
- پمپ‌های تک مرحله‌ای و چند مرحله‌ای: بر اساس تعداد مراحل افزایش فشار سیال
- پمپ‌های افقی و عمودی: بر اساس جهت محور پمپ
- پمپ‌های خود مکش و غیر خود مکش: بر اساس قابلیت مکش سیال از عمق
بر اساس مواد سازنده:
- پمپ‌های چدنی: برای سیالات خورنده کمتر
- پمپ‌های استیل ضد زنگ: برای سیالات خورنده و بهداشتی
- پمپ‌های برنجی: برای سیالات با دمای بالا
- پمپ‌های پلاستیکی: برای سیالات خنثی
- پمپ های آلومینیمی: برای سیالات خورنده کمتر
عوامل موثر در انتخاب پمپ مناسب (بر اساس منابع ایتالیایی و آلمانی):
- دبی (Flow rate): میزان حجم سیالی که پمپ در واحد زمان جابجا می‌کند.
- هد (Head): ارتفاعی که پمپ می‌تواند سیال را به آن پمپاژ کند.
- ویسکوزیته (Viscosity): غلظت سیال
- دمای سیال (Temperature): دمای سیال
- فشار سیال (Pressure): فشار سیال در ورودی پمپ
- اندازه ذرات جامد (Solid particle size): در صورتی که سیال حاوی ذرات جامد باشد
- مواد سازنده پمپ: با توجه به نوع سیال و شرایط کاری
- ابعاد و وزن پمپ: با توجه به فضای نصب
- راندمان (Efficiency): میزان انرژی مصرفی پمپ نسبت به کاری که انجام می‌دهد
تقسیم‌بندی پمپ‌های سانتریفیوژ
پمپ‌های سانتریفیوژ به عنوان یکی از پرکاربردترین انواع پمپ‌ها، در منابع مختلف صنعتی و دانشگاهی ایتالیا و آلمان به روش‌های مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند. این طبقه‌بندی‌ها معمولاً بر اساس ویژگی‌های هندسی، عملکردی و کاربردی این پمپ‌ها انجام می‌شود.
تقسیم‌بندی بر اساس ساختار پروانه
- پمپ‌های سانتریفیوژ با پروانه باز: این نوع پمپ‌ها برای پمپاژ سیالات حاوی ذرات جامد کوچک مناسب هستند. پروانه آن‌ها به صورت باز طراحی شده و به راحتی تمیز می‌شود.
- پمپ‌های سانتریفیوژ با پروانه بسته: در این پمپ‌ها، پروانه به طور کامل در محفظه پمپ قرار دارد و برای پمپاژ سیالات تمیز استفاده می‌شود.
- پمپ‌های سانتریفیوژ با پروانه نیمه‌باز: ترکیبی از دو نوع قبلی هستند و برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می‌باشند.
تقسیم‌بندی بر اساس تعداد مراحل
- پمپ‌های سانتریفیوژ تک‌مرحله‌ای: در این پمپ‌ها، سیال تنها یک مرحله افزایش فشار را تجربه می‌کند.
- پمپ‌های سانتریفیوژ چندمرحله‌ای: در این پمپ‌ها، سیال چندین مرحله افزایش فشار را تجربه می‌کند و در نتیجه، هد پمپ افزایش می‌یابد.
تقسیم‌بندی بر اساس جهت جریان
- پمپ‌های سانتریفیوژ جریان شعاعی: در این پمپ‌ها، سیال به صورت شعاعی از مرکز پروانه به سمت بیرون حرکت می‌کند.
- پمپ‌های سانتریفیوژ جریان مختلط: در این پمپ‌ها، سیال هم به صورت شعاعی و هم به صورت محوری حرکت می‌کند.
- پمپ‌های سانتریفیوژ جریان محوری: در این پمپ‌ها، سیال به صورت موازی با محور پمپ حرکت می‌کند.
تقسیم‌بندی بر اساس کاربرد
- پمپ‌های سانتریفیوژ برای آب: برای پمپاژ آب در سیستم‌های آبرسانی، کشاورزی و صنایع.
- پمپ‌های سانتریفیوژ برای مواد شیمیایی: برای پمپاژ مواد شیمیایی خورنده و ساینده.
- پمپ‌های سانتریفیوژ برای صنایع غذایی: برای پمپاژ مواد غذایی و نوشیدنی‌ها.
- پمپ‌های سانتریفیوژ برای صنایع نفت و گاز: برای پمپاژ نفت، گاز و مشتقات آن‌ها.
تقسیم‌بندی پمپ‌های حجم مثبت (Positive displacement pumps)
پمپ‌های حجم مثبت (Positive displacement pumps) یا به اختصار پمپ‌های جابه‌جایی مثبت، نوعی پمپ هستند که با ایجاد یک حجم ثابت و محصور از سیال در داخل پمپ و سپس تغییر حجم این محفظه، سیال را جابه‌جا می‌کنند. به عبارت دیگر، این پمپ‌ها با ایجاد یک اختلاف فشار ثابت، حجم مشخصی از سیال را در هر دور چرخش پمپ منتقل می‌کنند.
تقسیم‌بندی کلی پمپ‌های حجم مثبت
پمپ‌های حجم مثبت به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- پمپ‌های رفت و برگشتی (Reciprocating pumps):
- در این نوع پمپ‌ها، یک عضو متحرک (پیستون یا پلانجر) به صورت رفت و برگشتی حرکت می‌کند و با ایجاد تغییرات حجم در محفظه، سیال را جابه‌جا می‌کند.
- انواع پمپ‌های رفت و برگشتی:
- پمپ پیستونی (Piston pump)
- پمپ پلانجری (Plunger pump)
- پمپ دیافراگمی (Diaphragm pump)
- پمپ‌های دورانی (Rotary pumps)::در این نوع پمپ‌ها، اجزای دوار با ایجاد حفره‌های محصور، سیال را جابه‌جا می‌کنند.
- انواع پمپ‌های دورانی:
- پمپ دنده‌ای (Gear pump)
- پمپ دنده‌ای خارجی (External gear pump)
- پمپ دنده‌ای داخلی (Internal gear pump)
- پمپ لوب (Lobe pump)
- پمپ پره‌ای (Vane pump)
- پمپ پیچی (Screw pump)
- پمپ حفره پیشرونده (Progressing cavity pump)
مقایسه پمپ‌های حجم مثبت و سانتریفیوژ
|
ویژگی |
پمپ‌های حجم مثبت |
پمپ‌های سانتریفیوژ |
|
اصل کار |
ایجاد حجم ثابت و تغییر آن |
ایجاد نیروی گریز از مرکز |
|
دبی |
تقریباً ثابت و مستقل از فشار |
متناسب با سرعت دورانی پروانه |
|
فشار |
بالا |
متوسط تا پایین |
|
ویسکوزیته سیال |
مناسب برای سیالات با ویسکوزیته بالا |
مناسب برای سیالات با ویسکوزیته پایین |
|
پالساسیون |
زیاد |
کم |
|
کاربرد |
انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا، دبی کم و فشار بالا، دوزینگ |
انتقال سیالات با ویسکوزیته پایین، دبی بالا و فشار متوسط |
انتخاب نوع پمپ
انتخاب نوع پمپ حجم مثبت مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
- نوع سیال: ویسکوزیته، دما، خوردندگی و ...
- دبی مورد نیاز: مقدار سیالی که باید در واحد زمان پمپاژ شود
- فشار مورد نیاز: ارتفاعی که سیال باید پمپاژ شود
- اندازه ذرات جامد موجود در سیال (در صورت وجود)
- شرایط کاری: دما، فشار محیط، ارتعاشات و ...
مزایای پمپ‌های حجم مثبت
- قابلیت پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا
- قابلیت پمپاژ سیالات حاوی ذرات جامد
- دبی خروجی تقریباً ثابت
- قابلیت ایجاد فشار بالا
معایب پمپ‌های حجم مثبت
- حساسیت به تغییرات ویسکوزیته سیال
- پالساسیون زیاد در خروجی
- هزینه اولیه بالاتر نسبت به پمپ‌های سانتریفیوژ
تقسیم بندی پمپ های محوری (Axial pumps)
پمپ‌های محوری (Axial pumps) نوعی از پمپ‌های دینامیکی هستند که در آن‌ها سیال به صورت موازی با محور چرخش پروانه حرکت می‌کند. این پمپ‌ها معمولاً برای جابجایی حجم زیادی از سیال با هد (سر) نسبتاً کم به کار می‌روند.
اصول کار پمپ‌های محوری
در پمپ‌های محوری، پروانه‌ای با پره‌های زاویه‌دار، سیال را از مرکز خود به سمت محیط می‌راند. این عمل باعث افزایش سرعت سیال و در نتیجه انرژی جنبشی آن می‌شود. سپس، انرژی جنبشی سیال در یک پخش‌کننده به انرژی پتانسیل (هد) تبدیل می‌شود.
تقسیم‌بندی پمپ‌های محوری
پمپ‌های محوری را می‌توان بر اساس معیارهای مختلفی تقسیم‌بندی کرد:
1 بر اساس تعداد مراحل:
- پمپ‌های تک مرحله‌ای: در این پمپ‌ها، سیال تنها از یک پروانه عبور می‌کند.
- پمپ‌های چند مرحله‌ای: در این پمپ‌ها، سیال از چندین پروانه متوالی عبور می‌کند که باعث افزایش هد کلی پمپ می‌شود.
2 بر اساس نوع پروانه:
- پروانه‌های با پره‌های شعاعی: در این نوع پروانه‌ها، پره‌ها به صورت شعاعی از مرکز پروانه خارج می‌شوند.
- پروانه‌های با پره‌های خمیده: در این نوع پروانه‌ها، پره‌ها به صورت خمیده طراحی شده‌اند تا راندمان پمپ را افزایش دهند.
3 بر اساس کاربرد:
- پمپ‌های کشتی: برای تأمین آب مورد نیاز سیستم‌های مختلف کشتی مانند خنک‌کاری موتور، اطفاء حریق و ...
- پمپ‌های آبیاری: برای پمپاژ آب از کانال‌ها و رودخانه‌ها به مزارع
- پمپ‌های صنعتی: در صنایع مختلف مانند کاغذسازی، صنایع غذایی و ...
مزایای پمپ‌های محوری
- دبی بالا: قابلیت جابجایی حجم زیادی از سیال
- هد نسبتاً کم: مناسب برای کاربردهایی که نیاز به هد زیاد ندارند
- لرزش کم: به دلیل ساختار ساده و متعادل
- راندمان بالا: به ویژه در دبی‌های بالا
معایب پمپ‌های محوری
- حساسیت به تغییرات دبی: راندمان پمپ با تغییر دبی به شدت تغییر می‌کند.
- قابلیت کاویتاسیون بالا: به دلیل سرعت بالای سیال در اطراف پروانه، احتمال ایجاد حفره وجود دارد.
- محدودیت در هد: به دلیل ساختار پمپ، افزایش هد به صورت قابل توجهی دشوار است.
کاربردهای پمپ‌های محوری
- سیستم‌های آبرسانی: برای پمپاژ آب از منابع آبی به مخازن ذخیره
- سیستم‌های تهویه: برای جابجایی هوا در کانال‌های تهویه
- صنایع کاغذسازی: برای انتقال خمیر کاغذ
- صنایع غذایی: برای پمپاژ مواد غذایی مانند شیر و آبمیوه
مقایسه پمپ‌های محوری و سانتریفیوژ
|
ویژگی |
پمپ‌های محوری |
پمپ‌های سانتریفیوژ |
|
جهت جریان سیال |
موازی با محور چرخش |
عمود بر محور چرخش |
|
دبی |
بالا |
متغیر |
|
هد |
کم تا متوسط |
بالا |
|
راندمان |
بالا در دبی بالا |
بالا در محدوده وسیعی از دبی |
|
کاربرد |
سیستم‌های آبرسانی، تهویه |
صنایع مختلف، آبرسانی، سیستم‌های آتش‌نشانی |